background image

w w w. e l e k t r o . i n f o . p l

n r   1 0  /  2 0 0 4

 t e c h n i k a   o ś w i e t l e n i o w a

B

ezpieczeństwo ludzi oraz ochrona 
mienia przed skutkami awarii, nie-

właściwego działania urządzeń będą-
cych w wyposażeniu obiektów budow-
lanych to priorytety przy wyborze roz-
wiązań technicznych przez projektan-
tów. Prawo budowlane nakłada na pro-
jektanta oraz organ nadzoru budowla-
nego obowiązek szczególnej troski o ele-
menty wpływające na poziom bezpie-
czeństwa pożarowego budynków i in-
nych obiektów budowlanych. Powodów 
zaistnienia pożaru jest wiele, dlatego 
istotne jest prawidłowe oszacowanie za-
grożeń pożarowych i wybuchowych, co 
pozwoli na etapie projektowania wybrać 
odpowiednie środki ograniczające do 
minimum powstanie pożaru z winy za-
stosowanych elementów.

Poziom zagrożenia ludzi jest zależny 

od liczby osób przebywających w po-
mieszczeniach, jak również od rodzaju 
produkcji (materiały łatwopalne, gazy 
i pyły lotne). Zakłady o profilu chemicz-
nym, składy materiałów chemicznych, 
drewna, rozlewnie gazu i paliw płyn-
nych podlegają rygorom przepisów 
z zakresu ochrony przeciwwybucho-
wej. Rozporządzenie Ministra Spraw 
Wewnętrznych z 16 czerwca 2003 roku 
w sprawie ochrony przeciwpożarowej 
budynków, innych obiektów budowla-
nych i terenów (Dz. U. nr 121 poz. 1138) 
wprowadziło nową klasyfikację stref 

zagrożenia wybuchowego. Natomiast 
Rozporządzenie Ministra Infrastruk-
tury z 12 kwietnia 2002 roku w spra-
wie warunków technicznych, jakim po-
winny odpowiadać budynki i ich usy-
tuowanie (Dz. U. nr 75 poz. 690 z póź-
niejszymi zmianami) wprowadziło 
nową klasyfikację zagrożenia pożaro-
wego budynków oraz obowiązek stoso-
wania norm przywołanych w jego tre-
ści (Dz.U. nr 109 poz. 1156). W związku 
z tym, przy projektowaniu i wykony-
waniu instalacji w wymienionych stre-
fach zagrożenia wybuchowego, musimy 
wziąć pod uwagę i przeanalizować wie-
le czynników zewnętrznych oraz norm 
warunkujących wykonanie tych insta-
lacji w celu poprawnego zaprojektowa-
nia i wykonania oświetlenia.

Pierwszym bardzo istotnym czyn-

nikiem jest sklasyfikowanie pomiesz-
czeń, dla których projektujemy i wyko-
nujemy instalację oświetleniową, do 
klas kategorii zagrożenia wybuchowe-
go, a następnie dokonanie klasyfikacji 
zagrożenia pożarowego (

tabele 1 i 2).

Ocena zagrożenia wybuchem po-

winna być dokonana przez inwestora, 
biuro projektowe, ewentualnie przez 
użytkownika lub wspólnie, tj. przez 
osoby, które decydują o procesie tech-
nologicznym.

Pomieszczenie, w którym może 

wytworzyć się mieszanina wybucho-

wa, powstała z wydzielających się ga-
zów, par i mgieł, jest traktowane jako 
pomieszczenie zagrożone wybuchem. 
Kategoria zagrożenia wybuchowego Z1 
obejmuje obszar, w którym pary cieczy 
łatwo zapalnych lub gazy palne o tem-
peraturze zapłonu do 55ºC mogą cza-
sowo tworzyć mieszaninę wybucho-
wą tylko w przypadku awarii urzą-
dzeń technologicznych lub magazyno-
wych. Obszary, w których mogą wystę-
pować mieszaniny wybuchowe gazów 
palnych mających wysoką dolną grani-
cę wybuchowości (powyżej 10 %), pary 
cieczy łatwo zapalnych o temperaturze 
zapłonu od 55ºC do 100ºC, zalicza się 
do kategorii Z2 zagrożenia wybucho-
wego. Do kategorii Z20, Z21, Z22 zali-
czane są pomieszczenia, w których pal-
ne pyły i włókna tworzą stałe lub czaso-
we mieszaniny wybuchowe.

Wyznaczenie kategorii zagrożenia 

wybuchowego wymaga od projektantów 
wnikliwej analizy parametrów substan-
cji tworzących mieszaniny wybuchowe, 
czynników sprzyjających powstawaniu 
mieszanin gazów palnych i gromadze-
niu się pyłów. Każda substancja, która 
może tworzyć mieszaninę wybuchową, 
charakteryzuje się indywidualnymi ce-
chami, których analiza pozwala właści-
wie określić, obok stref zagrożenia, rów-
nież klasy wybuchowości, grupy samo-
zapalenia oraz właściwy dobór elemen-

tów instalacji oświetleniowej. Najważ-
niejsze parametry wybuchowe substan-
cji tworzących mieszaniny wybuchowe 
określają temperaturę zapłonu cieczy, 
względną gęstość oraz temperaturę tle-
nia pyłków i włókien.

Temperatura zapłonu cieczy, infor-

muje nas, do jakiej temperatury nale-
ży ogrzać ciecz, aby wytworzona nad jej 
powierzchnią para uległa zapłonowi na 
krótką chwilę pod wpływem iskry lub 
płomienia. Temperatura ta jest wskaź-
nikiem zaliczania danej substancji jako 
wybuchowej. Dolna i górna granica wy-
buchowości palnej substancji są to mini-
malne i maksymalne jej stężenia, w za-
kresie których substancja jest wybucho-
wa. Gęstość względna gazu lub pary 
oznacza stosunek masy cząsteczkowej 
gazu lub pary palnej do masy cząstecz-
kowej powietrza. Wielkość ta pozwala 
określić kierunek przepływu gazu lub 
pary palnej ze źródeł zagrożenia.

Temperatura samozapłonu gazu, pary, 

pyłu (substancji palnej) jest to minimal-
na temperatura, po osiągnięciu której 
mieszanina substancji palnej z powie-
trzem ulega gwałtownemu spaleniu bez 
udziału dodatkowych czynników. Czyn-
nikiem podgrzewającym mogą być ele-
menty urządzeń elektrycznych. W przy-
padku oświetlenia elementem podgrze-
wającym mogą być źródła światła, sta-
teczniki, elementy sterowania oświe-

Oznaczenie 

strefy nowe

Oznaczenie 

strefy stare

Opis zagrożenia

Z0

Z0

Mieszanina wybuchowa gazów, para występuje stale lub 

długotrwale w normalnych warunkach pracy ponad 1000 h / rok).

Z1

Z1

Mieszanina wybuchowa gazów, para może występować 

w normalnych warunkach pracy (od 10 – 1000 h / rok).

Z2

Z2

Mieszanina wybuchowa gazów, para występuje z niewielkim 

prawdopodobieństwem i krótkotrwale (około 10 h / rok).

Z20

Z10

Mieszanina wybuchowa pyłów występuje często lub 

długotrwale, wskutek zawirowań powietrza.

Z21

Z11

Mieszanina wybuchowa pyłów występuje krótkotrwale, wskutek 

zawirowań powietrza.

Z22

Mieszanina wybuchowa pyłów nie występuje podczas 

normalnego stanu pracy, a w przypadku wystąpienia trwa krótko.

Tab. 1   Strefy zagrożenia wybuchowego

Oznaczenie 

grupy 

zagrożenia

Opis grupy

ZL I

Budynki zawierające pomieszczenia przeznaczone do jednoczesnego 

przebywania ponad 50 osób niebędących ich stałymi użytkownikami, 

a nie przeznaczone przede wszystkim do użytku ludzi o ograniczonej 

zdolności poruszania się. 

ZL II

Budynki przeznaczone do użytku ludzi o ograniczonej zdolności do 

poruszania się, takie jak szpitale, żłobki, przedszkola, domy dla osób 

starszych.

ZL III

Budynki użyteczności publicznej, niezakwalifikowane do ZL I i ZL II.

ZL IV

Budynki mieszkalne.

ZL V

Budynki zamieszkania zbiorowego niezakwalifikowane do ZL I i ZL II.

Tab. 2  Klasyfikacja budynków pod względem zagrożenia pożarowego

  

36

 t e c h n i k a   o ś w i e t l e n i o w a

bezpieczne oświetlenie w strefach 

zagrożenia pożarowego

Mariusz Chojnowski

background image

w w w. e l e k t r o . i n f o . p l

n r   1 0  /  2 0 0 4

tleniem i inne części tych instalacji. Po 
sklasyfikowaniu pomieszczeń i rozpo-
znaniu ww. parametrów, przechodzimy 
do kolejnego etapu, którym jest wybór 
sposobu ochrony przeciwwybuchowej 
oraz elementów instalacji oświetlenio-
wych, spełniających wymagania prze-
pisów i norm w zakresie ochrony prze-
ciwwybuchowej. Norma PN-EN 50014 
rozróżnia rodzaje budowy urządzeń oraz 
ich oznaczenia w zależności od zastoso-
wanego sposobu ochrony (

tabela 3).

W zależności od przeznaczenia urzą-

dzenia elektryczne przeciwwybucho-
we zgodnie z Dyrektywą ATX 94 / 9 / EC 
Parlamentu Europejskiego i Rady z 23 
marca 1994 roku w sprawie ujednolice-
nia przepisów prawnych Państw Człon-
kowskich, dotyczących urządzeń i sys-
temów ochrony przeznaczonych do 
użytku w przestrzeniach zagrożonych 
wybuchem, z późniejszymi zmianami, 
dzieli się na grupy:

  urządzenia przeznaczone dla gór-

nictwa, kategorii M1 lub M2,

  urządzenia przeznaczone dla prze-

mysłu (podgrupy: IIA, IIB, IIC oraz 
sześć klas temperaturowych T1 do 
T6), kategorii 1, 2 lub 3.
Pierwsze podstawowe kryterium do-

boru urządzeń w wykonaniu przeciw-
wybuchowym stanowi kategoria zagro-
żenia wybuchowego obszaru zagrożo-
nego. W pomieszczeniach lub ich części 
zaliczanych do strefy zagrożenia wybu-
chowego Z2, Z20, Z21 dopuszcza się sto-
sowanie urządzeń o budowie przeciw-
wybuchowej pod warunkiem zachowa-
nia pyłoszczelności. Wybierając elemen-
ty instalacji oświetleniowej dla katego-
rii zagrożenia Z0 i Z1 projektant musi 
brać pod uwagę klasyfikacjęgrupzapło-
nowych, która zależna jest od tempe-
ratury samozapłonu mieszaniny wybu-

chowej podaje norma 
PN-EN 50014.

Oprawy  oświe-

tleniowe stosowane 
w pomieszczeniach, 
w których występu-
ją substancje o tem-
peraturze samozapło-
nu, ujętej w ramach 
klasyfikacji grup za-
płonowych, muszą 

być wyposażone w źródła światła, 
których temperatura pracy nie prze-
kracza temperatury zapłonu substan-
cji palnej. 

Instalacje elektryczne, oświetlenie, 

osprzęt elektryczny dla pomieszczeń 
zaliczonych do obszarów zagrożenia 
wybuchowego, powinny być tak do-
brane, aby temperatura pracy tych ele-
mentów w zetknięciu z materiałami 
palnymi nie mogła ich zapalić. Urządze-
nia powinny być zabezpieczone przed 
uszkodzeniami mechanicznymi, szko-
dliwym wpływem substancji chemicz-
nych oraz przed nadmiernym nagrze-
waniem. Projektant powinien przy do-
borze urządzeń przeznaczonych do in-
stalowania w strefach zagrożonych wy-
buchem kierować się ustaleniami Dy-
rektywy ATX 94 / 9 / EC z 1994 roku, 
znanej jako ATX 100a, która łącznie 
z Dyrektywą UE ATX 118 określa ca-
łokształt bezpieczeństwa przeciwwy-
buchowego.

Instalacja w strefach zagrożonych wy-

buchem musi również spełniać wyma-
gania dla instalacji wykonywanej w stre-
fach niezagrożonych wybuchem.

W strefach Z0,Z1 zagrożonych wybu-

chem mogą być stosowane atestowane 
urządzenia elektryczne Ex, natomiast 
w strefach Z2, Z20, Z21 i Z22 atestowa-
ne urządzenia Ex, a także urządzenia 
w wykonaniu przemysłowym o odpo-
wiednim stopniu ochrony IP oraz tem-
peraturze pracy nieprzekraczającej tem-
peratury samozapalenia występujących 
substancji.

W celu zapewnienia bezpieczeństwa 

urządzenia elektryczne powinny być:

  dobrane do stref Z zagrożenia wy-

buchem,

  dobrane do parametrów wybucho-

wych występującej substancji, tj. 

  250 V – dla instalacji o napięciu zna-

mionowym do 110 V,

  500V  –  dla  instalacji  o napięciu 

od 100 V do 400 V,

  co najmniej 750 V – dla instalacji 

o napięciu od 400 V do 660 V.
Przepisy prawne zabraniają stosowa-

nia przewodów nieizolowanych z wy-
jątkiem przewodów ochronnych. Prze-
wody i kable muszą posiadać zewnętrz-
ną izolację z materiałów niepalnych 
i trudno zapalnych.

Prawidłowe projektowanie i wyko-

nanie bezpiecznego oświetlenia wy-
maga od projektanta dokonania wie-
lu analiz, zebrania wielu parametrów 
środowiska, w którym będzie zainsta-
lowane oświetlenie bezpieczne. Do-
głębna analiza pozwoli wybrać opty-
malne środki ochrony przeciwwy-
buchowej i przeciwpożarowej w ce-
lu zapewnienia maksimum bezpie-
czeństwa dla obiektów zagrożonych 
i ludzi w nich przebywających oraz 
dla bliskiego otoczenia.
Od redakcji: literatura do artykułu 
dostępna na www.elektro.info.pl

podgrup wybuchowości IIA, IIB, IIC 
oraz klas temperaturowych T1-T6,

  dobrane do temperatury otoczenia, 

którą należy uwzględniać, jeżeli jest 
ona wyższa niż 40°C,

  dobrane do temperatury tlenia i za-

palenia się występujących pyłów 
według stopnia ochrony IP; tempe-
ratura urządzenia powinna być niż-
sza o 70°C od temperatury tlenia 
i nie może przekraczać 2 / 3 tempe-
ratury zapalenia pyłów,

  dobrane do warunków i miejsca 

pracy,

  zasilane energią elektryczną do-

prowadzoną w układzie TN-S (in-
stalację należy wykonać przewoda-
mi nieprzenoszącymi płomienia),

  zabezpieczone  przed  skutkami 

zwarć i przeciążeń (silniki należy za-
bezpieczyć dodatkowo przed możli-
wością pracy niepełnofazowej),

  chronione  od  skutków  przepięć 

i wyładowań atmosferycznych, agre-
sywnym środowiskiem oraz elek-
trycznością statyczną,

  uszkodzeniem mechanicznym lub 

innym mającym wpływ na poja-
wienie się zagrożenia wybuchowe-
go lub pożarowego.
Oprawy oświetleniowe z sodowymi 

niskociśnieniowymi źródłami światła 
nie powinny być stosowane w strefach 
zagrożonych wybuchem. 

Oprawy oświetleniowe montowa-

ne w pomieszczeniach zagrożonych, 
w których występują pyły i włókna 
palne, według przepisów i norm, po-
winny posiadać obudowy o utrud-
nionym gromadzeniu się na ich po-
wierzchniach zewnętrznych pyłów 
i włókien oraz powinny być instalo-
wane w miejscach dostępnych dla sys-
tematycznego usuwania osiadłej war-
stwy zanieczyszczeń. Przepisy zabra-
niają prowadzenia kabli i przewodów 
elektrycznych we wspólnych kanałach 
z rurociągami zawierającymi materia-
ły palne. Kable i przewody należy pro-
wadzić w szczelnych kanałach, w ce-
lu uniknięcia gromadzenia się mate-
riałów palnych. W obszarach zagrożo-
nych należy stosować przewody i ka-
ble z żyłami miedzianymi o napięciu 
znamionowym izolacji:

Lp.

Opis budowy urządzeń

Oznaczenie

1.

Urządzenia z osłoną ognioszczelną.

Exd

2.

Urządzenia o budowie wzmocnionej.

Exe

3.

Urządzenia iskrobezpieczne.

Exia lub Exib

4. Urządzenia z osłoną cieczową (olejową).

Exo

5.

Urządzenia z osłoną z nadciśnieniem.

Exp

6. Urządzenia z hermetyczną masą izolacyjną.

Exm

7.

Urządzenia z osłoną piaskową.

Exq

8.

Urządzenia przeznaczone do strefy Z2.

Exn

9.

Urządzenia z osłoną specjalną (inne 

zabezpieczenie jak wymienione w pkt. 1-8).

Exs

Tab. 3   Budowy urządzeń przeciwwybuchowych i ich ozna-

czenia

reklama

37