Что может быть причиной пожара в электроустановках
Содержание статьи
Энергосайт
Анализ пожаров, возникающих при эксплуатации электроустановок, показывает, что наиболее частыми причинами их являются:
Короткие замыкания
Короткие замыкания возникают в результате нарушения изоляции токоведущих частей электроустановок.
Опасные повреждения кабелей и проводок могут возникать вследствие
чрезмерного растяжения, перегибов, в местах подсоединения их к
электродвигателям или аппаратам управления, при земляных работах и т. п.
При нарушении изоляции на жилах кабеля возникают утечки тока, которые
затем перерастают в токи короткого замыкания. В зависимости от характера
повреждения внутри кабеля может нарастать аварийный процесс короткого
замыкания с сопутствующим мощным выбросом в окружающую среду искр и
пламени.
Так как многие виды электрооборудования не являются влаго- и
пыленепроницаемыми, то производственная пыль (особенно токопроводящая сажа , копоть, графит),
химически активные вещества и влага проникают внутрь их оболочки и
оседают на поверхности электроизоляционных частей и материалов.
Некоторые нагревающиеся части электрооборудования при остановке
охлаждаются, поэтому на них часто выпадает конденсат воды. Все это может
привести к повреждению и переувлажнению изоляции и вызвать чрезмерные
токи утечки, дуговые короткие замыкания, перекрытия или замыкания как
изолированных обмоток, так и других токоведущих частей.
Изоляция электроустановок может повреждаться при воздействии на нее
высокой температуры или пламени во время пожара, из-за перенапряжения в
результате первичного или вторичного воздействия молнии, перехода
напряжения с установок выше 1000 В на установки до 1000 В и т. д.
Причиной короткого замыкания может быть схлестывание проводов
воздушных линий электропередач под действием ветра и от наброса на них
металлических предметов. К возникновению короткого замыкания могут
привести ошибочные действия обслуживающего персонала при различных
оперативных переключениях, ревизиях и ремонтах электрооборудования.
Профилактика короткого замыкания
Наиболее действенным предупреждением короткого замыкания являются
правильный выбор, монтаж и эксплуатация электрических сетей, машин и
аппаратов. Конструкция, вид исполнения, способ установки и класс
изоляции применяемых машин, аппаратов, приборов, кабелей, проводов и
прочего электрооборудования должны соответствовать номинальным
параметрам сети или электроустановки (току, нагрузке, напряжению),
условиям окружающей среды и требованиям ПУЭ (Правила устройства
электроустановок). Особенно строго следует соблюдать регулярное
проведение осмотров, ремонтов, планово-предупредительных и
профилактических испытаний электрооборудования во взрывоопасных
установках как при приемке его, так и при эксплуатации. Кроме того,
должна быть предусмотрена электрическая защита сетей и
электрооборудования. Основное назначение электрической защиты
заключается в том, что питание поврежденной в любом месте проводки
должно быть прекращено раньше, чем произойдет опасное развитие аварии.
Наиболее эффективными аппаратами защиты являются быстродействующие реле и
выключатели, установочные автоматы и плавкие предохранители.
Перегрузки
Перегрузкой называется такой аварийный режим, при котором в
проводниках электрических сетей, машин и аппаратов возникают токи,
длительно превышающие величины, допускаемые нормами.
Одним из видов преобразования электрической энергии является переход
ее в тепловую. Электрический ток в проводниках электрических сетей,
машин и аппаратов выделяет теплоту, рассеивающуюся в окружающем
пространстве. Проводники при этом могут нагреваться до опасных
температур. Так, для голых медных, алюминиевых и стальных проводов
воздушных линий максимально допустимая температура не должна превышать
70°С. Объясняется это тем, что с повышением температуры усиливаются
окислительные процессы и на проводах (особенно в контактных соединениях)
образуются окиси, имеющие высокое сопротивление; увеличивается
сопротивление контакта, и следовательно, выделяемая в нем теплота. С
увеличением температуры соединения увеличивается окисление, а это может
привести к полному разрушению контакта провода.
Весьма опасным является перегрев изолированных проводников, особенно
с горючей изоляцией, приводящий к ускорению её износа (старению).
Старение изоляции оценивается в относительных единицах. За единицу
принимается старение, соответствующее работе при температуре,
допускаемой нормами для данного рода изоляции. Для расчетов обычно
пользуются установленным экспериментально «восьмиградусным правилом». По
этому правилу длительное повышение температуры проводника сверх
допустимого на каждые 8°С, приводит к ускорению износа его изоляции
вдвое.
Опыты показали, что продолжительность срока службы изоляции в
электродвигателях при нагреве до 100°С будет 10 – 15 лет, а при 150°С
сокращается до l,5 – 2 мес.
Старение изоляции характеризуется уменьшением ее эластичности и
механической прочности. Сильно состарившаяся изоляция под влиянием
вибрации при работе трансформаторов, генераторов, электродвигателей и т.
п. начинает растрескиваться и ломаться. Следствием этого могут быть
электрический пробой изоляции и повреждение электроустановки, а при
наличии сгораемой изоляции и пожаро- и взрывоопасной среды – пожар или
даже взрыв.
Причиной возникновения перегрузки может быть неправильный расчет
проводников при проектировании. Если сечение проводников занижено, то
при включении всех предусмотренных электроприёмников возникает
перегрузка. Перегрузка может возникнуть из-за дополнительного включения
электроприёмников, на которые проводники сети не рассчитаны.
Профилактика перегрузок
Чтобы избежать перегрузки или ее последствий, при проектировании
необходимо правильно выбирать сечения проводников сетей по допустимому
току, а также электродвигатели и аппараты управления.
В процессе эксплуатации электрических сетей нельзя включать дополнительно электроприёмники, если сеть на это не рассчитана.
При эксплуатации машин и аппаратов не следует допускать нагрев их до температуры, превышающей предельно допустимую.
Для защиты электроустановок от токов перегрузки наиболее
эффективными являются автоматические выключатели, тепловые реле
магнитных пускателей и плавкие предохранители.
Переходные сопротивления
Переходными называются сопротивления в местах перехода тока с одной
контактной поверхности на другую через площадки действительного их
соприкосновения. В таком контактном соединении за единицу времени
выделяется некоторое количество теплоты, пропорциональное квадрату тока и
сопротивлению участков действительного соприкосновения.
Количество выделяемой теплоты может быть столь значительным, что
места переходных сопротивлений сильно нагреваются. Следовательно, если
нагретые контакты будут соприкасаться с горючими материалами, возможно
их воспламенение, а соприкосновение этих мест со взрывоопасными
концентрациями горючих пылей, газов и паров легковоспламеняющихся
жидкостей явится причиной взрыва.
Профилактика пожаров от контактных сопротивлений
Чтобы увеличить площади действительного соприкосновения контактов,
необходимо увеличить силы их сжатия путем применения упругих контактов
или специальных стальных пружин. Если контактные плоскости прижать друг
к другу с некоторой силой, мелкие бугорки в местах касания плоскостей
будут несколько сминаться, при этом увеличатся размеры соприкасающихся
основных площадок и появятся новые дополнительные площадки касания.
Переходное сопротивление контакта снизится, уменьшится и нагрев
контактного устройства.
Для отвода тепла от точек соприкосновения и рассеивания его в
окружающую среду необходимы контакты с достаточной массой и поверхностью
охлаждения. Особое внимание следует уделять местам соединения проводов и
подключения их к контактам вводных устройств электроприемников. На
съемных концах для удобства и надежности контакта применяют наконечники
различной формы и специальные зажимы, что особенно важно для алюминиевых
проводов. Для надежности контакта предусматривают также пружинящие
шайбы и бортики, препятствующие растеканию алюминия. В местах,
подвергающихся вибрации, при любых проводниках необходимо применять
пружинящие шайбы или контргайки. Все контактные соединения должны быть
доступны для осмотра — их систематически контролируют в процессе
эксплуатации.
Существует несколько способов соединения проводов; основные из них —
пайка, сварка, механическое соединение под давлением (опрессование).
При пайке необходим источник тепла с температурой, достаточной для
нагревания соединяющихся проводов и плавления дополнительного металла
(олова или оловянно-свинцовых припоев). Во время пайки изолированных
проводов следует применять предохранительные меры, чтобы не повредить
изоляцию.
Сварка проводов (электрическая и газопламенная) обеспечивает
надежный электрический контакт (что особенно важно для алюминиевых
проводов), однако это сложная операция, требующая большого опыта.
Соединение проводов пайкой и сваркой не допускается в помещениях со
взрывоопасной средой.
Наиболее распространено в настоящее время соединение проводов
механической опрессовкой специальными клещами и гидропрессом. Этот
способ дает хороший электрический контакт, не требует источника тепла и
дефицитных припоев и допускается в помещениях с взрывоопасной средой.
Жилы проводов и кабелей в местах соединений и ответвлений должны
иметь такую же изоляцию, как и в целых местах этих проводов и кабелей.
Для уменьшения влияния окисления на контактное сопротивление
размыкающиеся контакты конструируют таким образом, чтобы размыкание и
замыкание их сопровождались скольжением (трением) одного контакта по
другому. При этом тонкая пленка окислов разрушается, удаляется с
площадки действительного касания контактов, и происходит самоочищение
контактов.
Контакты из меди, латуни и бронзы защищают от окисления лужением
тонким слоем олова или сплава олова и свинца. Лужение медных контактов
особенно эффективно в наружных установках, в сырых или содержащих
активные газы и пары помещениях и при температуре воздуха выше 60°С. В
процессе эксплуатации необходимо систематически следить за тем, чтобы
контакты аппаратов, машин и т. п. плотно и с достаточной силой прилегали
друг к другу. Существенную роль играет защитная смазка, предохраняющая
контактную поверхность от быстрого окисления.
Источник
Причины пожаров и пожарная опасность электроустановок. Методы и средства тушения пожаров в электроустановках
В процессе производства, передачи и преобразования электрической энергии в другие виды энергии в результате аварий, ошибочных действий и халатности обслуживающего персонала возможно появление источников пожара, природа которых основана на тепловом проявлении электрического тока.
Основными причинами пожаров в электроустановках являются: короткие замыкания (к.з.); токовые перегрузки; большое переходное сопротивление контактных соединений; касания токоведущих частей заземленных конструкций (замыкания на землю).
При к.з. из-за снижения сопротивления в месте соединения проводов практически до нуля, ток, проходящий по проводникам и токоведущим частям электрооборудования, увеличивается и значительно превышает номинальные значения (достигает сотен и тысяч ампер). Большой ток к.з. приводит к нагреву токоведущих частей и проводов, воспламеняет изоляцию, расплавляет токоведущие части, что является источником возгорания близко расположенных горючих веществ и материалов.
При токовых перегрузках электрооборудования токи превышают номинальные значения, происходит нагрев токоведущих частей и изоляции, что также может привести к возникновению пожаров.
Увеличение переходного сопротивления в контактных соединениях приводит к их нагревам и также является одной из причин пожаров в электроустановках. (Количество тепла, выделяемого в контактном соединении, прямо пропорционально квадрату тока, величине переходного сопротивления и времени, поэтому, чем выше переходное сопротивление контактного соединения, тем больше температура его нагрева и, следовательно, больше вероятность возникновения пожара).
При замыканиях на землю (в сетях с изолированной нейтралью), несмотря на то, что величина тока замыкания небольшая, возникает дуга, которая может привести к возникновению пожара.
Исключение возникновения аварийных режимов является основным средством предотвращения пожаров в электроустановках. Этого можно достигнуть:
1) поддержанием сопротивления изоляции токоведущих частей не ниже величин регламентируемых ПУЭ (например, сопротивление изоляции сетей напряжением до 1 кВ должно быть не ниже 0,5 МОм на фазу);
2) защитой изоляции от механического, теплового и агрессивного воздействия окружающей среды (прокладкой проводов и кабелей в трубах, созданием теплопреградительных экранов и т.п.;
3) исключением попадания на открытые токоведущие части посторонних предметов и ошибочных действий при выполнении работ в электроустановках (устройство ограждений с механическими и электрическими блокировками);
4) своевременным увеличением пропускной способности стационарных электрических проводок;
5) строгим соблюдением Правил технической эксплуатации, а также инструкций по эксплуатации электроустановок и т.п.;
6) оснащением электроустановок электрическими или иными защитами, снижающими пожарную опасность аварийных режимов (к.з., перегрузок, замыканий на землю).
Для предотвращения пожаров в кабельных сооружениях необходимо исключить случаи появления источников зажигания и содержать кабельное хозяйство в пожаробезопасном состоянии.
Основными мерами снижения пожароопасности кабельных проводок являются:
1) использование кабелей с изоляцией с пониженной горючестью;
2) нанесение специальных огнезащитных покрытий на оболочки силовых и контрольных кабелей.
Профилактическая работа по предотвращению пожаров в электроустановках должна включать в себя строгое соблюдение ПУЭ, Правил технической эксплуатации (ПТЭ), Правил пожарной безопасности (ППБ). Особо следует уделять внимание соответствию кабелей номинальным параметрам сети, условиям окружающей среды, температурному режиму и выбору аппаратов защиты. При проведении ремонтных работ с применением открытого огня (сварки, пайки и т.п.) необходимо строго соблюдать Правила пожарной безопасности. (Например, заделка кабельных переходов огнестойкими материалами позволяет избежать распространение пожара вдоль кабельного канала).
Источник
Электротехнические причины пожара: главные особенности возгораний
Эксплуатация неисправных электроустановок, бытовых приборов, проблемы электросетей – именно такие причины пожара определяют специалисты МЧС после проведения расследования более чем в четверти случаев.
Возгорания приводят к утрате имущества, ценностей, гибели людей. Распространенные электротехнические причины пожара – короткое замыкание, перенапряжение, перегрузка электросетей, искрение проводки.
Классификация и особенности электротехнических причин пожара
При промышленном, бытовом использовании сохраняется вероятность опасного действия электротока. Это тепловые проявления, искрения.
При некоторых условиях такие изменения приводят к началу возгорания. Причины возникновения пожаров от электрического тока классифицированы, определены их предпосылки и условия возникновения.
Опасность короткого замыкания
Повреждение изоляции силового кабеля, проводки провоцируют короткое замыкание.
Короткое замыкание, как одна из причин возникновения пожаров
Оно возникает по нескольким причинам:
- длительная эксплуатация электрооборудования без проверки его безопасности;
- физическое старение проводки;
- неправильный выбор сечения провода при монтаже;
- ошибки в соединении проводов;
- механическое нарушение изоляции.
При любом повреждении изоляционных материалов кабеля начинает происходить утечка электротока, внутри системы появляются токи короткого замыкания.
Процесс может завершиться аварийно – мощным формированием искр, пламени в месте повреждения изоляции. При наличии рядом горючих, легковоспламеняющихся веществ чрезвычайно высока опасность возгорания.
Возникновение электрической дуги
При эксплуатации электрооборудования возможно формирование электрической дуги. Это явление имеет полезные свойства – используется при выплавке сплавов, выполнении электросварки металлов.
Строение электрической дуги
Если электрическая дуга появляется в устройствах электроснабжения – бытовых или промышленных, возникает серьезная опасность поражения током, возникновения пожара.
Для обозначения проблемы используют понятие «вспышка» дуги. Она возникает между двумя электродами при размыкании контактов.
Электрический разряд передается в окружающую среду – воздух, масло, используемое для трансформаторов, вакуум.
Разряд описывают как взрыв, он сопровождается громким, резким звуком, выделением тепла, прохождением в стволе дуги большого тока.
Увеличение переходного сопротивления
В местах соединения проводов, крепления их к контактным элементам или токоприёмникам приборов может произойти рост переходного сопротивления.
Процесс измерения сопротивления переходных контактов
Проблема возникает, если мастер допустил ошибки при монтаже проводки или электроприборов:
- заменил пайку, опрессовку, сварку проводов на скрутки;
- не выполнил установку специальных наконечников, зажимов для проводов в месте соединения с электроприборами;
- допустил уменьшение контакта в рубильниках, розетках, выключателях (эффект «недовключения»);
- использовал кислоту при выполнении пайки электропроводов.
Рост переходного сопротивления провоцирует короткое замыкание, которое может привести к пожару.
Перегрузка электроцепей
К пожароопасным явлениям относится перегрузка цепей питания. Она происходит из-за неправильной, аварийной работы электроустановок, которая сопровождается повышением токовых нагрузок до предельно допустимых.
Возникновение пожара в следствии перегрузки электроцепей
Такое явление вызывают:
- перенапряжение в электросети;
- наличие неполного короткого замыкания в системе;
- заниженная к требуемой мощность двигателя, используемого в электроустановке;
- неправильная работа механизма, запускаемого электродвигателем;
- заедание вала электродвигателя;
- аварийная работа трехфазного двигателя на двух фазах.
Пожарная опасность из-за перегрузки цепей питания увеличивается, когда выполняется увеличение мощности электропотребления сверх произведенных расчетов.
Перенапряжение сети
Электрические причины пожаров связаны с перенапряжением электросети или скачкообразным повышением напряжения внутри сети. Длится оно очень непродолжительное время – менее секунды, но приводит к выходу из строя оборудования, провоцирует возгорания.
Пример временного и импульсного перенапряжения электросети
Сетевое перенапряжение вызывают короткие замыкания, оно наблюдается при возникновении высокого напряжения в низковольтных сетях, при грозовых ударах, попадающих в электроустановки.
Перенапряжение сети опасно ростом токовой нагрузки в части электросети. Оно провоцирует короткие замыкания, аварийную работу ламп накаливания, значительное увеличение теплоотдачи от электроприборов. Увеличивается вероятность выхода из строя дорогостоящих электроприборов, оборудования.
Искрение
Часто возникает пожароопасное искрение в электроустановках. Оно происходит при аварийных ситуациях, наблюдается и при нормальной работе оборудования.
Искрение электроустановок, как одна из причин возникновения пожаров
Искры образуются после включения-выключения рубильников, выключателей, в месте неправильного соединения проводов, их некачественной изоляции. Когда начинается искрение, происходит значительное увеличение температуры.
Такого изменения достаточно для возникновения пожара. Его вероятность увеличивает наличие легковоспламеняющихся предметов, которые находятся о области распространения искр – дерева, бумаги, пластика, горючих жидкостей или масел.
Другие электротехнические причины пожаров
Существуют случаи возникновения пожаров, связанные с состояние электропроводки, бытовых или промышленных электрических приборов.
Пожар в следствии теплового воздействия обогревателя
В список входят:
- попадание электротока на металлические конструкции сооружений или зданий из-за их соприкосновения с проводами, находящимися под напряжением;
- тепловое воздействие электроприборов;
- аварийная работа ламп накаливания;
- неправильная эксплуатация люминесцентных светильников.
Заключение
Причины пожаров электрического характера связаны с несправным состоянием электропроводки, электрооборудования, его неправильной эксплуатацией.
Чтобы не допустить возгорания, следует проводить ремонт электропроводки, розеток, выключателей, использовать только исправные приборы.
Размещать оборудование запрещено рядом с легковоспламеняющимися предметами, поверхностями, веществами. В помещениях должны иметься первичные средства пожаротушения.
Видео: Плохой контакт — причина пожаров!!!
Источник