Badania doświadczalne reakcji na ogień kabli elektrycznych

• Autorzy: Klapsa W. , Bodalski D. , Suchecki S.

Warianty tytułu

EN

Reaction To Fire of Electric Cables. Experimental Research

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Cel: Przedstawienie wyników badań reakcji na ogień kabli elektrycznych według normy PN-EN 60332-1-2:2010, a także dodatkowych badań ponadnormatywnych. Badania miały na celu zbadanie wpływu takich parametrów jak: średnica zewnętrzna, liczbą żył, materiał, z którego wykonano żyły, a także zastosowanie drucianego ekranu na rozprzestrzenianie ognia przez kable elektryczne. Projekt i metody: Badania wykonano na stanowisku badawczym zgodnym z normą PN-EN 60332-1-2:2010. Jest to podstawowa norma do określenia klasy reakcji na ogień Eca oraz dodatkowa w przypadku określania klas B1ca, B2ca, Cca, Dca zgodnie z klasyfikacją przedstawioną w normie klasyfikacyjnej PN-EN 13501-6. Badań dokonano na grupie kabli elektrycznych o średnicach od 7 mm do 17,5 mm, różniących się liczbą żył, a także materiałem, z którego wykonano żyły oraz powłokę zewnętrzną. Część przewodów wyposażona była również w ekran z ocynkowanych drucików. Metodykę badań rozszerzono o pomiary temperatury żył, za pomocą dwóch termopar umieszczonych wewnątrz przewodu, na końcach próbki. Oprócz testów normatywnych przeprowadzono również badania dla dwu- i trzykrotnie zwiększonych czasów przyłożenia płomienia. Wyniki: Kable ekranowane rozprzestrzeniały ogień w znacznie większym stopniu niż ich nieekranowane odpowiedniki. W przypadku kabli ekranowanych maksymalny zasięg zwęglenia rośnie proporcjonalnie do grubości przewodu. Nie zaobserwowano znacznych różnic w rozprzestrzenianiu ognia pomiędzy kablami różniącymi się wyłącznie materiałem, z którego wykonano żyły. Największy wzrost temperatur zanotowano w przewodach o najmniejszej średnicy. Temperatury żył mierzone na końcu oddalonym o około 100 mm od miejsca przyłożenia palnika osiągnęły maksymalnie około 40°C przy normatywnym czasie przyłożenia płomienia oraz około 150°C przy trzykrotnie zwiększonej ekspozycji. Dla żadnego z badanych kabli nie zanotowano natomiast wzrostu temperatury żył w punkcie pomiarowym oddalonym o 500 mm od miejsca przyłożenia płomienia. Wnioski: Podstawowym czynnikiem wpływającym na rozprzestrzenianie ognia przez kabel elektryczny jest materiał, z którego wykonano izolację. W przypadku kabli ekranowanych rosnący zasięg zwęglenia wraz ze wzrostem średnicy spowodowany był większą ilością palnego tworzywa poddanego oddziaływaniu płomienia. Materiał, z którego wykonano żyły, nie ma większego wpływu na rozprzestrzenianie ognia. Dla kabli o przebadanych średnicach zewnętrznych normatywny czas przyłożenia płomienia – to jest 60 sekund, wydaje się być najbardziej optymalny. Przy wydłużonych czasach ekspozycji nie zanotowano zwiększenia zasięgu zniszczeń na próbce, natomiast odnotowano spadek precyzji metody.

EN

Purpose: Presentation of the results of experimental research on the reaction to fire of electric cables according to PN-EN 60332-1-2, as well as some additional tests. The aim of the study was to assess the influence of selected parameters, such as outer diameter, number of cores, the core material and the presence shielding on the fire spread through electric cables. Project and methods: The study was performed on a testing stand, compliant with PN-EN 60332-1-2. In accordance with the typology presented in the classification standard PN-EN 13501-6, it constitutes a basic document for determining the Eca class reaction to fire, and an additional one for B1ca, B2ca, Cca, Dca classes. The tests were carried out on a group of electric cables with diameter between 7 mm and 17.5 mm, differing from each other in the amount of cores, as well as, in the core and insulation’s materials. Some of the cables had a screen made of galvanized wires. Testing methodology was supplemented with veins temperature measurements, carried out with the use of two thermo-couples positioned at both ends of the sample. Next to the tests based on normative methods, the authors also carried out some tests involving doubled and tripled flame exposure time. Results: Shielded cables spread the fire in a much greater extent than their unscreened counterparts. Shielded cables’ maximum charring range increases proportionally to the wire’s thickness. There were no significant differences in the fire spread between the cables differing from each other in their core material. The highest temperature was recorded in case of the cables with the smallest diameter. Temperature measured at the end of the conductors located about 100 mm from the point of application of the burner reached its maximum of about 40°C during the normative flame application time, and about 150°C at a tripled application time. At the second measuring point, positioned about 500 mm from the flame application point, there were no temperature changes noticed, for none of the tested samples. Conclusions: The main factor influencing the fire spread through an electric cable is the material of its insulation. In case of shielded cables the growth of charring range, along with the increase of cable diameter was caused by the greater amount of combustible material subjected to flame influence. The material of conductor does not have a major impact on the fire spread. For cables within tested diameters normative flame application time (i.e. 60 seconds) seems to be the most optimal. With extended exposure times there has been no significant increase of damage range, while there was a noticeable decrease of precision of the method.

Słowa kluczowe

PL

kable elektryczne; reakcja na ogień; zagrożenie pożarowe

EN

electric cables; reaction to fire; fire hazard

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 3
• Strony: 97--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il.

Twórcy

autor

Klapsa W.

• Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego Państwowy Instytut Badawczy; ul. Nadwiślańska 213, 05-420 Józefów

autor

Bodalski D.

• Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego Państwowy Instytut Badawczy; ul. Nadwiślańska 213, 05-420 Józefów

autor

Suchecki S.

• Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego Państwowy Instytut Badawczy; ul. Nadwiślańska 213, 05-420 Józefów

Bibliografia

• 1. Klapsa W., Małozięć D., Suchecki S., Badania reakcji na ogień dla kabli elektrycznych – przegląd metod badawczych, BiTP Vol. 28 Issue 4, 2012, pp. 131-139.
• 2. Mroczko G., Znaczenie aprobat technicznych dla bezpieczeństwa pożarowego obiektów budowlanych, BiTP Vol. 24 Issue 4, 2011, pp. 87-92.
• 3. Decyzja Komisji z dnia 27 października 2006 r. zmieniająca decyzję Komisji 2000/147/WE wykonującą dyrektywę Rady 89/106/EWG w odniesieniu do klasyfikacji odporności wyrobów budowlanych na działanie ognia (2006/751/WE).
• 4. Małozięć D., Koniuch Ariadna, Reakcja na ogień metody badań i kryteria klasyfikacji, BiTP Vol. 17 Issue 1, 2010, pp. 63-74.
• 5. EN 13501-6:2014-04 (E) Fire classification of construction products and building elements – Part 6: Classification using data from reaction to fire tests on electric cables.
• 6. PN-EN 60332-1-2:2010 Badania palności kabli przewodów elektrycznych oraz światłowodowych Część 1-2: Sprawdzanie odporności pojedynczego izolowanego przewodu lub kabla na pionowe rozprzestrzenianie się płomienia. Metoda badania płomieniem mieszankowym 1kW.
• 7. PN-EN 50399:2011 Wspólne metody badania palności przewodów i kabli – Pomiar wydzielania ciepła i wytwarzania dymu przez kable podczas sprawdzania rozprzestrzeniania się płomienia – Aparatura probiercza, procedury, wyniki.
• 8. PN-EN 60332-1-1:2010 Badania palności kabli przewodów elektrycznych oraz światłowodowych Część 1-1: Sprawdzanie odporności pojedynczego izolowanego przewodu lub kabla na pionowe rozprzestrzenianie się płomienia. Aparatura.
• 9. PN-EN 60695-11-2:2006 Badanie zagrożenia ogniowego – Część 11-2: Płomienie probiercze – Znamionowy płomień probierczy mieszankowy 1 kW – Urządzenia, układ do próby sprawdzającej i wytyczne.
• 10. PN-HD 361 S3:2002/A1:2007P Klasyfikacja przewodów i kabli.