Typy poruch v elektrické instalaci

Typy poruch v elektrické instalaci, které mohou být příčinami požáru

• Paralelní porucha mezi PE a L
• Paralelní porucha mezi N a L
• Sériová porucha

Paralelní porucha mezi L a PE  
Menší poruchové proudy ještě nevybaví jistič (MCB), ale jsou větší, než citlivost proudového chrániče (RCD) – proudový chránič (RCD) vypne. Vznik poruchového proudu může být i pozvolný a tato porucha může přejít velmi rychle do tvrdého zkratu. Tento přechod může být také pozvolný, AFDD pak reagují rychleji než klasické jisticí přístroje.

Paralelní porucha mezi N a L

• a) hodnoty poruchových proudů jsou větší, než jmenovitý proud jističů (MCB)
  –  jistič vypne
  –  proudový chránič nevypne
• b)    hodnoty poruchových proudů jsou menší, než jmenovitý proud jističů (MCB)
  –  jistič nevypne
  –  proudový chránič nevypne
  –  AFDD vypne

S rostoucí teplotou, stárnutím a působením UV záření dochází k odpařování změkčovadel plastové izolace. Izolace křehne a vznikají mikrotrhlinky.
Cyklickými změnami teplot a vlhkosti se mění vodivost usazeného prachu a to způsobí vznik plazivých proudů proti zemi.
Kabel nevhodně uložený ve svítidle jako zdroj iniciace požáru – výsledek ignorování požadavků ČSN 33 2000-5-559 ed. 2 „Elektrické instalace budov – Část 5-559: Výběr a stavba elektrických zařízení – Svítidla a světelné instalace“ čl. 559.5.3 Ukládání vedení ve svítidlech.

Sériová porucha – nejčastější příčina
Poruchové proudy jsou obvykle menší, než jmenovitý proud jističe, protože proud je omezený impedancí spotřebiče:

• jistič (MCB) ani proudový chránič (RCD) nevypnou
• vypne pouze AFDD

Při vyšších provozních proudech a delší době trvání oblouku je vysoké riziko vzniku požáru.

Další možné příčiny vzniku elektrického oblouku

• Poškozená izolace kabelu (např. hřebíky, šrouby, mohou prorazit izolaci)
• Zmáčknuté kabely, nebo proskřípnutá izolace pode dveřmi, za nábytkem, atd., prodlužovací kabely a pohyblivé přívody s ostrými ohyby.
• UV záření a poškození izolace hlodavci
• Chybějící odlehčení vodičů – špatná montáž vypínačů, zásuvek a svorkovnic.

 

 

 

Elektrické přístroje určené pro běžné využití pro ochranu před iniciací požáru elektroinstalací u objektů pro bydlení a obdobné účely

AFDD
Přístroj na ochranu před poruchou doprovázenou vznikem oblouku, označovaný jako AFDD (Arc Fault Detection Device – přístroj na detekci poruchy s obloukem) nebo v severoamerickém prostoru označované AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter – přerušovač obvodu s obloukovou poruchou) je ochranný přístroj nasazovaný v elektroinstalaci a v budoucnu se s ním počítá i v sítích nn. Zařízení chrání elektrické instalace automatickým odpojením před škodami způsobenými elektrickým obloukem a před tepelnými následky, jako je především hoření kabelů (odkud se také někdy nazývají vypínač pro ochranu před požárem – z německého Brandschutzschalter).
AFDD = elektromechanický spínací přístroj s elektronickými obvody, které monitorují charakter odebíraného proudu.

Jiskření má specifický průběh proudu, na který AFDD reaguje a odpojí instalaci s poruchou.
Základní požadavky na využití AFDD jsou v Z1 ČSN 33 2000-4-42 ed. 2. Automatické odpojení pomocí AFDD se doporučuje pro ochranu koncových obvodů pro:

• prostory s nebezpečím požáru v důsledku povahy zpracovávaných materiálů (např. ve stodolách, v papírnách apod.),
• prostory s hořlavými konstrukčními materiály (např. v dřevěných budovách),
• konstrukce šířící požár, ohrožené prostory s nenahraditelným bohatstvím.

V obydlích se doporučuje automatické odpojení od zdroje zajišťované AFDD na začátku následujících koncových obvodů:

• v ložnicích (zvláště určených pro seniory a osoby se zdravotním postižením),
• dětských pokojích a
• obvody uvnitř hořlavých konstrukčních materiálů.

Kde najdou přístroje AFDD další uplatnění?

• Objekty s osazením velkého počtu osob s vyšší obtížností možnosti evakuace, ať již z důvodu fyzického, či psychického postižení, jako jsou domy pečovatelských služeb, domovy pro seniory, domovy pro zrakově postižené, hospice, atd. Zde se jedná rovněž o objekty zdravotnictví;
• Objekty občanské vybavenosti s vysokou, obvykle nárazovou, koncentrací osob (divadla, kulturní sály, atd.), administrativní budovy;
• Prostory s nebezpečím požáru nebo výbuchu v důsledku povahy zpracovávaných materiálů, zde vidím za důležitější použití v textilkách, než v obchodech s látkami, dřevovýroba včetně truhlářských dílen, papírenský průmysl, chemický průmysl, báňský průmysl, atd.;
• Výstavy, u nichž je přítomna laická veřejnost.

Požadavky ČSN 33 2000-5-53 ed. 2

Kde je to určeno, musí být instalovány AFDD:

• na začátku koncového obvodu, který má být chráněn a
• ve střídavých jednofázových nebo dvoufázových obvodech, které nepřekračují 240 V.
• AFDD musí vyhovovat ČSN EN 62606. Pokud je to nutné, musí být přístroje AFDD koordinovány s nadproudovými ochrannými přístroji podle návodů výrobce. AFDD zajišťují odpojení, jsou určeny k ovládání laiky a nevyžadují údržbu.

Použití takových přístrojů (AFDD) se nepovažuje za výhradní ochranné opatření a neeliminuje potřebu uplatnit některé z opatření uvedených v ostatních článcích ČSN 33 2000-4-42 ed. 2!

RCD – proudové chrániče
RCD jsou považovány za účinné pro omezení nebezpečí vzplanutí a šíření plamene na základě detekce unikajícího proudu a vytvoření oblouku proti zemi v důsledku plazivých proudů v elektrické instalaci. RCD, stejně jako pojistky nebo jističe, však nejsou schopné omezit nebezpečí vzplanutí a šíření plamene vyvolané elektrickými vlivy v důsledku sériových nebo paralelních oblouků mezi živými vodiči. Tato skutečnost vychází z dnes již všeobecného používání sítě TN-S v požárně exponovaných prostorech.
Které předpisy požadují užití RCD pro ochranu před vznikem požáru od elektrického zařízení a proč byla zvolena jako hranice I_Δn ≤ 300 mA?
Základní požadavky na ochranu před vznikem požáru od elektrického zařízení jsou:

1. ČSN 33 2000-4-42 ed. 2 zde jsou obecné požadavky;
2. ČSN 33 2130 ed. 3 – doplňující požadavky pro objekty občanské výstavby a bydlení;
3. ČSN 33 2000 část 7 – pro zařízení jednoúčelová a ve zvláštních objektech.

Laboratorními zkouškami bylo prokázáno, že pro iniciaci zahoření (a tedy i vzniku následného požáru je třeba cca 70 W.
Z tohoto bylo odvozeno: 70 (W)/ 230 (V) = 0,26 mA ~300 mA

RCD s I_Δn ≤ 30 mA a IΔn = 100 mA zajišťují kromě ochrany před úrazem elektrickým proudem a současně i před vznikem požáru v nejčastěji se vyskytujících případech (v zemích CENELEC).
Na toto navazuje požadavek normy ČSN 33 2130 ed. 3 – čl. 7.6.17 “Jeli konstrukce rodinného domku či bytu zcela, či částečně z hořlavého materiálu, pak přívod musí mít doplňkovou ochranu tvořenou proudovým chráničem s vybavovacím residuálním proudem nepřekračujícím 300 mA v analogickém souladu s ČSN 33 2000-4-42 ed. 2. Tento proudový chránič se obvykle umísťuje do bytové rozvodnice.“
Požadované RCD s I_Δn ≤ 30 mA pro zásuvkové a světelné obvody v bytech a obdobných prostorech ještě zvyšují standard zabezpečení, které je tento typ přístrojů schopen zajistit.

• ≤ 100 W                     0,5 m
• > 100 W do 300 W    0,8 m
• > 300 W do 500 W    1,0 m
• > 500 W                     je nutno dodržet větší vzdálenosti.

Pokud není k dispozici návod výrobce, platí výše uvedené vzdálenosti pro všechny směry.

Rovněž u nástaveb a vestaveb se často využívá materiálů z hlediska hořlavosti definovaných jako „normálně hořlavé“.

Ostatní elektrická zařízení a materiál

Na normálně hořlavé látky lze montovat elektrická zařízení, jsou-li k této montáži výrobcem určeny. Toto určení je obsaženo v průvodní dokumentaci a/nebo nesmazatelnou značkou na výrobku:

Do normálně hořlavých látek lze montovat elektrická zařízení, jsou-li k této montáži výrobcem určeny. Toto určení je obsaženo v průvodní dokumentaci a/nebo nesmazatelnou značkou na výrobku:

Elektroinstalační příslušenství musí plně vyhovovat předpisům pro elektroinstalační krabice určené pro lehké duté stěny podle ČSN EN 60670. Toto obsahuje následující požadavky:

• vysoká mechanická pevnost;
• tepelná odolnost podle normy ČSN EN 60695-2-11 (850 °C, zkouška žhavou smyčkou);
• ochranu proti vniknutí malých předmětů IP 3X, podle ČSN EN 60529.

Jiné části systému vedení než kabely, které nejsou zatříděny jako nešířící plamen, jak jsou specifikovány v souborech norem ČSN EN 61386, ale které ze všech ostatních hledisek vyhovují všem ostatním požadavkům svých příslušných výrobkových norem, musí být v případě použití zcela uzavřeny v nehořlavých stavebních materiálech.
Průřezy vodičů v a na hořlavých podkladech – všechny použité vodiče musí mít měděné jádro s průřezem minimálně 1,5 mm². Kabely a vodiče musí být vhodně chráněny před poškozením. Toho může být dosaženo spolehlivým upevněním vedení k podkladu, uložením do elektroinstalační trubky, elektroinstalační lišty, elektroinstalačního kanálu nebo do dutiny pro tento účel vytvořené v podkladu.
Průchody elektrických silových obvodů stavebními konstrukcemi z hořlavých látek, ať již ve svislém, nebo ve vodorovném směru, se provádí stejným způsobem jako při ukládání vedení na a do hořlavých látek.
Požadavky pro montáž elektrických předmětů, které nejsou výrobcem určeny pro montáž na a do hořlavých látek, jsou uvedeny v tabulce 1.

Objekty s více požárními prostory

Zde si je nutno uvědomit, že požární ochrana se zabývá především možnostmi úniku osob z ohroženého prostoru a spolehlivostí požárně dělících stěn a příček.
Z hlediska elektroinstalace můžeme rozdělit požárně dělící stěny a příčky takto:

1. Požárně dělící stěny jsou z klasických nehořlavých materiálů (cihla, beton);
2. Požárně dělící stěny jsou konstruovány z lehkých materiálů, případně prefabrikovány.

Ad 1. Jedná se o klasický způsob, obvykle k možnosti ukládání elektroinstalace nekolizní; zvýšenou pozornost je nutno věnovat prostupům, umísťováním rozvodnic a rozvaděčů a požadavkům na zajištění bezpečnosti komunikací s vnějším vlivem BD 2, BD 3, BD 4, s přihlédnutím k vnějším vlivům, které mohou rizika zvyšovat, např. BA 2 (děti), BA 3 (invalidé).
Ad 2. Pro požárně dělící stěny konstruované z lehkých materiálů, případně prefabrikované, dosud nejsou k dispozici žádné ČSN, které by řešily jejich vztah k elektroinstalaci.

U prefabrikovaných je předpoklad, že možnosti určí jejich výrobce a toto bude závazné. Nebude-li výrobcem těchto stěn stanoveno, jak má být elektroinstalace ve vztahu k těmto stěnám provedená, je nutno bezpodmínečně způsob provedení elektrických rozvodů projednat s požárním specialistou (a s činným pracovníkem HZS) a výsledek musí být zanesen co nejpodrobněji do protokolu o určení vnějších vlivů.

Lze předpokládat, že bude nutno ve vztahu k těmto stěnám použít povrchové rozvody (lištový rozvod, kabelové kanály, apod.).