Jak wykonać okablowanie w domu z paneli SIP

Korzystając z energii elektrycznej, właściciel każdego budynku jest zainteresowany zapewnieniem maksymalnego bezpieczeństwa podczas długotrwałej pracy przy wysokim stopniu niezawodności. Te problemy są szczególnie dotkliwe w domach zbudowanych z materiałów palnych:

• drzewo;

• drewno;

• Panele SIP.

Najnowsze projekty są od dawna szeroko stosowane w Ameryce Północnej, Kanadzie i krajach skandynawskich. Kilka dekad temu zaczęto je budować w krajach WNP.

Dla porównania SIP odnosi się do panelu o strukturze wykonanej z materiałów izolacyjnych, gdy warstwa pianki polistyrenowej jest umieszczona między dwiema płytami OSB, którą zwykle nazywamy pianką. Ten wypełniacz może palić się dobrze, tak jak w budynku Lame Horse w Perm, lub może nie podtrzymywać spalania za pomocą struktury samogasnącej, która wykorzystuje dodatki przeciwpotowe. Jakość obu gatunków materiału można sprawdzić na małym ogniu zapałki. Ich koszt jest oczywiście inny.

Znane firmy budowlane zajmują się produkcją budynków z paneli SIW na zachodzie. Montują gotowe bloki w fabryce zgodnie ze standardową sprawdzoną technologią, a dom jest montowany w miejscu instalacji przez przeszkolony zespół kilku osób dość szybko.

Tworzenie całej komunikacji podtrzymującej życie, w tym systemów wentylacyjnych, zaopatrzenia w wodę, zużycia energii elektrycznej i innych, zostało dobrze przemyślane i wdrożone w ramach projektu. Przez okablowanie wewnątrz paneli zostały już wykonane otwory przelotowe.

W naszych krajach budynki szkieletowe nie mają jeszcze takiego podziału, a firmy budowlane zaangażowane w ich budowę znajdują się w nieco innych warunkach pracy z powodu różnic w przepisach i technologii.

Jakie jest niebezpieczeństwo okablowania w domu z paneli SIP

Zorientowane płyty wiórowe (OSB) i polistyren, nawet impregnowane związkami zmniejszającymi palność, są materiałami podatnymi na ogień, a przewody elektryczne i urządzenia są najczęściej źródłem otwartego ognia.

Przyczyny okablowania przeciwpożarowego

Linie przewodzące składają się z metalowych przewodników połączonych na różne sposoby i warstwy izolacyjnej między nimi. Może dojść do pożaru:

1. przy przeciążeniu dopuszczalnej mocy;

2. w przypadku zwarcia w obwodzie;

3. pod wpływem prądów upływowych na ziemi;

4. z powodu tworzenia się łuku elektrycznego wewnątrz kabla lub jego punktów połączenia.

Problem eliminacji przeciążeń i prądów zwarciowych przypisany do wyłączników. Obwody odłączające z pojawiającymi się prądami upływowymi są przeznaczone do walki Automaty RCD i różnicowe. Zwróćmy szczególną uwagę na czwarty punkt możliwego pożaru, przeanalizujemy go bardziej szczegółowo.

Łuk elektryczny może wystąpić w wyniku:

1. koksowanie warstwy izolacyjnej w punktach połączenia rdzeni elektrycznych;

2. tworzenie się mikropęknięć wewnątrz warstwy dielektrycznej wraz z tworzeniem obwodu oporowego.

Jak zachodzi koksowanie izolacji?

Gdy przewód podłączony do listwy zaciskowej lub innego złącza jest uszkodzony lub jego zacisk nie jest wystarczająco ciasny, wówczas powstaje lokalny punkt ciepła pod działaniem prądu przepływającego przez punkt połączenia. Z czasem powoduje karbonizację izolacji, gdy stopniowo gromadzi się warstwa sadzy.

Sadza składa się z węgla, który jest materiałem przewodzącym. Dlatego występują w nim prądy upływowe.

Ogrzewanie miejsca ciepła i emisja sadzy zachodzą spontanicznie. Ścieżki przewodzące powstają nierównomiernie, a między nimi powstają łuki elektryczne, które kontynuują proces koksowania.

W rezultacie sytuacja krytyczna powstaje, gdy ilość węgla osiąga wartość wystarczającą do utworzenia łuku elektrycznego zdolnego do spontanicznego zapłonu izolacji.

Jak powstaje zwarcie rezystancyjne?

Producenci kabli i przewodów elektrycznych do swoich produktów zapewniają standardy techniczne dotyczące działania: magazynowanie, transport, instalacja, zapobieganie zgięciom mechanicznym i obciążeniom, narażenie na niebezpieczne czynniki środowiskowe i inne cechy.

W większości przypadków, gdy są nieznacznie i nie tylko uszkodzone w warstwie dielektrycznej, powstają mikropęknięcia, które nie wpływają szczególnie na operacyjność w początkowym momencie kabla, gdy jest on uruchamiany. Z czasem dochodzi do starzenia się izolacji. Wycieki powstają przez takie miejsca.

Są zbyt słabe, aby spowodować zwarcie i przeciążenie, którego prądy są ustawiane przez wyłącznik. Znów nie przechodzą przez kontur ziemi. Dlatego RCD lub difavtomat nie mogą na nie zareagować.

W rezultacie nadal się rozwijają, tworząc warstwę węgla między dwoma przewodnikami, która stopniowo gromadzi się i wytwarza łuk elektryczny wewnątrz kabla.

W przypadku koksowania i uszkodzeń rezystancyjnych powszechnym warunkiem pojawienia się łuku elektrycznego jest tworzenie się węgla między częściami pod napięciem. Następnie powstają warunki do jego zapłonu i rozwija się pożar.

Najczęstsze przyczyny uszkodzenia izolacji pokazano na zdjęciu.

Błędna opinia elektryków

Wśród większości specjalistów od okablowania istnieje przekonanie, że kable są wykonane bardzo niezawodnie. Można je wyrzucać, przeciągać na końcach rurociągami, wyginać podczas instalacji, a nawet tupać stopami. Tak robią.

W swojej praktyce elektrycy często obserwują przypadki słabych styków występujących w różnych blokach zacisków i złączach, a stan izolacji kabli i przewodów jest zwykle ukryty w ścianach lub zamkniętych kanałach.

Cechy występowania łuku elektrycznego

Pomiędzy dwoma przeciwnymi potencjałami energii w powietrzu możliwa jest jej jonizacja. Kiedy to nastąpi, powstaje gazowy prąd rozładowania zawierający plazmę o temperaturze około 6 ÷ 10 tysięcy stopni. Wystarczy zapalić izolację, stopioną miedź, pożar.

Tylko takie ogrzewanie w okablowaniu domowym nie występuje natychmiast, ale rozwija się etapami. Na początkowym etapie powstają prądy upływowe, które nieznacznie przeciążają sieć elektryczną, która działa potajemnie.

Rozwój łuku jest ułatwiony przez otwieranie obwodów o dużych indukcyjnościach (na przykład mocne silniki indukcyjne), które wytwarzają wysokie napięcia indukcyjne, gdy prąd przepływa przez nie gwałtownie, a także przemienne obciążenia od wartości minimalnych do maksymalnych.

Aby utworzyć łuk elektryczny, wystarczy przekroczyć napięcie między elektrodami 15 woltów i prąd 0,3 A.

Jak PUE zapobiega przyczynom okablowania przeciwpożarowego w domu z paneli SIP

Siódma edycja głównego dokumentu legislacyjnego dla elektryków, w klauzuli 7.1.38, ściśle reguluje wybór drutów i kabli oraz sposób ich układania w budynkach wykonanych z materiałów łatwopalnych, zalecając główną metodę układania drutów - otwartą na powierzchni konstrukcji budowlanych.

Jednocześnie przejścia przez ściany, sufity i przegrody są uważane za elementy ukrytego okablowania, do którego zaostrzone są wymagania:

• obowiązkowy montaż kabli i przewodów w uszczelnionych konstrukcjach metalowych z rur lub przewodów, które mogą zlokalizować możliwy pożar;

• z zastosowaniem wyłącznie kabli, których izolacja nie wspomaga spalania;

• zapewniając dostęp do wszystkich punktów instalacji elektrycznej, aby go wymienić.

Trudno jest spełnić te wymagania, a ich nieprzestrzeganie jest niebezpieczne.Właściciele budynków z paneli SIW, podobnie jak budowniczowie, stają przed wyborem metody okablowania. Jeśli odbywa się to potajemnie, konieczne jest wydanie dużej sumy pieniędzy na zakup materiałów i ich złożoną instalację. Otwarte okablowanie narusza estetyczny wygląd pomieszczeń.

Pierwsze doświadczenie budowy domu z paneli SIP. Komunikacja inżynierska:

Metody okablowania

Metoda otwarta

Kanały kablowe

Na powierzchni płyty OSB arkusze płyt kartonowo-gipsowych są montowane w ciągłej warstwie. Nie są łatwopalne; oddzielają przewody od panelu SIP. Zamontowane na nich zewnętrzny kanał kablowy.

Ta metoda spełnia wymagania PUE, zapewnia minimalne warunki dla pięknego widoku pomieszczeń.

Dekoracyjne listwy przypodłogowe

Połączenia między powierzchniami ściany a podłogą lub sufitem, osłonięte płytami kartonowo-gipsowymi, można wykorzystać do umieszczenia w nich przewodów elektrycznych.

Producenci listew produkują specjalne modele o wystarczającej objętości, aby pomieścić okablowanie. Produkowane są dla nich moduły do ​​montażu gniazd i innych urządzeń przełączających.

Okablowanie retro

Popularny styl projektowania obejmuje projektowanie zabytkowego mieszkania przy użyciu nowoczesnych materiałów elektrycznych w domowej sieci domowej.

Druty są układane z dala od ściany ze względu na układanie kółka porcelanowe, a zabytkowe gniazda i przełączniki są montowane na ozdobnych puszkach z ukrytą metalową wkładką. Warstwa izolacyjna z drutów jest powleczona powłoką, która zapobiega ekspozycji na światło słoneczne.

Pomimo łatwości instalacji okablowanie retro nie jest rozwiązaniem budżetowym. Wszystkie jego elementy są drogie.

Co robią właściciele mieszkań

Specjalne nisze suchej zabudowy

Utworzenie specjalnych komór niepalnych arkuszy w płaszczyźnie poziomej lub pionowej układu pozwala na umieszczenie w nich różnych połączeń.

Jednocześnie część przestrzeni życiowej jest zmniejszona, ale nie jest krytyczna dla życia.

Potrójna warstwa suchej zabudowy

Wewnątrz warstwy środkowej między arkuszami zewnętrznym i początkowym tworzą kanały do ​​umieszczania kabli i przewodów.

Metoda jest niedroga, ale kosztowna.

Uwaga! Komunikacja elektryczna ukryta we wnękach, ścianki działowe z płyt kartonowo-gipsowych, sufity podwieszane są rozpatrywane zgodnie z zasadami PUE metod wykonywania zamkniętego okablowania. Jest to naruszenie obowiązujących standardów bezpieczeństwa. Zgodnie z zasadami konieczne jest utworzenie szczelnych metalowych skrzynek z ich połączeniem we wspólnym obwodzie do uziemienia i wyrównania potencjałów.

Okablowanie w metalowych rurach

Jak dotąd jest to jedyna dozwolona metoda układania zamkniętego okablowania elektrycznego w budynkach wykonanych z paneli SIP dla właścicieli domów w Rosji.

Każdy kabel jest oddzielony warstwą metalu od łatwopalnej powierzchni. Ta instalacja jest poprawna pod względem bezpieczeństwa, ale nie jest tak łatwa do wykonania i dość droga.

Jak układać przewody elektryczne w domach z paneli SIP na Zachodzie

Jeśli spojrzysz na pierwszy rysunek tego artykułu, na którym zespół pracowników instaluje panel, pokazuje, że linie do przewodów elektrycznych zostały już w nim wiercone w fabryce. I umieścili je tam bez żadnych rur i szczelnych wnęk metalowych, które utrudniają dostęp powietrza po zapaleniu.

Wyjaśnia to inne podejście do rozwiązywania problemów bezpieczeństwa pożarowego, a nie zaniedbanie ze strony organizacji budowlanych i niedbalstwo właścicieli budynków.

W 1996 roku Siemens z powodzeniem opracował nowy rodzaj ochrony budynków mieszkalnych, który reaguje na pojawienie się łuku elektrycznego w okablowaniu 0,4 kilowolta. Do 1999 r. Urządzenia te były testowane masowo i otrzymywały certyfikat państwowy.

Następnie technologia instalacji do ochrony przed łukiem stała się obowiązkowa w krajach zachodnich, Kanadzie i Ameryce.Po jego zastosowaniu liczba wypadków związanych z pożarami spowodowanymi zakłóceniami okablowania elektrycznego spadła o około 58%.

Ochrona ma postać modułów, montowany na szynie DIN wewnątrz deski rozdzielczej i zajmuje niewiele miejsca.

Jak działa ochrona przed łukiem

Idea takich urządzeń nie jest nowa. Były szeroko stosowane jeszcze przed opracowaniem Siemensa w systemach energetycznych wszystkich krajów do sieci elektroenergetycznych o napięciu 04 ÷ 35 kV.

Takie zabezpieczenie łukowe jest montowane w rozdzielnicach składających się z zamkniętych metalowych szaf lub przedziałów. Może reagować na pojawienie się łuku elektrycznego z powodu:

• błyski światła towarzyszące przepływowi prądu w ośrodku z gazem jonizacyjnym;

• lub gwałtowny wzrost ciśnienia w zamkniętej objętości.

W tym celu stosuje się różne czujniki:

• światła, na przykład fototrystory;

• ciśnienia, w tym konwencjonalne wyłączniki krańcowe naciskane przez pokrywy włazów, które opadają pod wpływem wybuchu lub innej zasady działania.

Sygnał z czujników jest doprowadzany do logicznej części zabezpieczenia, która zgodnie z przygotowanymi algorytmami sekwencyjnie odłącza niezbędne źródła i odbiorniki prądu, a następnie uruchamia automatyczne środki gaśnicze.

Oczywiste jest, że w okablowaniu domowym taka technologia jest nie do zaakceptowania ze skomplikowanych przyczyn technicznych, więc nie została wdrożona.

Twórcy ochrony przed łukiem w budynkach mieszkalnych obrócili inną ścieżkę. Przeanalizowali początkowe procesy zachodzące podczas powstawania prądów upływowych przez mikropęknięcia w warstwie izolacyjnej i doszli do wniosku, że kształt sygnałów prądu i napięcia w tym momencie różni się od idealnego sinusoidy, ulega znacznym zmianom.

Jeden z wariantów zniekształcenia sygnału na początku pojawienia się łuku, gdy przecina on zerową wartość sinusoidy, pokazano na zdjęciu. Do przepływu prądów jonizacyjnych wymagane jest małe napięcie.

Monitorowanie czujników prądu i napięcia modułowych urządzeń zabezpieczających przed łukiem nieustannie analizuje formy sygnałów przez nie przechodzących. Następnie są one porównywane z falą sinusoidalną, a po wykryciu różnic sieć zostaje odłączona.

Lokalizacje ochrony przed łukiem

Detektory łuku - takie są nazwy tych modułów za granicą. Służą do ograniczania ryzyka pożaru podczas wyładowań łukowych w urządzeniach końcowych obwodów stacjonarnych i są montowane w rozdzielnicach w celu kontrolowania krytycznych łańcuchów dostaw grup gniazd i opraw budynków mieszkalnych z sypialniami i salonami.

Ponadto zaleca się ich instalowanie w budynkach o:

• ryzyko otwartego ognia, na przykład z wymuszonym systemem wentylacji;

• tłumy o dużej gęstości (sklepy, kina);

• przechowywane materiały łatwopalne;

• trudne wyjścia do ewakuacji.

Międzynarodowe Standardowe Zalecenia

Od początku 2014 r. W normie IEC 60364 część 4–42 zaleca się, aby odbiorcy energii elektrycznej stosowali AFDD zgodne z normą IEC 62606 w zakresie bezpieczeństwa pożarowego.

Wymagania rosyjskiego PUE do tej pory nie zezwalają elektrykom na okablowanie w domach z paneli SIP zgodnie z zachodnimi standardami.

Rozwiązanie bezpieczeństwa przeciwpożarowego w budynkach mieszkalnych zapewnia nie tylko prawidłowa instalacja przewodów elektrycznych, ale także szereg innych środków, w tym:

• instalacja i prawidłowe działanie automatyczne czujniki przeciwpożarowe;

• kontakt w nagłych wypadkach z dyżurnymi strażami pożarnymi;

• utrzymanie dobrego stanu dróg dojazdowych i zapewnienie wielu innych działań.