header-contact
+48 698 008 007 kontakt@bezhalogenowe.pl
Koszyk
Norma PN-EN IEC 60331
Norma PN-EN IEC 60331 dotyczy kabli, które muszą zachować ciągłość dostarczania energii lub sygnału podczas pożaru. Takie kable znajdują zastosowanie w wielu sektorach, gdzie wymagane jest podtrzymanie funkcji systemów bezpieczeństwa w warunkach ognia. Do najważniejszych branż należą:
-
Energetyka - W elektrowniach, stacjach transformatorowych czy innych obiektach energetycznych kable ogniotrwałe zapewniają działanie systemów kontrolnych i zabezpieczających podczas pożaru. Umożliwia to bezpieczne wyłączenie lub kontrolę urządzeń (np. generatorów, systemów chłodzenia) w sytuacjach awaryjnych, minimalizując ryzyko awarii wtórnych i zniszczeń.
-
Transport kolejowy - Zarówno w taborze kolejowym, jak i w infrastrukturze (tunelach, dworcach) wymaga się stosowania kabli odpornych na ogień. W tunelach metra i na stacjach kolejowych kable spełniające PN-EN IEC 60331 zapewniają zasilanie oświetlenia ewakuacyjnego, systemów łączności oraz wentylatorów oddymiających podczas pożaru. Dzięki temu możliwa jest ewakuacja pasażerów i działania służb ratunkowych nawet w ekstremalnych warunkach.
-
Budownictwo - W budynkach użyteczności publicznej (szpitale, centra handlowe, kina, wieżowce itp.) stosuje się kable ogniotrwałe do zasilania urządzeń przeciwpożarowych i systemów alarmowych. Wymagania ochrony przeciwpożarowej nakazują, by kable te przez określony czas utrzymały funkcjonalność instalacji takich jak pompy pożarowe, oświetlenie awaryjne, windy ewakuacyjne czy systemy alarmu pożaru. Przykładowo w obiektach o dużym zagrożeniu (tunele, stadiony, teatry) kable ognioodporne zabezpieczają ciągłość zasilania urządzeń kluczowych dla ewakuacji ludzi i ochrony mienia.
-
Przemysł chemiczny i petrochemiczny - W rafineriach, zakładach chemicznych czy platformach wiertniczych występuje wysokie ryzyko pożaru i wybuchu. Kable spełniające normę PN-EN IEC 60331 są tam istotne dla podtrzymania pracy systemów ostrzegawczych i kontroli procesów. Umożliwiają one działanie zaworów odcinających, systemów alarmowych czy pomp awaryjnych podczas pożaru, co pozwala zapobiec eskalacji awarii. Dodatkowo w takich środowiskach często wymaga się, aby kable były odporne nie tylko na ogień, ale i na działanie chemikaliów czy wysokiej temperatury, co zwiększa bezpieczeństwo instalacji.
Szczegółowe wymagania dotyczące materiałów i kabli
Norma PN-EN IEC 60331 określa metody badania odporności ogniowej kabli i przewodów oraz kryteria, jakie muszą one spełnić, aby zostać uznane za ognioodporne. Kluczowym wymaganiem jest zachowanie integralności obwodu elektrycznego przez określony czas w warunkach pożaru. Oznacza to, że kabel poddany działaniu ognia nie może ulec takiemu uszkodzeniu, które spowoduje przerwanie dostarczania zasilania lub sygnału. W praktyce bada się, czy kabel pod napięciem nie ulegnie przerwaniu ani zwarciu podczas ekspozycji na płomień o wysokiej temperaturze.
Parametry badania odporności na ogień - Kable zgodne z PN-EN IEC 60331 muszą wytrzymać działanie płomienia o temperaturze rzędu 750-830°C przez zadaną ilość czasu. Dawniejsze edycje normy przewidywały test trwający aż 180 minut w temperaturze 750°C. W nowszych wydaniach warunki zostały zaostrzone, m.in. przez podniesienie temperatury płomienia do ok. 830°C oraz uwzględnienie dodatkowych czynników stymulujących realne warunki pożaru. W badaniu zgodnym z IEC 60331-1 przewód jest narażony na płomień o temperaturze co najmniej 830°C, przy jednoczesnym przyłożeniu napięcia znamionowego (do 1 kV) do żył kablowych. Ponadto, normy serii IEC 60331 uwzględniają różne zakresy średnic kabli - np. określone metody badania dla kabli o średnicy zewnętrznej powyżej 20 mm- tak aby testować je w reprezentatywnych warunkach.
Czas podtrzymania funkcjonalności - Norma definiuje minimalny czas, przez jaki kabel musi zachować pełną funkcjonalność poddany działaniu ognia. W zależności od wymagań danego zastosowania przyjmuje się najczęściej 30, 60, 90 lub 120 minut nieprzerwanej pracy w ogniu. Kable spełniające najwyższe wymagania potrafią zapewnić integralność obwodu nawet do 3 godzin (180 minut) w wysokiej temperaturze - taki parametr oznaczany jest jako FE180 (utrzymanie funkcji izolacji przez 180 min). Równie często spotykane są oznaczenia PH90 czy PH120, wskazujące zdolność przewodu do podtrzymania zasilania przez 90 lub 120 minut w pożarze. Spełnienie normy PN-EN IEC 60331 jest zatem gwarancją, że kabel przetrwa krytyczny czas potrzebny na ewakuację ludzi czy zadziałanie systemów gaśniczych.
Warunki testów i badania typu - Kable poddaje się serii wymagających testów ogniowych. Obejmują one nie tylko samą ekspozycję na płomień, ale także dodatkowe obciążenia: wstrząsy mechaniczne oraz zraszanie wodą. W najnowszych procedurach badawczych, zgodnie ze zmodyfikowaną normą, podczas testu co pewien czas uderza się płomień lub próbkę (symulacja wstrząsów i upadku elementów konstrukcji podczas pożaru) oraz można zastosować spryskiwanie wodą pod koniec testu. Dodanie tych czynników pozwala sprawdzić, czy kabel nadal funkcjonuje np. w warunkach, gdy gaszenie pożaru powoduje zalanie instalacji wodą. Materiały izolacyjne i osłonowe kabli muszą zatem charakteryzować się odpornością termiczną, niepalnością oraz stabilnością mechaniczną w wysokiej temperaturze. Często stosuje się specjalne izolacje na bazie silikonu lub miki, które pod wpływem ognia tworzą warstwę ochronną (tzw. warstwę ceramiczną) zabezpieczającą żyły kabla przed zwarciem. Kable te są zazwyczaj bezhalogenowe (LSZH - Low Smoke Zero Halogen), co oznacza, że podczas pożaru nie emitują gęstego dymu ani toksycznych gazów. Dzięki temu, oprócz ciągłości zasilania, spełniają także wymogi ograniczenia zadymienia i korozji w trakcie pożaru, co ma znaczenie dla bezpieczeństwa ludzi i elektroniki.
Proces certyfikacji
Wdrożenie do użytku kabli spełniających normę PN-EN IEC 60331 wiąże się z procesem certyfikacji, którego celem jest potwierdzenie zgodności produktu z wymaganiami normatywnymi. Proces ten składa się z kilku etapów:
-
Badania laboratoryjne (badania typu) - Producent kabli zleca akredytowanym laboratorium wykonanie badań ogniowych zgodnych z normą PN-EN IEC 60331. W Polsce kluczową rolę odgrywa tutaj laboratorium Centrum Naukowo-Badawczego Ochrony Przeciwpożarowej (CNBOP-PIB) w Józefowie, które dysponuje stanowiskami do testowania kabli w warunkach pożaru. Podczas takiego badania próbki kabli są poddawane opisanym wyżej testom odporności ogniowej (płomień o wysokiej temperaturze, wstrząsy, zraszanie wodą). Sporządzany jest raport z wynikami, który wskazuje, czy kabel spełnił kryteria (utrzymał napięcie przez wymagany czas itp.).
-
Ocena zgodności i certyfikacja - Na podstawie pozytywnych wyników badań producent występuje do jednostki certyfikującej o wydanie certyfikatu zgodności. W Polsce certyfikacją kabli do systemów przeciwpożarowych zajmuje się m.in. CNBOP-PIB, wydając dokumenty takie jak Świadectwo Dopuszczenia czy Krajowa Ocena Techniczna. Dokumenty te potwierdzają, że dany wyrób spełnia wymagania norm (np. zachowuje funkcję w ogniu przez 90 min) i może być stosowany w instalacjach bezpieczeństwa. Przykładowo kable ognioodporne produkcji krajowej uzyskują Certyfikat Zgodności oraz Świadectwo Dopuszczenia CNBOP. Często certyfikacja wymaga również audytu w zakładzie produkcyjnym, aby upewnić się, że masowa produkcja kabli jest powtarzalna i utrzymuje wymagany standard jakości (system Zakładowej Kontroli Produkcji).
-
Oznakowanie i dokumentacja - Po pomyślnym zakończeniu procesu producent może oznakować produkt i przekazywać go do obrotu wraz z odpowiednimi dokumentami. Kable spełniające normy przeciwpożarowe często posiadają na powłoce nadruki informujące o klasie odporności (np. PH90, E90, FE180) oraz numer certyfikatu. Dołączane są również deklaracje zgodności. W przypadku kabli stosowanych jako wyroby budowlane w Unii Europejskiej, dochodzi konieczność spełnienia wymogów rozporządzenia CPR - co jednak dotyczy reakcji na ogień (o czym poniżej), a nie samej odporności funkcjonalnej.
-
Nadzór i utrzymanie certyfikatu - Certyfikaty mają określony termin ważności i podlegają nadzorowi. Producent jest zobowiązany utrzymywać jakość produkcji, a jednostka certyfikująca (np. CNBOP) może okresowo kontrolować wyroby (np. poprzez audyty lub ponowne badania wyrywkowe). Ma to na celu zapewnienie, że kable dostępne na rynku wciąż spełniają normę tak, jak próbki pierwotnie przebadane. W razie wprowadzania zmian konstrukcyjnych w kablu lub upływu terminu ważności certyfikatu, konieczne jest przeprowadzenie procesu certyfikacji ponownie lub aktualizacja dokumentów.
Warto dodać, że oprócz CNBOP w Polsce, w innych krajach istnieją własne instytucje certyfikujące kable ognioodporne: np. w Niemczech kable takie uzyskują świadectwa E30/E90 zgodnie z DIN 4102 część 12 (badania przeprowadza m.in. VdS), w Wielkiej Brytanii stosuje się certyfikację według BS 6387/EN 50200 (organizacje LPCB czy BASEC), a w USA wymagane jest posiadanie certyfikatu zgodnego z UL 2196 dla kabli ognioodpornych używanych w obiektach podlegających NFPA. Wspólnym mianownikiem wszystkich tych systemów jest konieczność niezależnego potwierdzenia, że kabel wytrzyma założone warunki pożaru przez wymagany czas.
Porównanie z innymi normami przeciwpożarowymi
Norma PN-EN IEC 60331 nie jest jedynym standardem określającym wymagania w zakresie zachowania funkcjonalności kabli w pożarze. Poniżej przedstawiono różnice i podobieństwa między nią a kilkoma innymi istotnymi normami i standardami:
-
PN-EN 50200 - Jest to europejska norma opisująca metodę badania odporności ogniowej kabli, często używana do klasyfikacji PH (Podtrzymanie funkcji przez X minut). Badanie wg PN-EN 50200 polega na ekspozycji przewodu na płomień o temp. ok. 830-870°C przy jednoczesnym cyklicznym obciążeniu mechanicznym (uderzenie co 5 minut). Test trwa do momentu uszkodzenia kabla lub osiągnięcia założonego czasu - na tej podstawie określa się klasy PH15, PH30, PH60, PH90, PH120 (od 15 do 120 minut ciągłej pracy w ogniu). PN-EN 50200 i PN-EN IEC 60331 są do pewnego stopnia zbliżone celem (sprawdzenie ciągłości obwodu w pożarze). Różnica polega na metodologii: PN-EN 50200 uwzględnia przede wszystkim niewielkie średnice kabli (do ok. 20 mm) i mechaniczne wstrząsy, natomiast PN-EN IEC 60331 (nowsza) obejmuje szerszy zakres kabli i scenariuszy (w tym większe kable, różne tryby testów). W praktyce kable spełniające PN-EN IEC 60331-1 często spełniają też wymagania PN-EN 50200 dla określonej klasy PH.
-
PN-EN 50575 - Ta norma dotyczy reakcji kabli na ogień, a nie ich odporności funkcjonalnej. Została wprowadzona w ramach tzw. CPR (rozporządzenia UE o wyrobach budowlanych) i klasyfikuje kable pod kątem rozprzestrzeniania ognia, emisji dymu, płonących kropli i toksyczności gazów. PN-EN 50575 wprowadza euroklasy ogniowe kabli: Aca, B1ca, B2ca, Cca, Dca, Eca, Fca - od najtrudniej zapalnych (Aca praktycznie niepalne) do najsłabszych pod względem reakcji na ogień. Kable badane są m.in. metodami PN-EN 60332-1-2, PN-EN 50399, a wyniki (ilość wydzielanego ciepła, długość nadpalenia, gęstość dymu itp.) decydują o klasyfikacji. PN-EN IEC 60331 a PN-EN 50575 to normy uzupełniające się - pierwsza zapewnia, że kabel będzie działał w trakcie pożaru, a druga, że sam kabel nie przyczyni się do rozwoju pożaru i nie pogorszy warunków (zadymienia, toksyczności). Dla zastosowań bezpieczeństwa kable muszą spełniać oba aspekty: mieć odpowiednią klasę reakcji na ogień (np. minimum Cca-s1,d1,a1 dla budynków użyteczności publicznej) oraz posiadać odporność funkcjonalną wg PN-EN IEC 60331 (np. E90/PH90 w zależności od wymagań projektu).
-
PN-EN 45545 - Jest to norma kolejowa (dokładnie seria norm EN 45545) dotycząca ochrony przeciwpożarowej w pojazdach szynowych. Część 2 (PN-EN 45545-2) określa wymagania wobec materiałów i komponentów (w tym kabli) używanych w taborze kolejowym pod kątem reakcji na ogień. Kluczowa różnica polega na tym, że EN 45545-2 nie bada utrzymania zasilania przez kabel, lecz wymaga, by materiały ograniczały rozwój pożaru i wydzielanie szkodliwych substancji. Kable w pojazdach szynowych muszą więc być samogasnące, bezhalogenowe i nisko dymne. Norma wprowadza tzw. zestawy wymagań dla kabli (np. R15, EL1A/EL1B) i trzy poziomy hazardu (HL1, HL2, HL3) - w zależności od kategorii pociągu i jego zastosowania. W praktyce kable kolejowe są testowane m.in. na rozprzestrzenianie płomienia (zgodnie z EN 60332-1 i -3), toksyczność i dym (EN 61034, EN 60754) zgodnie z wymaganiami normy 45545-2. PN-EN IEC 60331 nie jest bezpośrednio wymagana w pojazdach szynowych, ponieważ przy pożarze pociągu priorytetem jest zatrzymanie składu i ewakuacja, a nie utrzymanie zasilania przez długi czas. Mimo to, część systemów (np. oświetlenie awaryjne w tunelach, łączność) może korzystać z kabli o podwyższonej odporności, zwłaszcza w infrastrukturze kolejowej (stacje, tunele metra), gdzie już obowiązują klasy E30/E90 jak w budynkach.
-
NFPA 130 - Jest to amerykański standard ochrony przeciwpożarowej dla systemów transportu szynowego i infrastruktury podziemnej (metro, koleje miejskie). NFPA 130 stawia wymagania m.in. odnośnie ewakuacji, systemów przeciwpożarowych oraz kabli. Kable według NFPA 130 muszą spełniać amerykańskie kryteria ognioodporności - wymaga się, by tzw. fire-resistive cables posiadały minimum 1-godzinną odporność ogniową według norm UL. Praktycznie oznacza to konieczność certyfikacji kabli zgodnie z UL 2196 (Test Fire Resistive Cable) na co najmniej 60 minut, a często 2 godziny, jeśli wymaga tego lokalny kodeks. Ponadto NFPA 130 odsyła do testów palności płomieniem zgodnie z IEEE 1202 (NFPA 70, test FT4) lub NFPA 262 dla kabli niskoprądowych, aby zapewnić, że kable nie rozprzestrzeniają ognia i nie dymią nadmiernie. W porównaniu z PN-EN IEC 60331, wymogi NFPA 130 są częścią szerszego kodeksu pożarowego - tam gdzie PN-EN IEC 60331 precyzuje metodę badania kabli, NFPA 130 wskazuje gotowy wyrób i jego certyfikat (np. UL) jako warunek dopuszczenia do stosowania w tunelu czy stacji. Innymi słowy, oba podejścia mają ten sam cel - utrzymanie zasilania w trakcie pożaru - lecz odwołują się do innych systemów certyfikacji (europejskich vs amerykańskich).
Przykłady praktycznego zastosowania
Kable i przewody spełniające normę PN-EN IEC 60331 stanowią podstawowy element zabezpieczeń przeciwpożarowych w wielu realizacjach. Poniżej kilka przykładów obrazujących praktyczne wdrożenia tej normy:
-
Infrastruktura budynków i obiektów publicznych: W nowoczesnych wieżowcach biurowych oraz budynkach użyteczności publicznej wszystkie kluczowe systemy bezpieczeństwa pożarowego wykorzystują kable ognioodporne. Przykładowo, w rozległym kompleksie szpitalnym zastosowano kable klasy FE180/E90 do zasilania pomp przeciwpożarowych, sygnalizacji pożaru oraz oświetlenia ewakuacyjnego. Zapewnia to, że w razie pożaru oświetlenie dróg ewakuacji, system rozgłoszeniowy i windy dla strażaków będą funkcjonować przez długi czas, umożliwiając bezpieczne opuszczenie budynku. Podobnie w centrach handlowych i na stadionach sportowych okablowanie instalacji oddymiających i alarmowych wykonuje się kablami o odporności 90 min lub 120 min, co chroni życie setek osób gromadzących się w takich obiektach. Producent kabli Bitner podaje, że ich serie kabli ognioodpornych spełniające wymagania PH90/PH120 mogą być bezpiecznie stosowane w instalacjach alarmowych budynków publicznych, takich jak szkoły, dworce kolejowe, lotniska, hotele, biurowce czy kina.
-
Transport i tunele komunikacyjne: W projekcie rozbudowy metra miejskiego wszystkie przewody zasilające system łączności i oświetlenia awaryjnego w tunelach wykonano zgodnie z normą PN-EN IEC 60331. Dzięki temu nawet w przypadku pożaru w tunelu, komunikacja radiowa i oświetlenie pozostaną aktywne przez wymagany czas, co jest krytyczne dla ewakuacji pasażerów pod ziemią. Dodatkowo instalacje trakcyjne i sygnalizacja w tunelach kolejowych dalekobieżnych wyposażane są w kable ognioodporne o klasie E30/E60, zapewniając minimalne działanie systemów do momentu wyłączenia zasilania. W tunelu drogowym w ciągu jednej z autostrad zastosowano kable w systemie zasilania oświetlenia i wentylatorów zgodne zarówno z normami europejskimi (E90), jak i amerykańskimi (UL 2196 2 HR) ze względu na międzynarodowy charakter projektu - wykazano tym samym, że przewody spełniają swoją funkcję w pożarze zarówno według PN-EN IEC 60331, jak i wymagań NFPA 502/NFPA 130.
-
Zakłady przemysłowe i energetyczne: W dużej elektrowni konwencjonalnej wdrożono program unowocześnienia ochrony przeciwpożarowej, w ramach którego wymieniono okablowanie kluczowych systemów sterowania na kable ognioodporne zgodne z PN-EN IEC 60331. Obejmowało to przewody do czujników i zaworów systemu awaryjnego chłodzenia oraz przewody zasilające awaryjne oświetlenie i syreny alarmowe na terenie obiektu. W przypadku zapalenia się urządzenia w elektrowni (np. transformatora olejowego) kable te zapewniają nieprzerwaną pracę systemów przez czas potrzebny na zadziałanie automatyki gaśniczej i odcięcie zagrożonej sekcji od reszty układu. Również w rafineriach i zakładach petrochemicznych standardem staje się stosowanie kabli o wysokiej odporności ogniowej. W jednej z rafinerii na terenie Polski zrealizowano projekt instalacji systemu detekcji gazów i pożaru z użyciem kabli odpornych na ogień w wykonaniu bezhalogenowym. Kable te łączą czujniki w strefach zagrożonych wybuchem z centralą alarmową i muszą pozostać sprawne, gdy wybuchnie pożar, aby zainicjować procedury awaryjne (zamknięcie zaworów, uruchomienie zraszaczy pianowych). Dzięki zgodności z PN-EN IEC 60331 systemy te zachowują swoją funkcjonalność w krytycznych minutach, chroniąc personel i instalacje przed katastrofalnymi skutkami pożaru.
Podsumowując, norma PN-EN IEC 60331 odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa pożarowego instalacji elektrycznych. Określa ona rygorystyczne wymagania, które muszą spełniać kable stosowane w systemach wymagających działania podczas pożaru. Jej wdrożenie w różnych branżach - od budownictwa, przez transport, po przemysł - przekłada się bezpośrednio na zwiększenie ochrony życia ludzi i mienia. Kable zaprojektowane i certyfikowane zgodnie z tą normą stanowią niezawodny element pasywnej ochrony przeciwpożarowej, utrzymując zasilanie i komunikację wtedy, gdy jest to najbardziej potrzebne. Dzięki temu strażacy i systemy automatyki pożarowej zyskują cenne minuty na podjęcie działań, a osoby zagrożone - na bezpieczną ewakuację. Przy porównaniu PN-EN IEC 60331 z innymi normami widać, że uzupełnia ona wymagania klasyfikacji ogniowej (reakcji na ogień) o aspekt funkcjonalny, co czyni ją niezbędnym składnikiem kompleksowego podejścia do bezpieczeństwa pożarowego w nowoczesnych instalacjach.