Rola urządzeń przeciwpożarowych jest trudna do przecenienia, a ich prawidłowe funkcjonowanie zależy od właściwego ich zasilenia.
Odpowiednio zaprojektowana instalacja zasilająca urządzenia przeciwpożarowe zapewnia ich właściwe funkcjonowanie zarówno w stanie gotowości, jak i w czasie pożaru. Dzięki temu jest on szybko wykryty, ewakuacja i akcja ratownicza mogą się odbywać bezpiecznie, sprawnie prowadzona jest akcja gaśnicza, a szkody materialne są ograniczone. Wymagania stawiane zasilaniu urządzeń przeciwpożarowych rozproszone są w wielu normach, z których tylko niektóre są przywołane w rozporządzeniach. Często w różnych normach występują inne definicje tych samych pojęć czy nazw urządzeń. To wszystko stwarza pole do różnic w interpretacji i w efekcie sporów. W artykule zawarto przegląd aktualnych przepisów i norm.
© michalleimann – Fotolia.com
Urządzenia przeciwpożarowe
W świetle obowiązujących przepisów [1] urządzenia przeciwpożarowe to stałe lub półstałe, uruchamiane ręcznie lub samoczynnie urządzenia służące do: zapobiegania powstaniu, wykrywania, zwalczania pożaru lub ograniczania jego skutków, a w szczególności:
– stałe i półstałe urządzenia gaśnicze i zabezpieczające;
– urządzenia inertyzujące (inertyzacja to dodawanie substancji obojętnych w celu zapobieżenia tworzeniu się atmosfer wybuchowych [4]);
– urządzenia wchodzące w skład dźwiękowego systemu ostrzegawczego i systemu sygnalizacji pożarowej, w tym urządzenia sygnalizacyjno-alarmowe, urządzenia odbiorcze alarmów pożarowych i urządzenia odbiorcze sygnałów uszkodzeniowych;
– instalacje oświetlenia ewakuacyjnego;
– hydranty wewnętrzne i zawory hydrantowe, hydranty zewnętrzne, pompy w pompowniach przeciwpożarowych;
– przeciwpożarowe klapy odcinające, urządzenia oddymiające, kurtyny dymowe oraz drzwi, bramy przeciwpożarowe i inne zamknięcia przeciwpożarowe, jeżeli są wyposażone w systemy sterowania;
– urządzenia zabezpieczające przed powstaniem wybuchu i ograniczające jego skutki;
– dźwigi dla ekip ratowniczych;
– przeciwpożarowe wyłączniki prądu. Większość z wymienionych urządzeń wymaga zasilania prądem elektrycznym do wprowadzenia urządzenia w stan pożarowy, pracy w trakcie pożaru, sterowania, sygnalizacji, alarmowania, monitorowania oraz powrotu do stanu normalnego (gotowości) lub pracy w stanie normalnym.
Określenie stan pożarowy oznacza stan, w jakim urządzenia znajdują się w trakcie pożaru, np. opuszczone kurtyny powietrzne, zamknięte klapy odcinające, drzwi i bramy pożarowe, natomiast powrót do stanu normalnego oznacza przywrócenie do stanu gotowości, np. powrót do położenia pierwotnego klapy wraz z zazbrojeniem napędu sprężynowego. Urządzenia przeciwpożarowe w stanie normalnym (tzn. nie w trakcie pożaru) mogą być wykorzystywane także do innych celów, pod warunkiem że nie wpływa to na ich funkcję podstawową, np. zestawy hydroforowe służą dla zasilania bytowej instalacji wodociągowej, a klapy dymowe do przewietrzania. Zasilanie w stanie normalnym niezbędne jest również do konserwacji i testowania urządzeń.
Tab. Wybrane rozporządzenia i normy dotyczące zasilania urządzeń przeciwpożarowych
Tytuł rozporządzenia lub normy
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (t.j. Dz.U. z 2015 r. poz. 1422 z późn. zm.)
Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2009 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych (Dz.U. z 2009 r. Nr 124, poz. 1030)
PN-HD 60364-5-56:2013 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Instalacje bezpieczeństwa
PN-EN 12845:2015-10 [EN] Stałe urządzenia gaśnicze. Automatyczne urządzenia tryskaczowe. Projektowanie, instalowanie i konserwacja
PN-EN 12101-6:2007 Systemy kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła – część 6: Wymagania techniczne dotyczące systemów różnicowania ciśnień – Zestawy urządzeń
PN-EN 12101-10:2007 Systemy kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła – część 10: Zasilacze
PN-EN 81-72:2015-06 [EN] Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów. Szczególne zastosowania dźwigów osobowych i towarowych. Część 72: Dźwigi dla straży pożarnej
PN-EN 50849:2017-04 [EN] Dźwiękowe systemy ostrzegawcze
PN-EN 54-4:2001/A2:2004 Systemy sygnalizacji pożarowej. Część 4: Zasilacze
PKN-CEN/TS 54-14:2006 Systemy sygnalizacji pożarowej. Część 14: Wytyczne planowania, projektowania, instalowania, odbioru, eksploatacji i konserwacji
PN-EN 60598-2-22:2015-01 [EN] Oprawy oświetleniowe. Część 2-22: Wymagania szczegółowe. Oprawy oświetleniowe do oświetlenia awaryjnego
PN-EN 1838:2013-11 [EN] Zastosowania oświetlenia. Oświetlenie awaryjne
PN-EN 15004-1:2008 [EN] Stałe urządzenia gaśnicze. Urządzenia gaśnicze gazowe. Część 1: Ogólne wymagania dotyczące projektowania i instalowania
Podstawy prawne i normatywne
Zagadnienia związane z zasilaniem urządzeń przeciwpożarowych regulowane są przez rozporządzenie w sprawie warunków technicznych [2] wraz przywołanymi w nim normami. Podstawową w tym zakresie, określającą główne zasady, jest norma PN-HD 60364-5-56:2013 [5] (w rozporządzeniu nadal jest przywołana, mimo zastąpienia, norma PN-IEC 60364-5-56:1999 [6]).
Szczegółowe wymagania zawarte są w niemal każdej normie przedmiotowej dotyczącej urządzeń przeciwpożarowych. Niektóre z nich są przywołane w rozporządzeniach [2] i [3]. Najczęściej zawarte w nich informacje dotyczące zasilania są skromne. Wyjątek stanowi norma [7] PN-EN 12845:2015-10, w której dużo miejsca poświecono zasilaniu pomp elektrycznych. Podobnie w normie PN-EN 12101, gdzie oddzielny arkusz (część 10) [9] dotyczy zasilaczy tych systemów, a znaczny fragment części 6 [8] również się odnosi do zasilania. Wśród innych wytycznych rzetelnym podejściem w tym zakresie cechują się wymagania VdS-CEA [18] dotyczące instalacji tryskaczowych.
Zasilanie urządzeń przeciwpożarowych prądem elektrycznym
Urządzenia przeciwpożarowe zasilane prądem elektrycznym można podzielić na:
– wymagające zasilania do przejścia do stanu pożarowego (np. podtrzymywane magnesem stałym w stanie normalnym i zwalniane elektromagnesem o przeciwnej biegunowości klapy odcinające z napędem sprężynowym) i do pracy w tym stanie (np. pompy, wentylatory, oświetlenie awaryjne);
– przechodzące do stanu pożarowego przy zaniku zasilania (np. urządzenia podtrzymywane elektromagnesem w stanie normalnym, takie jak: klapy odcinające z napędem sprężynowym, ruchome kurtyny dymowe rozwijające się grawitacyjnie, utrzymywane w pozycji otwartej za pomocą trzymaków elektromagnetycznych i zamykane samozamykaczami drzwi dymoszczelne lub zamykane grawitacyjnie bramy przeciwpożarowe).
Ta klasyfikacja decyduje o tym, czy zachodzi konieczność zasilania rezerwowego.
W normie dotyczącej systemów kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła [9] dokonano podziału na dwa rodzaje zasilaczy rozumianych jako źródło energii:
– klasy A – odpowiednie do stosowania wszystkich systemów,
– klasy B – odpowiednie do stosowania wyłącznie w przypadku systemów, które przy zaniku zasilania przechodzą do stanu pożarowego.
Taki podział przyjęto w dalszych rozważaniach w odniesieniu do zasilania wszystkich urządzeń przeciwpożarowych.
W przypadku klasy A wymagane jest podstawowe i rezerwowe źródło zasilania. Wyjątek stanowią pompy w pompowniach przeciwpożarowych przy zapotrzebowaniu wody nieprzekraczającym 20 dm3/s. Przepisy [3] nie wymagają w takiej sytuacji rezerwowego źródła zasilania.
Ze względu na znamionowe napięcie i rodzaj prądu urządzenia dzielą się na zasilane niskim napięciem lub bardzo niskim napięciem oraz prądem przemiennym lub stałym.
Innymi urządzeniami są przeciwpożarowe wyłączniki prądu. Ich zadaniem jest odcięcie dopływu prądu do wszystkich obwodów, z wyjątkiem obwodów zasilających instalacje i urządzenia, których funkcjonowanie jest niezbędne podczas pożaru. Dotyczy to zarówno zasilania podstawowego, jak i rezerwowego urządzeń przeciwpożarowych. Wyjątek stanowi zasilanie podstawowe autonomicznych opraw awaryjnego oświetlenia ewakuacyjnego (z własnym zasilaniem akumulatorami). Wyłączanie przeciwpożarowym wyłącznikiem prądu zasilania podstawowego innych urządzeń przeciwpożarowych, których rezerwowym źródłem zasilania są akumulatory, niestety jest bardzo często popełnianym błędem. Przeciwpożarowe wyłączniki prądu służą ochronie przed porażeniem prądem elektrycznym gaszących pożar. Wymagają zasilania jedynie wtedy, kiedy wyzwalane są zdalnie, przy czym w praktyce mogą występować rozwiązania, w których zadziałanie następuje podczas zaniku napięcia (łączniki z wyzwalaczem zanikowym) lub po podaniu napięcia (łączniki z wyzwalaczem wzrostowym).
Źródła zasilania
Podstawowe źródło zasilania
Podstawowym źródłem zasilania urządzeń przeciwpożarowych powinna być sieć energetyczna. Zaleca się, aby źródło zasilania urządzeń przeciwpożarowych było odrębne od źródła zasilania pozostałych odbiorników, ale w praktyce, szczególnie wtedy kiedy jest tylko jedno zasilanie sieciowe, bywa to niemożliwe i źródło jest wspólne. W takiej sytuacji układ zasilania musi spełniać wymóg nadrzędności i niezależności obwodów zasilania instalacji przeciwpożarowych. Uszkodzenie w obwodzie przeznaczonym do zasilania innych instalacji nie może powodować wyłączenia w żadnym obwodzie zasilania urządzeń przeciwpożarowych. Realizowane jest to przez rozdzielenie obu instalacji zaraz po wprowadzeniu zasilania do budynku (najczęściej jest to pole zasilające rozdzielnicy głównej niskiego napięcia), selektywność zabezpieczeń i samoczynne odłączenia w obwodach przeznaczonych do innych celów.
Instalacje i urządzenia przeciwpożarowe, których funkcjonowanie jest niezbędne podczas pożaru, powinny być zasilane sprzed przeciwpożarowego wyłącznika prądu, najlepiej z oddzielnej rozdzielnicy.
Źródłem dla zasilania sieciowego jest rozdzielnica główna obwodów przeciwpożarowych (lub wydzielone w tym celu pole rozdzielnicy głównej obiektu zasilane sprzed przeciwpożarowego wyłącznika prądu). Rozdzielnica powinna się znajdować w pomieszczeniu wydzielonym pożarowo.
Dla urządzeń wymagających zasilania klasy B źródło zasilania podstawowego może być jedynym zasilaniem. Bardzo niskie napięcie lub prąd stały niezbędne do zasilania urządzeń przeciwpożarowych dostarczane jest z sieci przez transformatory i prostowniki.
Rezerwowe źródło zasilania
Jako rezerwowe źródła zasilania urządzeń przeciwpożarowych mogą być stosowane:
– baterie akumulatorów lub pojedyncze akumulatory (ogniwa galwaniczne wtórne),
– zespoły prądotwórcze niezależne od zasilania podstawowego,
– oddzielna linia sieci zasilającej całkowicie niezależna od linii zasilania podstawowego.
W normie [5] wymieniono również jako źródło zasilania instalacji przeciwpożarowych ogniwa galwaniczne pierwotne, potocznie nazywane bateriami, które w przeciwieństwie do akumulatorów po rozładowaniu nie mogą być poddane procesowi powtórnego ładowania. Z tego względu mogą być stosowane tylko jako źródło zasilania klasy B.
Istotne jest, aby źródła zasilania podstawowego i rezerwowego były niezależne.
W przypadku sieci elektroenergetycznej za dwa niezależne źródła zasilania można uznać zasilanie [13], [14]:
– z sekcji szyn zbiorczych SN dwóch różnych stacji transformatorowych WN/SN (GPZ),
– z jednego GPZ dwutransformatorowego, lecz z różnych sekcji szyn zbiorczych SN, przy czym zasilanie nie musi być doprowadzone do odbiorcy bezpośrednio, lecz może być poprowadzone przez rozdzielnice SN lub w przypadku zasilania nn także przez stację transformatorową SN/nn.
Taka interpretacja spełnia wymogi normy [5] i jest akceptowana przez KG PSP [12]. Możliwość stosowania jako zasilania rezerwowego linii sieci energetycznej jest bardzo istotna, ponieważ dla urządzeń przeciwpożarowych – takich jak: pompy, wentylatory czy dźwigi pożarowe – alternatywnym źródłem zasilania pozostają zespoły prądotwórcze, szczególnie nieekonomiczne i niepraktyczne, np. w przypadku budownictwa mieszkaniowego.
W systemie sygnalizacji pożaru wymagane jest, aby jako źródło zasilania rezerwowego stosować baterię akumulatorów [10].
Zagadnienia zasilania rezerwowego zostały szerzej opisane w artykułach zamieszczonych w „IB” nr 6/2017 [15] i nr 7/2017 [16].
Wymagania stawiane źródłom zasilania
W przypadku zasilania dowolnych urządzeń przeciwpożarowych spełnione muszą być następujące wymagania:
– źródła zasilania powinny być wystarczające do zapewnienia zadziałania i pracy zasilanych urządzeń dla największego zapotrzebowania mocy w instalacji zarówno w stanie normalnym, jak i podczas pożaru w niezbędnym czasie działania;
– źródła zasilania instalacji przeciwpożarowej powinny być zainstalowane na stałe w taki sposób, aby uszkodzenie innych źródeł zasilania nie wpływało na ich pracę i odwrotnie;
– źródła zasilania powinny się znajdować w pomieszczeniach wydzielonych pożarowo (nie dotyczy to baterii akumulatorów umieszczonych w urządzeniu przeciwpożarowym lub jego centrali sterującej);
– należy przedsięwziąć środki (np. specjalne oznakowanie lub ograniczenie dostępu) zabezpieczające przed nieuprawnionym odłączeniem zasilania urządzeń przeciwpożarowych (w przypadku tryskaczy jest wymóg, aby każdy łącznik służący do zasilania pompy urządzenia tryskaczowego energią miał nalepkę: ZASILANIE SILNIKA POMPY URZĄDZENIA TRYSKACZOWEGO – NIE WYŁĄCZAĆ W PRZYPADKU POŻARU
Litery tego napisu powinny być białe na czerwonym tle i mieć wysokość min. 10 mm).
Przy doborze zabezpieczeń i przekrojów przewodów i kabli należy wziąć pod uwagę:
– prądy rozruchowe silników (np. możliwość wytrzymania prądu rozruchu przez zabezpieczenia nie krócej niż przez 20 s, przez kabel nie krócej niż 10 s),
– dopuszczalne spadki napięć,
– zabezpieczenie przed zwarciem,
– zwiększoną obciążalność (np. kabel dobrany dla wartości równej 150% prądu dla największego możliwego obciążenia systemu).
Zgodnie z normą [11] można pominąć zabezpieczenie przed przeciążeniem, tam gdzie utrata zasilania może stworzyć duże niebezpieczeństwo. W razie rezygnacji z tego zabezpieczenia należy monitorować wystąpienie przeciążenia.
W przypadku zasilania typu A (zasilanie podstawowe i rezerwowe) dodatkowo:
– przełączanie zasilania podstawowego na rezerwowe (podobnie jak powrót zasilania podstawowego) powinno następować samoczynnie,
– kable i przewody zasilania podstawowego powinny być oddzielone od siebie (wg VdS CEA [18] układane oddzielnie w odległości co najmniej 3 m jeden od drugiego, przy czym zasada ta nie obowiązuje w pomieszczeniu centrali tryskaczowej, rozdzielni głównej lub gdy kable układane są w ziemi).
Ponadto w przypadku stosowania akumulatorów (baterii akumulatorów) układ zasilania powinien być:
– wyposażony w urządzenie do ładowania i kontrolowania stanu baterii i utrzymujący je w stanie pełnego naładowania,
– zdolny do ciągłego zasilania maksymalnym prądem dozorowania (gotowości) oraz równoczesnego ładowania i kontrolowania baterii akumulatorów.
W celu ochrony kabli i przewodów elektrycznych przed bezpośrednim oddziaływaniem pożaru należy je prowadzić poza budynkiem lub przez te części budynku, w których zagrożenie pożarem jest pomijalnie małe i które oddzielono od części o znacznym zagrożeniu pożarowym za pomocą ścian, oddzieleń lub stropów o odporności ogniowej nie mniejszej niż 60 min lub powinny mieć one dodatkową bezpośrednią ochronę albo być prowadzone w ziemi; jeżeli nie są spełnione te warunki, muszą być chronione przed ogniem (nie dotyczy to zasilania klasy B). Ponadto kable i przewody elektryczne muszą być:
– ułożone w jednej długości (bez połączeń) od rozdzielnicy do zacisków podłączeniowych urządzenia lub jego centrali sterującej,
– chronione przed uszkodzeniami mechanicznymi,
– dobierane i układane w taki sposób, by w trakcie pożaru zachowały swoje właściwości funkcjonalne.
Obwody instalacji przeciwpożarowych nie mogą przechodzić przez pomieszczenia zagrożone pożarem lub wybuchem.
Wymagania stawiane obwodom zasilania dotyczą także obwodów sterowniczych i sygnalizacyjnych urządzeń
przeciwpożarowych.
mgr inż. Łukasz Gorgolewski
Helios Projektowanie Instalacji Elektrycznych
Poznań
Bibliografia
- Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U. z 2010 r. Nr 109, poz. 719).
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (t.j. Dz.U. z 2015 r. poz. 1422).
- Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2009 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych (Dz.U. 2009 r. Nr 124, poz. 1030).
- PN-EN 1127-1:2011 Atmosfery wybuchowe i ochrona przed wybuchem. Część 1: Pojęcia podstawowe i metodyka.
- PN-HD 60364-5-56:2013 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Instalacje bezpieczeństwa.
- PN-IEC 60364-5-56:1999 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Instalacje bezpieczeństwa.
- PN-EN 12845:2015-10 [EN] Stałe urządzenia gaśnicze. Automatyczne urządzenia tryskaczowe. Projektowanie, instalowanie i konserwacja.
- PN-EN 12101-6:2007 Systemy kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła – część 6: Wymagania techniczne dotyczące systemów różnicowania ciśnień – Zestawy urządzeń.
- PN-EN 12101-10:2007 Systemy kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła – część 10: Zasilacze.
- PN-EN 54-4:2001/A2:2004 Systemy sygnalizacji pożarowej. Część 4: Zasilacze.
- PN-HD 60364-4-43:2012 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed prądem przetężeniowym.
- www.straz.gov.pl/panstwowa_straz_pozarna/wyjasnienia_kgpspinterpretacje_kg_2012_1.pdf poz. 9 i 11.
- Wskazówki zapewnienia ciągłości zasilania odbiorców bytowo-komunalnych w miejskich sieciach osiedlowych, BSiPE Energoprojekt Poznań, 1983.
- H. Markiewicz, Kryteria wymiarowania instalacji elektrycznych, INPE, 160/2013.
- Ł. Gorgolewski, Systemy zasilania rezerwowego, cz. I, „Inżynier Budownictwa” nr 6/2017.
- Ł. Gorgolewski, Systemy zasilania rezerwowego, cz. II, „Inżynier Budownictwa” nr 7/2017.
