1. Giriş
Enerji taşıma, haberleşme ve veri iletimi gibi farklı amaçla kullanılan kablolar binayı sinir ağı gibi sarar. Her cihaza en az bir kablo gider. Modern ile¬tişim araçlarının kullanımı hızla artarken, kablo tesisatlarının alt yapısı; ses, veri, video ve kablo TV, video konferans gibi bina iletişim sistemleri ve diğer güven¬lik uygulamalarını destekleyecek şekilde tasarlanmaktadır. Günümüzde, bilişim sistemlerinin gelişimi ile data kablolarının ve cihaz sayısındaki artış nedeniyle enerji kablolarının kullanımı artmaktadır. Binanın her tarafını bir ağ gibi saran bu kablolar, aynı zamanda yangının ilerlemesi içinde uygun ortam oluşturmaktadır. Sadece yanıcılıkları nedeniyle değil, aynı zamanda geçiş noktalarında kalan açık¬lıklar nedeniyle de yangın ve duman yayılmaktadır.
Geçmişte meydana gelen yangınlarda kabloların yangının genişlemesinde önemli rol oynadığı görülmüştür. Kablo galerilerinde meydana gelen yangınlarda can kaybı oluşmuştur. Kablolar yangının başlangıcı ve yayılmasında potansiyel teh¬like olmakla beraber gelişen teknolo¬jiyle birlikte kablo yalıtımı ve kablo kılıf malzemelerindeki gelişmeler ne¬deniyle kablolar aracılığıyla yangının genişlemesi azalmıştır. Kabloların yangına karşı korunması ayrı bir konudur. Sarma, boyama, kaplama gibi yöntemlerle kablolar yangına karşı korunabilir. Özellikle kablo geçiş açıklıklarını ka¬patmak için harçlar, macunlar, briketler ve daha farklı malzemeler kullanılmak¬tadır. Bu yazıda kablonun korunmasından bahsetmeyeceğiz.
Kablo üretiminde daha çok, Polivi- nilklorür (PVC) veya Polietilen (PE) esas¬lı malzemeler ile halojensiz düşük duman yoğunluklu malzemeler (HFFR-LSOH Ha¬logen Free Flame Retardant-Low Smoke Zero Halogen) kullanılır. PVC ucuzdur ve kolay uygulanabilir fakat yoğun duman ve korozif gaz çıkarır. Yandığı zaman hidrok- lorik asit ve karbon monoksit gibi zehirle¬yici gazlar ve karbondioksit gibi boğucu gazlar çıkarır. Polietilen malzeme yandığı zaman zehirli ve korozif gaz çıkarmaz fakat kolay alevlenen ve yoğun duman çıkaran bir malzemedir. Çok hızlı yandığı için ter¬cih edilmez.
Alev geciktirici kablolar tutuşabilir fakat üzerinden alev kalktığında ken¬diliğinden söner. HFFR (LSOH-FR) kablolar zehirli ve korozif gaz yaymazlar, ancak yanıcıdırlar. Hastanelerde, sinema ve tiyatro salonlarında, yüksek bina-larda, metrolarda, hava alanlarında halojensiz kablolar tercih edilmelidir. Bu tip kablolar acil durum cihazlarının beslenmesinde kullanılmaz.
Yangına dayanıklı kablolar ise olası bir yangın sırasında akım taşıma göre¬vini belirli bir süre devam ettirmesi gereken kablolardır. Kuşkusuz yanmayan kab¬loların duman çıkarması veya zehirli gaz çıkarması da söz konusu olmamaktadır.
2. Yangına Dayanıklı Kablolar
Yangın sırasında, enerjinin ve sin¬yallerin belirli bir süre için karşılanmasın¬da yangına dayanıklı kablolar kullanılır. Bu kablolar, yangın şartları altında, devre ve iletişim bütünlüğünü sürdürür. Yangına da¬yanıklı kablolar, duman ve gaz yaymayan inorganik malzemelerden imal edilir. Can güvenliğinin kablo şebekesinin dayanım süresine bağlı olduğu, yaşamsal önemi olan yerler ve acil durum cihazları için kullanılırlar.
Yönetmeliklere göre, acil durum cihazlarının enerji beslemesinin yan¬gın durumunda kesilmemesi için; kontrol modülü kullanılan yangın algılama kabloları, acil anons sistemi kabloları, flaşör ve siren kabloları, yangın pomp- larını besleyen kablolar, duman egzoz fanı kabloları, basınçlandırma fanı kab¬loları, acil durum asansörü kabloları yangına en az 60 dakika dayanıklı olmalı¬dır.
Yangına dayanıklı kabloların kullanılan yalıtımda farklılık gösteren üç temel yangın emniyet kablo tasarımı mevcuttur:
a) Mineral yalıtım
b) Mikalı yalıtım
c) İnorganik (genellikle silikon esaslı) polimerik yalıtım.
Mineral yalıtımlı kablolarda; bakır iç kı¬sım, bakır bir kılıf içinde yer alan kompakt mag¬nezyum oksit ile çerçevelenmektedir. Kompakt magnezyum oksit yanmaz, duman çıkarmaz ve 2800°C’ye kadar sabit kalır. Büyük ölçüde atıl olduğu ve mekanik açıdan da stabil olduğu için, ne yalıtkan ne de mekanik özelliklerinde nere¬deyse hiçbir değişiklik yoktur. Dolayısıyla mine¬ral yalıtımlı kablolar; yangın, su ve hatta kablo üzerinde doğrudan darbelerden etkilenmezler. Bu tür kablolar, bir veya yedi adede kadar iç kısımdan oluşturula¬bilir ve büyüklükleri 1.0 mm2’den 240 mm2’ye kadar olabilir. Magnezyum oksit, montaj, sonlandırma ve ekleme işlemlerini büyük ölçüde basitleştirmek üzere rutubete dirençli hale de getirebilir.
Mikalı kablolarda yalıtım, standart bir organik polimerik yalıtım ile sağlanmaktadır. Yangın yalıtımı; iletkeni, mekanik koruma sağ¬lamak amacı ile kılıflanmış sabit bir cam ve mika karışımı malzeme ile sarmak suretiyle sağlanır. Bir yangın esnasında, polimerik kaplama tahrip olur ve mika cam kılıf hale gelir; ortaya çıkan ince ancak kırılgan, su geçirmez, elektrik yalı¬tım sağlayan kaplamadır. İç kısım, elektroman¬yetik tecriti temin edecek şekilde, ince madeni bir tabaka içinde yer almaktadır. Bu kablolar, bir ile ondokuz iç kısım ihtiva etmekte olup, büyüklükleri 1 mm2 ile 400 mm2 arasında değişmektedir.
Silikon Esaslı Kablolar, organik yalıtım¬lı kablolara benzemektedir. Standart organik po- limerler, bozularak yalıtım sağlamayan karbon esaslı bir kalıntı bırakırlar; fakat silikon-esaslı yalıtım çözüldüğünde, gevrek, silikon oksit bazlı bir kalıntı bırakır. Bu son derece kırılgan kömür kuruduğunda, bakır iç kısımlar arasında yeterli yalıtım sağlar. Suyu emdiği için rutubete karşı korunması gereklidir, aksi takdirde elektrik arı- zaları meydana gelebilir. Su tecridi, iç kısımları bir yangın simülasyonu esnasında etkilenmeye¬cek ince madeni bir şerit ile kaplamak sureti ile sağlanmaktadır. Mikalı yapıda olduğu gibi ayrı¬ca elektromanyetik tecrit de sağlamaktadır.
3. Yangına Dayanıklı Kablo Sınıflandırması
Yangına dayanıklı kablolarla ilgili, birçok Avrupa Standardı ve her ülkeye özgü spesifik standartlar vardır. Bunlar; yangın sıcaklığı, mekanik darbenin şid¬deti ve noktası ile su uygulaması açısından farklılıklar göstermektedir. Avrupa’da mineral yalıtımlı kablolar, EN 60702’ye göre test edilmektedir. Buna göre sadece 950°C sıcaklıkta üç saat süren bir yangın söz konusudur; ancak Kuzey Amerika Standardı olan UL 2196 kapsamında 1000°C sıcaklıkta bir fırının içine montajı gereklidir ve bu sıcaklığa ulaşılmasıyla duvar ve üzerine takılı olan kabloya bir itfaiye hortumu tarafından su sıkılır.
İngiltere’de kabloların BS 7629’a ve BS 6387’ye göre test edilmesi kap¬samında, değişik numuneler; üç saat süre ile 950°C’de su püskürtülmekte, aynı zamanda kablonun mekanik sağlamlığı test edilmektedir. Avrupa Birliği test stan¬dardı olan EN 50200 kapsamında, bir su testi bulunmamaktadır. Yangına maruz kaldıktan sonra kablonun mekanik sağlamlığı ile ilgili herhangi bir değerlendirme yapılmamaktadır. Küçük kablolar, her türlü polimerik yalıtımın 250°C üzerindeki tüm sıcaklıklarda, testin ilk birkaç dakikasında bozulurlar ve mekanik bozulma gerçekleşmediği sürece bu yeni halde kalırlar. Sonuçta elde edilen yalıtım higros¬kopik ise püskürtülen suyun miktarından veya püskürtme süresinden bağımsız olarak, su geçirmez bariyer bozulana kadar, yalıtım başarılı olarak sağlanır. Dola¬yısıyla su testinin spesifik ayrıntıları, su tecrit bariyerine ihtiyaç olup olmadığını ve ihtiyaç varsa mekanik sağlamlığını değerlendirme amacını taşımaktadır.
|
Elektrik Kabloları İçin Yangına Tepki Performansı Sınıfları
|
|
Sınıf
|
Test metodu/metotları
|
Sınıflandırma kriteri
|
Ek sınıflandırma
|
|
Aca
|
EN ISO 1716
|
PCS < 2,0 MJ/kg (1)
|
|
|
B1ca
|
FIPEC20 Scen 2 (5)
|
FS < 1.75 m ve THR1200s < 10 MJ ve Peak HRR < 20 kW ve FIGRA < 120 Ws-1
|
Duman oluşumu (2, 6) ve yanma damlamaları/tanecikleri (3) ve Asidite (4)
|
|
EN 50265-2-1
|
H < 425 mm
|
|
B2ca
|
FIPEC20 Scen 1 (5)
|
FS < 1.5 m; ve
THR1200s < 15 MJ; ve Peak HRR < 30 kW; ve FIGRA < 150 Ws-1
|
Duman oluşumu (2, 7) ve yanma damlamaları/tanecikleri (3) ve Asidite (4)
|
|
EN 50265-2-1
|
H < 425 mm
|
|
Cca
|
FIPEC20 Scen 1 (5)
|
FS < 2.0 m; ve THR1200s < 30 MJ; ve Peak HRR < 60 kW; ve FIGRA < 300 Ws-1
|
Duman oluşumu (2, 7) ve yanma damlamaları/tanecikleri (3) ve Asidite (4)
|
|
EN 50265-2-1
|
H < 425 mm
|
|
|
Dca
|
FIPEC20 Scen 1 (5)
|
THR1200s < 70 MJ; ve Peak HRR < 400 kW; ve FIGRA < 1300 Ws-1
|
Duman oluşumu (2, 7) ve yanma damlamaları/tanecikleri (3) ve Asidite (4)
|
|
EN 50265-2-1
|
H < 425 mm
|
|
Eca
|
EN 50265-2-1
|
H < 425 mm
|
|
|
F
|
Belirlenen bir performans değeri yoktur
|
|
HRR 30, kW
sm30’
|
Isı Açığa Çıkma Oranı, ortalama 30-s kaymaktadır.
|
|
SPRm60, m2/s
|
Duman Oluşum Oranı ortalama 60-s kaymaktadır.
|
|
Peak HRR, kW
|
Test başlangıç ve bitiş arasındaki azami HRRsm30
|
|
Peak SPR, m2/s
|
Test başlangıç ve bitişi arasındaki azami SPR^^
|
|
^20* MJ
|
Test başlangıcından test sonuna kadar toplam açığa çıkan ısı (HRR )
|
|
m2
|
Test başlangıcından test sonuna kadar toplam duman oluşumu (HRRs^)
|
|
FIGRA, W/s
|
HRRsm30 ve zaman arasındaki katsayının en yüksek değeri olarak tanımlanan Yangın Büyüme Oran Endeksi, eşik değerleri HRRsm30=3 kW ve THR=0.4 MJ
|
|
SMOGRA,
cm2/s2
|
SPRsm60 ve zaman arasındaki katsayının 10000 ile çarpılmış halinin en yüksek değeri olarak tanımlanan Duman Artış Oran Endeksi. Eşik değerleri SPRsm60 0.1 m2/s ve TSP = 6 m2.
|
|
PCS
|
Brüt kalori değer potansiyeli
|
|
FS
|
Alev yayılması (hasarlı uzunluk)
|
|
H
|
Alev yayılması
|
|
FIPEC
|
Elektrik kablolarının yangın performansları
|
|
(1) Madeni malzemeler ve malzemenin dış bileşenleri (örneğin kılıf) hariç olmak üzere, tüm malzeme için.
(2) sİ = TSP1200 < 50 m2 ve Peak SPR < 0.25 m2/s sla = sİ ve EN 50268-2’ye göre iletim > %80
slb = sİ ve EN 50268-2’ye göre iletim > %60 < %80 s2 = TSPı200 < 400 m2 ve Peak SPR < 1.5 m2/s
(3) FIPEC20 1 ve 2 için: d0 ; 1200 s içinde herhangi bir yanma damlamaları/tanecikleri yoktur; dİ ; 1200 s içinde 10 s’den uzun süren herhangi bir yanma damlamaları/tanecikleri yoktur.
(4) EN 50267-2-3: a1 = iletkenlik < 2.5 ^S/mm ve pH > 4.3; a2 = iletkenlik < 10 ^S/mm ve pH > 4.3;.
(5) Odaya hava akışı 8000 ± 800 l/dak. olarak tespit edilecektir.
(6) Sınıf B1ca kabloları için belirtilen duman sınıfı, FIPEC20 Scen 2 testinden kaynaklanmalıdır.
(7) Sınıf B2ca, C, D kabloları için belirtilen duman sınıfı, FIPEC20 Scen 1 testinden kaynaklanmalıdır.
|
Avrupa Birliği Kablo Sınıflandırması
Avrupa Birliği Konsey direktifi olan yapı malzemeleri ile ilgili 89/106/ EEC direktifte elektrik tesisatlarının yangın başlatmamaları, yangına katkıda bu-lunmamaları istenmektedir. Elektrik kabloları için yangından koruma sistemle¬rindeki amaç, ana güç kaynağından emniyet tesisatlarına güvenilir bir güç kay¬nağının sağlanmasıdır. Bu nedenle, elektrik devreleri yangından korunur veya kendine has yangın direncine sahip olan elektrik devreleri kullanılır.Yapı Mal¬zemelerinin Yangına Tepki Sınıflandırmasına ilişkin 89/106/EEC sayılı Konsey Direktifini uygulayan 2000/147/EC sayılı kararını değiştiren Avrupa Toplulukları Komisyonu, yapı malzemelerinin yangına tepkileri için bir sınıflandırma sistemi oluşturmuş ve kablolar için tabloda verilen sınıflandırmayı yapmıştır.
|
Yangın Kabloları ile ilgili Standartlar
|
|
Türk Standartları
|
|
TS EN 60332-1-2
|
Yalıtılmış Tek İletken Veya Kablo İçin Düşey Alev Yayılmasına Karşı Dayanıklılık Deneyi
|
|
TS EN 61034-2
|
Belirtilen Şartlarda Yanan Kabloların Duman Yoğunluğunun Ölçülmesi
|
|
TS EN 50265-2-1
|
Yangın Şartlarında Kablolar İçin Ortak Deney Metotları- Yalıtılmış Bir İletken veya Kablo İçin Düşey Alev Yayılmasına Karşı Dayanıklılık Deneyi Bölüm 2-1: İşlemler 1 kW Ön Karışımlı Alev
|
|
TS EN 50266-2-3
|
Yangın Şartları Altındaki Kablolar İçin Ortak Deney Metotları- Düşey Olarak Monte Edilmiş Demetlenmiş Teller veya Kablolarda Düşey Alev Yayılımı Deneyi- Bölüm 2-3
|
|
TS EN 50267-2-1
|
Kabloların Yanması Sonucu Ortaya Çıkan Halojen Asit Gazı Miktarının Tayini
|
|
TS EN 50267-2-2
|
Kabloların Yanması Sırasında Açığa Çıkan Gazlara Uygulanan Deney, Ph Ve İletkenliğin Ölçülmesi, Çıkan Gazların Asitlik Derecesinin Ölçülmesi
|
|
TS EN 50200
|
Acil Durum Emniyet Devrelerinde Kullanılan Korumasız Küçük Boyutlu (20 mm’den Küçük Çaplı) Kabloların Yangına Karşı Dayanıklılık Testi
|
|
TS EN 50362
|
Acil Durum Emniyet Devrelerinde Kullanılan Korumasız Büyük Boyutlu (20 mm’den Büyük Çaplı) Enerji Ve Kumanda Kablolarının Yangına Direnç Testi
|
|
Avrupa Birliği Standartları
|
|
prEN 50399-2-1
|
Yangın Şartlarında Kablolar İçin Ortak Deney Metotları - Alev yayılımı süresinde ısı ve duman üretriminin ölçülmesi - Bölüm 2-1: Euroclasses C ve D
|
|
prEN 50399-2-2
|
Yangın Şartlarında Kablolar İçin Ortak Deney Metotları - Alev yayılımı süresinde ısı ve duman üretriminin ölçülmesi - Bölüm 2-2: Euroclasses B
|
|
ABD
|
|
UL 910, NFPA 262
|
Kabloların Yangın Perfermonsı (metal kılıfsız), ASTM E84, alev yayılımı ve duman yoğunluğu.
|
|
UL 1666
|
Vertical flame propagation, with cables in a shaft subject to gas burner (145 kW, 30 minutes)
|
|
UL 1581-1160, CSA FT4
|
Düşey Yangın Testi, (20kW, 20 minutes) IEC 60332-3 uyumlu
|
|
UL 1581, VW1
|
Alev direnç testi : IEC 60332-1 uyumlu
|
|
Almanya
|
|
|
Almanya’da diğer Avrupa Birliği ülkelerinde olduğu gibi, IEC standartları esas alınarak hazırlanmış olan EN normları ve VDE standartları kullanılmaktadır.
|
|
İngiltere
|
|
BS EN 50200 BS 8434
|
Kabloların perfomansları - Yangın durumunda bütünlükleri.
|
|
BS 6425
|
Düşük duman - düşük asidite
|
|
Kablolar İçin Kullanılan Alev Geciktiricileri
|
|
Alev Geciktirici
|
Polimerler
|
|
Aluminium tri hydroxide ATH Magnesium dihydrate MDH Boehmite AOH (aluminium oxide hydrates)
|
Düşük yoğunlu polyethylene LDPE
Ethyl vinyl acetate
Polyolefins
|
|
Phosphorus alev geciktiriciler
|
Kablolar için yangın geciktirici kaplama olarak
|
|
Silicon dioxide SiO?
|
|
|
Zinc borate
|
Synergist with ATH
|
|
Phosphate esters (eg. Tricresyl Phosphate T.C.P.)
|
PVC Rubber
|
|
Antimony trioxide Sb^O^
|
PVC
|
|
Zinc oxide ZnO,
|
|
|
Tin dioxide SnO?
|
PVC
|
|
Melamine cyanurate, melamine phosphate, melamine phosphate
|
Polyamides Polypropylene
|
|
Chlorinated paraffins
|
PVC
|
|
Tetrabromophthalate ester
|
PVC Elastomer
|
|
Ammonium polyphosphate APP
|
Polyolefins
|
|
Deca-BDE and decabromodiphenyl ethane)
|
Various polymers
|
Kabloların, madeni kısımları ve malzemenin dış bileşenleri (örneğin kı¬lıf) hariç olmak üzere, tüm malzeme için birim kalori potansiyeli (PCS) değeri EN ISO 1716 Standardına göre test edilmekte ve şayet 2 MJ/kg değerinden daha küçükse Aca sınıfı kablo olarak başka bir ifadeyle yanmaz kablo olarak sınıflan¬dırılmaktadır.
Çok zor alevlenici, zor alevlenici ve normal alevlenici olarak gruplan- dırılabilecek olan Bca, Cca ve Dca sınıflarının testleri EN 50265-2-1 standartına göre yapılmaktadır. Kablolarda duman çıkarma ve damlatma özellikleri belirle¬nir. Damlatma ve duman çıkarma özellikleri FIPEC20 senaryolarına göre ateş¬lemenin başlangıcından itibaren 20 dakika boyunca değerlendirilir. Şayet 1200 saniye içinde yanma damlacıkları oluşmamışsa d0, şayet 10 saniye içinde dam¬lacık oluşturmamışsa d1 sınıfı olarak ve 10 saniyeden daha önce damlacık oluş¬turmuşsa d2 sınıfı olarak işaretlenmektedir. Kabloların duman üretme miktarı s1 ve s2 ile belirtilmektedir. Test başlangıcından test sonuna kadar toplam duman oluşumu TPS1200 değeri 50 m2’den küçük ise s1, 400 m2’den küçük ise s2 olarak sınıflandırılmaktadır. Diğer taraftan kabloların yangına dayanım süresine standart sıcaklık/zaman eğrisine göre dayanım sürelerini, EN 13501-3 standartı, elektrik, fiber optik kabloları ve aksesuarları için sınıflandırmayı P15, P30, P60 ve P90 olarak verilmektedir. Küçük çaplı güç veya sinyal kabloları ya da sistemleri (<20 mm çap ve iletken kesit alanı <2,5 mm2 olanlar) için ise sınıflandırmayı PH15, PH30, PH60 ve PH90 şeklinde yapmaktadır. Bu şekilde sınıflandırmalar uygula¬mada tam olarak oturmamasına rağmen yakın gelecekte kablo sınıflandırmasının bu şekilde yapılacağı kuşkusuzdur. Bu sınıflandırma Avrupa Birliği ülkelerinde yerleştikçe bizim ülkemizde de kullanılmaya başlanacaktır.
yangin.org
|