Integrita obvodu - Circuit integrity

Protipožární ochrana kabelových žlabů v Lingen / Ems, Německo pomocí systému desek z křemičitanu vápenatého podle DIN 4102.
Protipožární ochrana kabelových žlabů s integritou obvodu.
Místo opláštění: Protipožární kabely: kabel MICC opláštěný PVC. Vodič CSA je 1,5 mm²; celkový průměr je 7,2 mm
Kabely MI jsou připevněny ke spojovací skříňce , která není ohnivzdorná . Okruh je v pořádku, dokud nedosáhne krabice. Pokud je skříň vystavena ohni, jsou všechny připojené obvody nefunkční. I když má elektrická místnost, která obsahuje skříň, hodnocení požární odolnosti , je to slabé místo, protože v elektrických místnostech může dojít k požáru.
Zkouška ohněm ve Švédsku , která ukazuje rychlý šíření ohně spálením kabelových plášťů z jednoho kabelového žlabu na druhý.
Úspěšný požární test integrity obvodu podle USNRC GL86-10 Supp. 1 probíhá.
Úspěšná zkouška proudu hadic po požární zkoušce podle USNRC GL86-10 Supp. 1.

Integrita obvodu se týká provozuschopnosti elektrických obvodů během požáru . Je to forma hodnocení požární odolnosti . Integrity obvodu se dosahuje pomocí prostředků pasivní požární ochrany , které podléhají přísnému používání seznamu a schválení a dodržování předpisů .

Protipožární ochrana

Účelem zajištění protipožární ochrany kabelů, kabelových žlabů nebo elektrického vedení je udržení kabelů v provozu během specifikovaného vystavení ohni a času. To lze provést dvěma různými způsoby:

  • Povlak kabelu je obecně považován za retardér hoření , který snižuje šíření plamene a tvorbu kouře podél pláště hořlavého kabelu. Některé systémy pro potahování kabelů jsou schopny dosáhnout míry integrity obvodu, což je prokázáno a kvantifikováno prostřednictvím seznamu certifikací a seznamu a schválení a dodržování předpisů .
  • Lze dodat kryt pro kompletní kabelový žlab / žebřík.
  • Ve všech případech musí nainstalovaná konfigurace splňovat certifikaci a seznam testovaného systému. Alternativně lze použít kabely, které samy dosahují požární odolnosti, například minerálně izolovaný měděný kabel nebo kabel MI. Slídové izolované kabely také prokázaly míru integrity obvodu pro malé kabely.
  • Pro petrochemický průmysl jsou vhodnější obaly na kabelové lávky, protože teplota při poruše kabelů je velmi nízká, přibližně 121 ° C a více přes kabelovou lávku, může ztratit strukturální stabilitu a integritu, protože typem požáru je uhlovodík 1093 ° C.

Testování a certifikace

Pro stavební průmysl v Kanadě probíhá testování v souladu s ULC-S101, jak vyžaduje místní stavební zákon . Bohužel, S101 je špatně vybaven pro realistické řešení integrity obvodu, zejména pro kryty. U kabelů integrity obvodu se jednoduše použije test stěnového panelu v plném měřítku, smyčky kabelů ohněm, napájení kabelů a kvantifikace proudové zatížitelnosti kabelů během požáru.

Existují dva způsoby, jak dosáhnout integrity obvodu. Jeden si může vybrat minerálně izolované nebo jinak nehořlavé (pro tento účel testované) kabely, nebo jeden může použít kryt, který byl pro tento účel testován. To je místo, kde "prarodiče" systémy stále nacházejí přijetí v určitých částech Severní Ameriky. Ukázkovým příkladem je Kanada , kde kód naznačuje, že 2 " konkrétní pokrytí nad elektrickými obvody nebo kolem nich je dostatečné k získání nekvantifikované doby integrity obvodu. Podle Institutu pro výzkum v Stavba, součást Národní rady pro výzkum v Kanadě . 2 "betonu, bez ohledu na konfiguraci vodičů, procentuální naplnění atd. Je samozřejmě výzva k posouzení.

Vlastní kabely odolné proti ohni lze testovat podle UL 2196, Zkoušky požárně odolných kabelů , zatímco skříně pro kabely, které nejsou ze své podstaty odolné vůči ohni, lze testovat podle UL 1724 nebo USNRC Generic Letter 86-10, Supplement 1 v Severní Americe nebo BS476 v Velká Británie nebo DIN4102 v Německu .

Pro Petrochemical Industries, Offshore / Onshore jsou standardy API 2218 označovány jako protipožární směrnice. API 2218 řeší případ požáru uhlovodíků na rozdíl od křivky celulózového požáru použité v testovacích normách DIN 4102 a BS 476 část 20 pro budovy.

Odkazy API 2218 „Postupy hašení v zařízeních na zpracování ropy a petrochemie“ uvádí zkušební metody ASTM E1725-95 a UL 2196 pro zkoušení požáru a vyžaduje, aby byl systém hodnocen minimálně 15 minut až 30 minut. Zkouška hoření by měla být provedena pomocí křivky teploty a času rychlého vzestupu uhlovodíků, jako je ASTM 1529 nebo UL 1709 (obě jsou považovány za funkčně ekvivalentní). Křivka ASTM E1529 má mírně vyšší teplotu než UL 1709 a specifikuje tepelný tok získaný z měření požárů uhlovodíkových bazénů. Zkušební metoda ASTM E1725-95 má přísné požadavky na výkon protipožárních izolačních systémů kabelových lávek na rozdíl od požadavku na integritu obvodu hodnoceno v BS 476 část 20 a DIN 4102, jako je test prováděný při přetlaku, termočlánky jsou připevněny k vaničce, test je určen pro provoz bez kabelů (nejhorší případ), poskytuje schválení pro 0% až 100% kabel zatížení a porucha se určí, když jeden „set“ termočlánku dosáhne průměrného nárůstu teploty o 250 ° F (121 ° C) nebo jakýkoli jeden termočlánek dosáhne 325 ° F (163 ° C).

Kromě testovaných produktů musí být certifikovány také certifikačními orgány třetích stran (FM / UL), protože protokoly o zkouškách mohou, ale nemusí, představovat skutečné standardy, pokud není certifikováno jinak. Certifikace také zajišťuje zajištění kvality jako pravidelně kontrolovaný výrobce produktu.

Posouzení výkonu požárních izolačních systémů kabelových žlabů pomocí teploty kabelového žlabu versus integrita obvodu.

ASTM E1725 používá jako kritérium selhání teplotu kabelového žlabu, protože se ukázalo, že integrita obvodu je nespolehlivá jako indikátor selhání kabelu pro uhlovodíkové požáry. funkční poruchové teploty. To znamená, že nelze předpokládat, že porucha integrity obvodu spolehlivě nastane ve stejném časovém bodě při požáru. Proto je spolehlivější stanovit maximální teplotu, nad kterou lze jakýkoli kabel považovat za ohrožený selháním. Použití teploty kabelu jako kritéria poruchy zajišťuje, že nebude překročena maximální teplota, při které lze předpokládat zachování funkčnosti jakéhokoli kabelu, a to i v případě, že lze zachovat integritu obvodu pomocí ukázkového kabelu použitého při požární zkoušce. Kromě toho měření teploty vaničky namísto teploty kabelu s prázdnou vaničkou umožňuje v praxi použít jakékoli zatížení kabelu.

Důležité je, že kabelový žlab je testován na konstrukční stabilitu, u které se často zjistí, že selže před integritou obvodu v případech požáru uhlovodíků. Kabelové kryty proto zajišťují, že kabelový žlab je testován spolu s kabely a doporučen jako lepší volba.

Mechanický precedens potrubí

Druhým přístupem založeným na starých principech jsou systémy sádrokartonových šachet. Sádrokartonové stěny byly testovány jako rovná zeď, žádné rohy, žádné zatáčky. Tento přístup byl do značné míry negován pro použití v potrubí (tj. Tlakování a vedení tuků, u kterých se vyžaduje hodnocení požární odolnosti) od přijetí vhodnějšího zkušebního režimu ISO6944 ze strany ULC a Underwriters Laboratories , přičemž potrubí je zavěšen na podlahové desce v plném měřítku a kryt je postaven kolem kanálu (nebo je podobně testován inherentně požární odolný kanál bez krytu, protože již obsahuje vrstvu izolace), pro realističtější 3D konfiguraci a expozici. Systémy sádrokartonových sádrokartonových desek byly pro tuto aplikaci zcela chráněny a přestaly být právně reprezentativními zástupci due diligence v okamžiku, kdy byl k dispozici řádně a účelně testovaný systém s bona fide výpisy. Totéž platí pro kryty integrity obvodu.

Pro mechanické potrubí dostal kanadský podnikatel ISO6944 schválený Radou pro standardy ULC a poté provedl testování. Díky tomu byly všechny systémy se starými otci právně neobhájitelné.

V Kanadě k tomu zatím nedošlo kvůli integritě obvodů, ale v Evropě a také v USA to již dlouho byla standardní stavební práce, a to prostřednictvím prací UL a dalších laboratoří. Vzhledem k tomu, že UL je akreditována Kanadskou radou pro standardy v Kanadě a její výpisy jsou považovány za veřejné záznamy v celé Severní Americe včetně Kanady, nedoporučuje se používat systémy pro zachování integrity okruhů kdekoli.

Důležité je, že systémy sádrokartonových šachet byly kvalifikovány pouze jako přímé stěny v panelových pecích, nikoli jako 3D skříně s rohy.

Současné zkušební metody

Německo standardizovalo tento druh zkoušek podle DIN 4102 část 12 z ledna 1991, Chování stavebních materiálů a prvků při požáru, Požární odolnost elektrických kabelových systémů, Požadavky a zkoušení. Část 12 zahrnuje jak kryty pro kabeláž, tak sběrnicové kanály, jakož i inherentně protipožární kabely, jako jsou kabely s minerální izolací. Pravidelnou součástí pasivní požární ochrany jsou kryty pro potrubí a elektroinstalace. Rovněž to není zdaleka tak drahé jako u kvalifikovaných severoamerických přístupů. Typicky se používají lehké minerální desky, jako je vermikulit vázaný na křemičitan vápenatý a na křemičitan sodný .

Nejmodernějším severoamerickým standardem je UL1724 Standard pro zkoušky systémů tepelné bariéry pro komponenty elektrického systému a jeho bratranec UL2196 Standard pro zkoušky ohnivzdorných kabelů. UL1724 pochází z USNRC Generic Letter 86-10 Supplement 1, vydaného Jadernou regulační komisí . „Dodatek 1“ měl reagovat na poučení ze široce uveřejněného skandálu Thermo-lag 330-1 po zveřejnění informátora Geralda W. Browna , jehož výsledkem bylo slyšení v Kongresu a velké množství nápravných prací.

Dodatek 1 je obzvláště obtížný a nákladný test . Žádné testování se neprovádí v ničem jiném, než je požární test v plném rozsahu, který se snadno rozdělí na 6 figurálních nákladů na vypalování vynásobený všemi aplikacemi, které si přejete otestovat. Abyste mohli projít, musíte otestovat nejmenší i největší aplikaci (kabelový žlab 12 "a 36", potrubí 1/2 "a 6"). Schválené materiály jsou tedy nákladné, protože výrobci musí získat návratnost velké investice do testu.

V koncepci je jednoduché navrhnout systémy, které projdou testem. Již v sedmdesátých letech bylo zřejmé, že když použijeme dostatečnou izolaci kvalifikovanou pro vysoké teploty, jako je keramické vlákno, získáme hodnocení. To však přichází za cenu výrazného snižování ampacity. Také koncept, že lepší protipožární ochrana je lepší, byl poražen průmyslovými testy Thermo-lag 330-1 (což není vláknitá izolace). Bez ohledu na to, co s tímto materiálem (používaným k protipožárním účelům nad elektrickými obvody při požárním testování v plném rozsahu) udělali různí vlastníci jaderných elektráren (držitelé licence USNRC), kteří sponzorovali rozsáhlé testování, kde se na starší aplikovalo více starých termo-zpoždění substrátu nebyly dosaženy uspokojivé výsledky. Aby držitelé licence dosáhli souladu, byly k vyřešení problému použity jiné metody, výměny, překryvy a kabel MI. Vzhledem k tomu, že předchůdcem tohoto testování byl USNRC a jeho komerční verze (UL1724) prošla různými revizemi, systémy UL uvedené v adresáři UL Building Materials nemusí být nutně kvalifikovány pro nejnovější USNRC kompatibilní nebo nejnovější verzi UL . To ale neznamená, že starší výpisy jsou jednoduše vyřazeny nebo že výrobci provedli všechny nové testy. Uživatelé proto musí pečlivě zkontrolovat verze testů, které jsou v zařízení koncového uživatele považovány za přijatelné.

Snižování kapacity

Snižování kapacity znamená snížení schopnosti kabelu vést elektřinu. Lze jej otestovat pomocí standardního postupu IEEE 848 pro stanovení snížení kapacity protipožárních kabelů . Čím více vodič izoluje, tím méně proudu může vést bez poškození přehřátím. Výsledek zde zmíněného testu je kvantifikován v procentech. Pokud je kabel snížen o 30%, lze jej použít k vedení pouze 70% proudu, takže k vedení daného množství energie je často zapotřebí kabel větší průřezové plochy. Použití intumescentních „oken“, která se v případě požáru zavírají, může snížit nebo vyvrátit účinek snižování ampacity, s výhradou použití seznamu a schválení a dodržování předpisů .

Aplikace integrity obvodu

Obvykle jsou malé vodiče kabelů vedeny jednotlivě s kabely, které mají vlastní požární odolnost. Větší svazky a zásobníky plné kabeláže mohou být levnější na vnější opláštění nebo zabalení. Metoda betonového krytu se nejčastěji používá v kanadských konstrukcích, protože to dovoluje zákon a běžná praxe, a to navzdory absenci testovacích údajů, které dávají požadovanou „ carte blanche “ pro všechny kabely a neurčité hodnocení.

Aspekty opláštění a balení

Při statických a seismických výpočtech musí být zahrnuta přidaná váha ovinovacích systémů. Je třeba vzít v úvahu také protipožární izolaci závěsného systému. Je třeba počítat s pravidelnou údržbou, protože obklady a zábaly nejsou nosné a mohou se poškodit při běžném provozu budovy nebo zařízení. Snižování kapacity může být zmírněno použitím speciálně navržených napěněných nebo mechanicky / elektronicky aktivovaných „oken“, která umožňují odvětrávání tepla. Stejně jako vše ostatní v pasivní požární ochraně podléhají všechny tyto metody přísnému používání seznamu a schválení a dodržování předpisů .

Úvahy o terminálech a spojovací skříňce

Koncové body a spojovací skříňky, jinými slovy celý obvod, musí být zcela chráněny. Koncové body jsou často vynechány, což poskytuje slabý odkaz. Proto je nutné použít některé kryty ve spojení s kabely MI. Jeden může vést kabel MI do krabice v elektrické místnosti. Avšak jen proto, že tato místnost může být „servisní místností“ a může podléhat rozčlenění (požární ochrana) , neznamená to, že již nepotřebujete jmenovitou skříňku nebo obalení elektrické zásuvky nebo spojovací skříňky, kde je vedení ukončeno protože tato skříňka může být deaktivována v důsledku požáru v místnosti. Pravděpodobnost elektrických požárů je silným motivačním faktorem pro zahájení kompartmetalizace. Kabel tak může být provozuschopný, ale obvod jako celek může být poražen, protože spojovací skříňka by nebyla chráněna. Taková opomenutí nejsou v terénu zcela neobvyklá.

Pro petrochemický průmysl vyžaduje spojovací skříňka nebo kabelové koncovky stejnou nebo vyšší jmenovitou hodnotu spojovací krabice než kabelová lávka. Kabina proto musí být chráněna podobným systémem krytu, jaký se používá v krytu kabelového žlabu, protože cílem je udržovat teplotu na elektrických součástech pod hranicí kritické teploty, aby byla funkční.

Viz také

externí odkazy