Sähkölaitteistojen paloturvallisuus

Transkriptio

1 Sähkölaitteistojen paloturvallisuus Sähköpalot ja niiden syyt Sähköturvallisuus lainsäädännön vaatimukset Asennuksia koskevat vaatimukset ja suositukset Yleiset asennusvaatimukset Kaapeleiden paloturvallisuus Liesien suojaus Ryhmäjohtojen suojaus Sähkölaitteistojen kunnossapito

2 Sähköpalojen syyt Sähkön käytöstä aiheutuvat tulipalot voivat olla seurausta: - erilaisista sähkölaitteiden tai -laitteistojen vioista - huollon ja kunnossapidon puutteista - sähkölaitteiden tai -asennusten väärästä tai huolimattomasta käytöstä

3 Sähköpalot Lähde: TUKES

4 Palohälytystehtävät ja vikaantuneiden sähkölaitteistojen aiheuttamat rakennuspalot Lähd:lähde: TUKES: TUKES

5 Sähköturvallisuuslainsäädäntö Sähköturvallisuuslaki (1135/2016) VN asetus sähkölaitteiden ja laitteistojen sähkömagneettisesta yhteensopivuudesta (1436/2016) VN asetus sähkölaitteiden turvallisuudesta (1437/2016) VN asetus sähkötyöstä ja käyttötyöstä (1435/2016) VN asetus sähkölaitteistoista (1434/2016)

6 Sähkölaitteiston haltijan vastuu laitteistosta Sähkölaitteiston haltija on vastuussa laitteiston turvallisuudesta, sen ylläpitämiseksi tarvittavasta kunnossapidosta ja siitä, että laitteisto täyttää tämän lain vaatimukset Sähkölaitteiston haltijan on huolehdittava siitä, että laitteiston kuntoa ja turvallisuutta tarkkaillaan ja että havaitut puutteet ja viat poistetaan riittävän nopeasti

7 Määräaikaistarkastusten tarkastusvälit: Käytössä oleville 1 ja 2 luokan sähkölaitteistolle on asuinrakennuksia lukuun ottamatta on tehtävä määräaikaistarkastus kymmenen vuoden välein Luokan 3 sähkölaitteistolle määräaikaistarkastus on tehtävä viiden vuoden välein Määräaikaistarkastuksia voivat tehdä valtuutetut tarkastajat ja valtuutetut tarkastuslaitokset

8 Määräaikaistarkastus Määräaikaistarkastuksissa tulee riittävässä laajuudessa pistokokein tai muulla soveltuvalla tavalla varmistua siitä, että sähkölaitteiston käyttö on turvallista, kunnossapito on riittävää turvallisuuden ylläpitämiseksi ja laitteistolle on tehty kunnossapito-ohjelman mukaiset toimenpiteet; sähkölaitteiston käyttöön ja hoitoon tarvittavat välineet, piirustukset, kaaviot ja ohjeet ovat käytettävissä; sähkölaitteiston laajennus- ja muutostöistä on asianmukaiset tarkastuspöytäkirjat. Määräaikaistarkastukseen on aina sisällytettävä kohteessa mahdolliset olevat lääkintätilat, räjähdysvaaralliset tilat ja palovaaralliset tilat.

9 Sähköpalojen ehkäisemiseen liittyviä sähköasennusvaatimuksia Sähkölaitteen aiheuttama lämpö ei saa aiheuttaa tulipalon vaaraa lähellä oleville materiaaleille Lämpöä kehittävät sähkölaitteet on asennettava riittävän etäälle syttyvistä materiaaleista Sähkölaitteet eivät vikaantuessaan saa aiheuttaa palovaaraa Valaisimet pitää sijoittaa riittävän etäälle palavista materiaaleista Sähkölaitteet eivät saa aiheuttaa palovammojen vaaraa

10 Standardien kehittyminen parantanut myös paloturvallisuutta Vikavirtasuojaus lisännyt myös paloturvallisuutta Uloskäytävän kaapelointiin vaatimuksia 1990-luvun lopulla Sähköturvallisuuslaissa vaatimukset käyttöönottotarkastuksesta, varmennustarkastuksesta ja määräaikaistarkastuksista Sähköasennusstandardeissa vaatimuksia kunnossapitotarkastuksista Uusitussa sähköturvallisuuslaissa korostetaan haltijan vastuuta kunnossapidosta

11 Rakennustuoteasetus ja kaapelit EN määrittelee kaapelien ominaisuudet rakennustuoteasetuksen mukaan Siinä ei kuitenkaan määritellä sitä, miten kaapeleita käytetään, vaan se jää kansallisesti päätettäväksi joko rakentamismääräyksissä tai sähköasennusstandardeissa

12 Kaapeleiden luokittelu Standardissa SFS-EN kaapelit luokitellaan palokäyttäytymisen perusteella luokkiin A ca, B1 ca, B2 ca, C ca, D ca, E ca ja F ca. Nämä luokat vastaavat rakentamismääräysten periaatteita SFS-EN ei esitä itse varsinaisia testausvaatimuksia, vaan se viittaa erityisiin testausja vaatimusstandardeihin Standardi ei myöskään esitä kaapeleiden rakennevaatimuksia, vaan ainoastaan sääntöjä tuotteiden luokittamiselle, suoritustasoa koskeville ilmoituksille ja CE-merkinnälle

13 Kaapeleiden luokittelu Palokäyttäytymisluokka A ca on korkein taso, eikä siihen voi yhdistää mitään palokäyttäytymisen lisäluokkaa Luokan A ca kaapeli tarkoittaa käytännössä hyvin harvinaista mineraalieristeistä erikoiskaapelia, joka ei osallistu paloon tai osallistuu siihen erittäin rajoitetusti

14 Kaapeleiden luokittelu Luokat B1 ca, B2 ca, C ca, D ca yhdistetään aina johonkin seuraavista lisäluokista: s1 kaapelista saa vapautua hyvin rajoitettu määrä savua s2 kaapelista saa vapautua rajoitettu määrä savua s3 ei vaatimuksia savun vapautumiselle, mutta ominaisuus testataan, jos se halutaan ilmoittaa Erityisesti lisäluokalla s1 on merkitystä paikoissa, joissa on paljon ihmisiä, joiden pitää pystyä poistumaan helposti

15 Kaapeleiden luokittelu Vähäinen savunmuodostus PVC-kaapeli palaa

16 Kaapeleiden luokittelu Luokat B1 ca, B2 ca, C ca, D ca yhdistetään aina johonkin seuraavista lisäluokista: d0 kaapelista ei saa pudota palavia pisaroita tai partikkeleita d1 kaapelista saa pudota rajoitettu määrä palavia pisaroita tai partikkeleita d2 ei rajoituksia palavien pisaroiden ja partikkelien vapautumiselle, mutta ominaisuus testataan, jos se halutaan ilmoittaa.

17 Kaapeleiden luokittelu Palokäyttäytymisluokkiin B1 ca, B2 ca, C ca, ja D ca voidaan yhdistää johonkin seuraavista lisäluokista: a1 kaapelista saa vapautua hyvin rajoitettu määrä happoja ja syövyttäviä palokaasuja a2 kaapelista saa vapautua rajoitettu määrä happoja ja syövyttäviä palokaasuja a3 ei vaatimuksia happojen ja syövyttävien palokaasujen vapautumiselle, mutta ominaisuus testataan, jos se halutaan ilmoittaa

18 Kaapeleiden luokittelu Lisäluokat a1 ja a2 tarkoittavat myös ns. halogeenittomuutta Esimerkiksi PVC-muovieristeen sisältämä halogeeni kloori voi palaessaan muuttua vetykloridiksi, joka veden kanssa yhdistyessään muuttuu suolahapoksi Suolahappo ja happamat savukaasut aiheuttavat korroosiota

19 SFS 6000 (2017) Seuraavissa tiloissa pitää käyttää vähintään C ca -s1,d1, a2 vaatimukset täyttäviä kaapeleita (vaihtoehtoina kotelointi) Uloskäytävissä kohdan mukaisesti Lääkintätiloissa kohdan mukaisesti

20 SFS 6000 (2017) : Jos uloskäytävään pakottavista syistä joudutaan sijoittamaan muita johtojärjestelmiä (muita kuin tilassa käytettävien laitteiden syöttöön tarkoitetut johdot), on ne yleensä suojattava vähintään palonkestävyysluokan EI30 mukaisella rakenteella, joka tehdään palamattomista tai lähes palamattomista rakennustarvikkeista Jos muiden johtojärjestelmien suojaaminen palonkestävällä rakenteella ei ole mahdollista esimerkiksi saneerauskohteissa, pitää käyttää kaapeleita, jotka täyttävät luokan Cca, s1,d1,a2 vaatimukset

21 SFS 6000 (2017) : Lääkintätilojen uudisasennusten johtojärjestelmissä on käytettävä kaapeleita, jotka täyttävät vähintään standardin SFS-EN mukaan määritellyn luokan C ca -s1,d1, a2 vaatimukset. Vaihtoehtoisesti voidaan johtojärjestelmät suojata vähintään palonkestoisuusluokan EI30 mukaisella rakenteella,

22 SFS 6000 (2017) 527: Lisäksi seuraavissa tiloissa suositellaan käytettäväksi vähintään luokan D ca -s2,d2,a2 vaatimukset täyttäviä kaapeleita Maan alla olevissa tiloissa, joissa voi oleskella paljon henkilöitä, kuten julkisissa liikuntatiloissa ja pysäköintilaitoksissa Maan päällä olevissa tiloissa, joissa voi oleskella paljon henkilöitä ja tilasta poistuminen voi olla hidasta, esim. päiväkodeissa, kouluissa, vanhusten hoitolaitoksissa, toimistotiloissa, kauppaliikkeissä, hotelleissa ja vastaavissa Maa- ja puutarhatalouden rakennuksissa

23 Esimerkkejä rakennustuoteasetuksen mukaan luokitelluista kaapeleista

24 VALOKAARIVIOILTA SUOJAUTUMINEN 2017: suositus ryhmäjohdoissa tapahtuvilta valokaarivioilta suojautumiseen tiloissa, joissa: - nukutaan - säilötään helposti syttyviä materiaaleja - on käytetty palavia rakennusmateriaaleja - on korvaamattomia esineitä - tai rakenteet ovat paloa levittäviä (tietyt palo-osastoinnit) Huomautuksia: - Materiaali on palamatonta jos se SFS-EN 1182 (palamattomuus) ja 1716 (lämpöarvo) -standardien mukaan ei jatka palamista. - SFS-EN mukainen valokaarivikasuoja täyttää suosituksen. - Valokaarivikasuoja on sijoitettava suojattavan piirin syöttöpisteeseen. 24

25 VALOKAARIVIKASUOJA (AFDD: Arc Fault Detection Device) / palosuojakatkaisija Valokaarivikasuojien (SFS-EN 62606) toiminta perustuu sähkön mittauksiin: virta ja melu. - Vika -sana voi johtaa harhaan: valokaarivikasuojat suojaavat kaikkien johtimien välisiltä valokaaritilanteilta. HUOM. Valokaarisuojaus nimitys on jo käytössä muualla (Jakeluverkot, henkilösuojausvaatteet ). Valokaarisuojat (valokaarireleet) ovat suurten kojeistojen suojalaitteita, joiden toiminta perustuu yleensä valon havainnointiin. 25

26 VALOKAARIVIAN SYNTYMISSYITÄ Naula tai ruuvi Irronnut kosketin tai liitin Murskaantunut kaapeli UV säteily / jyrsijät Virheellinen asennus Jumiutuneet johdot ja jatkokset 26

27 SÄHKÖPALON JA VALOKAAREN KEHITTYMINEN Useimmiten sähköpalo kehittyy vaiheittain pienen vaurion johdosta. Vahingoittunut johdin Hehkuminen 800 C 1800 C Valokaari jopa 6000 C Virran ahtauma aiheuttaa lämpötilan nousua, johtimen vaurio laajenee ja syntyy valokaari. Havaitsevatko ylivirta- ja vikavirtasuojat? Eivät yleensä ajoissa.. 27

28 ERI VALOKAARITITILANTEET Valokaaritilanne Suojauslaite Sarja L 1 -L 1, N-N L N LOAD AFDD Sarjatilanteessa ylivirta- ja vikavirtasuojat eivät havaitse valokaarta, mutta valokaarivikasuoja (AFDD) kyllä. Yleensä myös N-N tilanteessa. Rinnan Vaihe-nollajohdin/ Vaihe-vaihe Rinnan Vaihe-suojajohdin (maasulku) L N L N LOAD LOAD M CB AFDD RCD AFDD AFDD Valokaarivikasuoja MCB Johdonsuojakatkaisija RCD Vikavirtasuojakytkin Rinnakkaisessa tilanteessa myös ylivirtasuoja katkaisee piirin, mutta monesti liian myöhään. Maasulkutilanteessa vikavirtasuoja auttaa katkaisemaan tilanteen, mutta tällöinkin tilanne on voinut kehittyä jo pidemmän aikaa sarjatilanteesta lähtien ja tulipalo riski on olemassa. 28

29 VALOKAARIVIKASUOJAN RAKENNE Yksi tapa toteuttaa valokaarivikasuojaus on lisätä (johdonsuoja)katkaisijaan valokaarivian havaitseva yksikkö, joka ohjaa katkaisijaa. Lämpö Säteily Paine KUORMA HF tunnistin Virtatunnistin Katkaisija VERKKO HF melu Valokaarivirta arc Valokaarijännite ~15 to 70 V Peruspisteen liikkuminen Nopea muutos valokaaren impedanssissa Muodostuu korkeataajuista (HF) ääntä Virtasärön syttymisen aikana ja valokaaren impedanssin rajoitus Korkeataajuus (HF) melu virtaviesti Laukaisuviesti BG BG MAINS ARC MAINS MAINS IGNITION IGNITION ASIC virta tasasuunattu, vahvistettuna Micro-Controller Melutehon ilmaisin 1V ~ 25dB 29

30 LIESIEN TULIPALOVAARA 2017: Suositellaan kiinteästi asennettujen liesien ja liestitasojen aiheuttaman tulipalovaaran pienentämiseksi käytettäväksi standardin SFS-EN mukaisia teknisiä ratkaisuja, jotka katkaisevat sähkönsyötön tulipalon uhatessa. HUOM. Sähkölieden huolimaton käyttö on sähköstä aiheutuvan tulipalon yleisin syttymissyy kotitalouksissa. Tällä suosituksella kiinnitetään huomiota tällaisten palojen ehkäisyyn käytettävissä oleviin teknisiin keinoihin. Nämä eivät kuitenkaan poista tarvetta käyttää sähköliettä huolellisesti. 30

31 LIESITURVALAITE Liesivahti, liesisuoja SFS-EN mukaiset liesiturvalaitteet katkaisevat sähkönsyötön mikäli ne havaitsevat riskitilanteen ja riskitilannetta ei kuitata pois tarpeaksi nopeasti. Riskitilanne: korkea lämpötila, liian kauan päällä oleminen, paloimoitin Langatonta tekniikkaa voi käyttää. Tuotteita on runsaasti ja niihin on saatavissa lisävarusteina mm.: - Automaattinen sammutusyksikkö - Vesivuotovahti - Ohjauslähdöt - Liittyminen automaatioon, eri tietoja: - Ruoanlaitto käynnissä, hälytys, huoltotarve 31

32 Sähköpalojen ennalta ehkäisy Sähköasennuksetkin kuluu: Säännöllisellä kunnossapidolla iso merkitys sähköasennusten turvallisuustason säilyttämisessä Paloriski suurempi vanhemmissa sähkölaitteistoissa, joiden kunnossapito on laiminlyöty Seuraavassa keskitytään nimenomaan sähköasennuksista lähteneiden sähköpalojen ennaltaehkäisyyn

33 Lähde: TUKES

34 Lähde: TUKES

35 Löysästä liitoksesta syttymisen tapahtumaketju

36 Liitoksen palovaarallisen vikaantumisen alkusyitä

37 Löystyneen liitoksen seurauksena sulaneet johdineristeet Kuva: Pertti Kukkonen, Oy Elspecta Ab

38 Huonon liitoksen aiheuttama oksidoituminen ja eristemateriaalin sulaminen johtimessa Kuva: Pertti Kukkonen, Oy Elspecta Ab

39 Vikaantuneiden liitosten aiheuttamat muutokset johtimissa Kuva: Tuomo Ojala, Selekto Tmi

40 Liitospintojen löystymisen aiheuttama lämmön nousu kahvasulakkeissa Kuva: If Turva-Akatemia

41 Sähköpaloja edeltävät ilmiöt ja niiden havannointi

42 Ennakoiva kunnossapito Sähköpaloon johtavat ilmiöt voidaan monesti tunnistaa ennakolta Keinoina erilaiset silmämääräiset tai mittauksiin perustuvat kunnossapitotarkastukset Olennaista on, että sähkölaitteiston haltija tiedostaa ennakoivan kunnossapidon merkityksen Sähköiskuturvallisuus paranee Sähköpaloturvallisuus paranee Tuotannon katkoista aiheutuvat menetykset pienenevät

43 Sähkölaitteiston lämpökuvaus Viime aikoina lämpökuvausten määrä on selvästi kasvanut Sähkölaitteiston lämpökuvauksessa tutkittavat kohteet käydään järjestelmällisesti läpi ja etsitään mahdollisia lämpötilapoikkeamia. Kun havaitaan ongelmakohtia, esim. suuria lämpötilaeroja samanlaisten komponenttien välillä, niihin tutustutaan tarkemmin.

44 Sähkölaitteistoista alkavien palojen ennaltaehkäisy Sähkölaitteistojen ja laitteiden tarkkailu Säännölliset kunnossapitotarkastukset Havaittujen puutteiden korjaaminen Määräaikaistarkastukset Havaittujen puutteiden korjaaminen Ammattitaitoisten henkilöiden suorittama asennus- ja kunnossapitotyöt