Меню

Пожарная опасность токов утечки

Пожарная опасность электропроводок

Основные причины пожарной опасности электропроводок
По данным статистики, электропроводки являются наиболее пожароопасным видом электроустановок, так как на них приходится примерно 41% всех пожаров, связанных с электрооборудованием и электроустройствами.
Термин «пожарная опасность» электропроводок характеризует три основных пожароопасных проявления электрического тока:

  1. способность самой электропроводки в определенных аварийных ситуациях (короткое замыкание, перегрузка и т.п.) стать источником пожара (воспламенение собственной изоляции с последующим возгоранием поддерживающих конструктивных элементов);
  2. способность изоляции проводов распространять горение при зажигании от посторонних источников;
  3. способность образовывать в момент короткого замыкания расплавленные частицы проводниковых металлов.

Наиболее распространенными причинами пожарной опасности электропроводок являются перегрузки и короткие замыкания.
Перегрузка — вид аварийного режима, возникающего вследствие подключения к электропроводке потребителей, номинальный ток которых превышает допустимый (по условиям нагрева) для данного сечения проводника. При значи- тельной величине перегрузки продолжительность аварийного режима (до срабатывания защиты или перегорания жилы провода) может быть соизмерима с длительностью короткого замыкания.
Короткое замыкание — это не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание токоведущих частей, подключенных к различным фазам или имеющих различные потенциалы (замыкание на землю, заземленные предметы и нулевые провода). Обычно в месте замыкания появляется некоторое переходное сопротивление, образованное неплотным контактом, значительной окисной пленкой, обугленной изоляцией и т.п. Такой вид замыкания называется неполным. В ряде случаев переходные сопротивления столь малы, что практически ими можно пренебречь. Такие замыкания называются металлическими. Опасность пожара при металлическом коротком замыкании и при загрубленной защите заключается в воспламенении изоляции в любом месте электропроводки из-за значительной величины тока короткого замыкания.
В противоположность металлическому, неполные короткие замыкания приводят к пожарам даже при правильно выбранной защите, так как сопротивление поврежденного участка, ограничивая ток, поддерживает его на уровне, недостаточном для срабатывания защиты. Неполные короткие замыкания часто возникают вследствие появления токов утечки.
Замыкание на землю может осуществляться непосредственно через землю или через заземленные предметы, например водопроводные трубы, систему отопления, металлические эстакады и т.п. Эти замыкания могут быть особо пожароопасными в том случае, когда образовавшийся контур заземления имеет большую протяженность и находится в зоне расположения легковоспламеняющихся материалов (склады, сельскохозяйственные помещения, нефтехранилища и т.п.). При этом пожарная опасность увеличивается, так как вследствие высокого сопротивления цепи замыкания ток ограничен и не вызывает срабатывания защиты.
Основной причиной возникновения коротких замыканий является нарушение изоляции токоведущих частей в процессе монтажа и эксплуатации, вызванных тепловым старением изоляционных материалов, перенапряжениями электросети, механическими повреждениями, воздействием агрессивной окружающей среды.
Тепловое старение изоляции наиболее часто возникает из-за перегрузки электросети токами, превышающими длительно допустимые для данного сечения проводника. Относительный срок службы изоляции определяется по эмпирическому («восьмиградусному») правилу, согласно которому повышение температуры проводника на 8°С снижает срок службы изоляции вдвое.
Старение изоляции характеризуется уменьшением ее эластичности и механической прочности. Следствием этого могут быть электрический пробой изоляции и повреждение электроустановки, а при наличии горючей изоляции и пожароопасной среды — пожар или взрыв.
Явления перегрузки возникают при неправильном расчете допустимого сечения токоведущих жил проводов или из-за дополнительного подключения непредусмотренных проектом потребителей, механических перегрузок на валу, не- полнофазных режимов работы двигателей и понижений напряжений сети.
Механическое повреждение изоляции проводов чаще всего возникает из-за небрежного монтажа (протаскивание проводов сквозь стены, перегородки и т.п. без выполнения соответствующих правил) или вследствие неправильной эксплуатации (отсутствие механической защиты проводов в зоне действия передвижных установок и т.п.).
Воздействие влаги и агрессивных сред при определенных условиях существенно ухудшают состояние изоляции проводов. Под действием влаги на изоляции образуется проводящий слой, и появляются токи утечки. От возникающего при этом тепла слой жидкости испаряется, а на изоляции остаются следы соли. При прекращении испарения ток утечки исчезает. При возобновлении воздействия влаги процесс повторяется, причем из-за повышения концентрации соли проводимость увеличивается. Вследствие постоянно повторяющегося процесса ток утечки не прерывается после испарения, а появляются мельчайшие искры. Дальнейшее воздействие тока утечки приводит к обугливанию изоляции и возникновению дугового разряда (неполное короткое замыкание), способного воспламенить изоляцию.
Описанные процессы разрушения изоляции особенно усиливаются в агрессивной среде, т.е. при наличии в атмосфере паров кислот или аммиака (например, в помещениях для содержания скота).

Рекомендации по снижению пожарной опасности электропроводок

Пожарная безопасность электропроводок обеспечивается соблюдением следующих основных требований:

  1. правильным выбором вида электропроводки и способа ее прокладки;
  2. соответствием вида электропроводки и характеристик используемых проводов, кабелей и труб допустимым способам прокладки по поддерживающим основаниям и конструкциям;
  3. правильным выбором электрозащиты.

Общие пожарно-профилактические требования при проектировании и монтаже электропроводок заключаются в следующем.

    1. Электропроводки должны удовлетворять всем требованиям окружающих условий (например, жаркое и пыльное помещение).
    2. Удобная прокладка кабелей, которая способствует быстрой локализации очага пожара.
    3. При открытой прокладке защищенных проводов (кабелей) с оболочкой из горючих и незащищенных проводов воздушный зазор между Проводом (кабелем) и поверхностью близлежащих оснований, конструкций и деталей из горючих материалов должен составлять не менее 10 мм. Допускается отделять провод (кабель) от указанной поверхности слоем негорючего материала выступающим с каждой стороны повода (кабеля) не менее чем 10 мм.

При скрытой прокладке защищенных проводов (кабелей) с оболочками из горючих материалов и незащищенных проводов воздушный зазор между проводом (кабелем) и близлежащей поверхностью конструкции из горючих материалов должен составлять не менее 100 мм. Если нельзя обеспечить указанную величину зазора, провод (кабель) следует защищать со всех сторон сплошным слоем негорючего материала (например листового асбеста толщиной не менее 3 мм; штукатурного, алебастрового или цементного раствора толщиной не менее 10 мм).

    1. Снижает пожарную опасность пропитка кабельных покровов после укладки кабелей на кронштейны цементным молоком, смешанным с 5% бихромата калия.
    2. При открытой прокладке труб и коробов из трудносгораемых материалов по несгораемым и трудносгораемым основаниям и конструкциям воздушный зазор между трубой (коробом) и близлежащей поверхностью конструкции из горючих материалов должен составлять не менее 100 мм. Если нельзя обеспечить указанную величину воздушного зазора, трубу (короб) следует защищать со всех сторон сплошным слоем негорючего материала. Такую же обработку проводников следует выполнять при скрытой прокладке труб и коробов из трудносгораемых материалов.
    3. При пересечениях электропроводки с элементами строительных конструкций из горючих материалов эти участки должны быть выполнены с соблюдением всех требований пунктов 2 и 3.
    4. В местах с температурой, отличающейся от расчетной температуры окружающей среды (+25°С), провода и кабели должны иметь теплостойкую изоляцию, либо токовые нагрузки на них должны быть соответственно снижены.
    5. Снижение пожарной опасности контактных соединений в местах присоединения проводов к приборам и аппаратам достигается правильным выбором размера винтовых зажимов в зависимости от сечения проводников.
    6. В пыльных помещениях не рекомендуется применять способы прокладки, при которых на элементах электропроводки может скапливаться горючая и трудносгораемая пыль, а удаление ее затруднено.
    7. Кабели и провода электропроводок в пожароопасных зонах любого класса должны иметь покров и оболочку из материалов, не распространяющих горение. Не допускается применение кабелей с горючей полиэтиленовой изоляцией.
    8. Не допускается прокладка транзитных электропроводок и кабельных линий всех напряжений, которые не относятся к данному технологическому процессу, расположенных ближе 1 м по горизонтали и вертикали от пожароопасной зоны.
    9. Запрещено применение в пожароопасных зонах любого класса электропроводок, выполненных неизолированным проводом.
    10. Расстояние от кабелей и изолированных проводов, прокладываемых открыто, до места расположения (хранения) горючих веществ, должно быть не менее 1 м.
    11. Электропроводки из изолированных незащищенных проводов с алюминиевыми жилами в пожароопасных зонах любого класса выполняются только в трубах или коробах.
    12. Запрещено применение неизолированных проводников во взрывоопасных зонах любого класса.
    13. Во взрывоопасных зонах классов B-I и В-Ia электропроводка выполняется проводом или кабелем только с медными жилами.
    14. Во взрывоопасных зонах классов B-I6, В-1г, B-II, В-Ia допустимо применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами.
    15. Во взрывоопасных зонах класса B-I для электрического освещения применяются двухпроводные групповые линии.
    16. Фазный и нулевой рабочий проводники в двухпроводных линиях освещения во взрывоопасных зонах B-I должны быть защищены от токов короткого замыкания и для одновременного отключения иметь двухполюсные выключатели.
    17. Во взрывоопасных зонах любых классов могут применяться провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией, кабели с резиновой, поливинилхлоридной и бумажной изоляцией в резиновой, поливинилхлоридной и металлической оболочках.
    18. Запрещается применение кабелей с алюминиевой оболочкой во взрывоопасных зонах классов B-I и В-1а.
    19. Во взрывоопасных зонах всех классов запрещается применение проводов и кабелей с полиэтиленовой изоляцией или оболочкой из полиэтилена.
    20. Кабели, прокладываемые открыто (на конструкциях, стенах, каналах, туннелях и т.п.) во взрывоопасных зонах любого класса, не должны иметь наружных покрытий из горючих материалов (джут, битум, хлопчатобумажная оплетка и т.п.).
    21. Отверстия в полу и стенах (через которые проходит кабель) во взрывоопасных помещениях всех классов должны быть плотно заделаны несгораемым материалом.
    22. Запрещена прокладка транзитных электропроводок и кабельных линий через взрывоопасные зоны любых классов, а также на pacстoянияx меньше 5 м по горизонтали и вертикали от этих зон. Допускается прокладка электропроводок и кабельных линий на расстояниях менее 5 м в трубах, в закрытых коробах, в полу.
    23. В целях быстрой ликвидации пожароопасного аварийного режима, сети электропроводки должны иметь защиту от короткого замыкания и перегрузки с минимально возможным временем отключения.
Читайте также:  Почему синхронному генератору необходим источник постоянного тока

Условия пожарной безопасности для электропроводок

Вид электропроводки и характеристика проводов, кабелей и труб

Способ прокладки по основаниям и конструкциям из материалов

Источник

Электротермическое воздействия установок на окружающую среду

Установки греются и могут быть пожароопасны

Меры предотвращения:

1.Не оставлять установки без присмотра

Искрение и электрические дуги:

Всякая электрическая искра или дуга есть результат прохождения тока через ионизированный воздух и представляют собой поток электрических зарядов.

Искрение наблюдается при размыкании электрических цепей под нагрузкой, при пробое изоляции между проводниками, в щёточно- коллекторных устройствах эл. машин, во всех других случаях при наличие плохих контактов. При достаточной мощности искровой разряд может быть в виде электрической дуги.

Эл.дуга обладает высокой температурой 1500-4000 0 С и может воспламенить находящийся рядом горючий материал. Кроме того, при образовании искр и дуг происходит разбрызгивание расплавленных частиц металла, которые имеют высокую тепловую энергию.

Меры предотвращения:

1. Соблюдение техники безопасности и эксплуатации оборудования

Вихревые токи:

Известно, что при пересечении замкнутого проводника магнитными силовыми линиями в нём индуктируется ток. Токи, которые индуктируются в массивных металлических телах при пересечении их магнитными силовыми линиями, называются вихревыми токами (токами Фуко).

Вихревые токи, являются частным случаем индуктированных токов, подчиняются общим правилам и законам для токов. Данные токи возникают в массивных проводниках, которые сопровождаются большим выделением тепловой энергии согласно закона Джоуля — Ленца (якори эл.дв., сердечники трансформаторов, эл.магнитов). Что характерно для данного проявления эл.энергии, то что устранить вихревые токи полностью не возможно, но уменьшить можно.

Меры предотвращения:

Для уменьшения вихревых токов якори генераторов, эл.дв., сердечники трансформаторов, эл.магнитов делают не сплошными, а наборными из отдельных тонких листов электро-техническойой стали (0,35-0,5мм), расположенных по направлению магнитных силовых линий и изолированных один от другого. С этой же целью применяют легированные стали (стали с содержанием до 4% кремния).

Вынос потенциала, токи утечки:

Вынос потенциала —это результат замыкания одной из фаз на различного рода коммуникации (металлические кровли, сетки под штукатуркой, водосточные, отопительные, водопроводные трубы и т.п.).

Металлические коммуникации, на которые произошло замыкание, имеют большое сопротивление. На пути тока утечки от места замыкания к земле встречаются участки с не плотными контактами, где вследствие этого сильно нагреваются, что в конечном итоге может привести к возгоранию.

Аналогичное явление возникает в результате попадания молнии в различного рода металлические конструкции зданий и сооружений, вызывающего большие разности потенциалов.

Особенность ПО(пожарной опасности) токов утечки состоит в том, что из-за них загораются места, находящиеся далеко от места самой эл.установки, что затрудняет нахождение самого места замыкания.

Возникновение токов утечки в электроустановках, находящихся под напряжением, связано с ухудшением изоляции, которое может быть вызвано высокой влажностью изоляции, агрессивностью окружающей среды и механическими повреждениями. Первоначально токи утечки незначительны. С течением времени они растут, что в конечном итоге приводит к КЗ. Процесс увеличения токов утечки можно представить следующим образом. Колебания температуры токоведущих элементов электроустановок приводят к конденсации влаги на поверхности изоляции. Возникают токопроводящие слои жидкости или перемычки. При наличии потенциала начинается прохождение тока утечки, значение которого определяется сопротивлением перемычек. Выделяется теплота, испаряющая влагу в зоне перемычек, причем содержащиеся в испаряющейся влаге соли остаются на поверхности. С испарением жидкости прохождение тока утечки прекращается. При повторных увлажнениях этот процесс происходит вновь, причем из-за повышения содержания соли проводимость перемычек увеличивается. Ток утечки растет. Начинается обугливание изоляции вдоль токопроводящих перемычек, что в итоге ведет к их перекрытию. Возникшая электрическая дуга воспламеняет изоляцию, а также другие горючие материалы, оказавшиеся вблизи места КЗ (пыль, пух, солому и т. п.). Особенно характерно появление токов утечки в электроустановках сельскохозяйственного производства.

3. Требования пожарной безопасности при эксплуатации электроустановок

(Постановление Правительства РФ от 25 апреля 2012 г. N 390 «О противопожарном режиме»)

40. Запрещается оставлять по окончании рабочего времени не обесточенными электроустановки и бытовые электроприборы в помещениях, в которых отсутствует дежурный персонал, за исключением дежурного освещения, систем противопожарной защиты, а также других электроустановок и электротехнических приборов, если это обусловлено их функциональным назначением и (или) предусмотрено требованиями инструкции по эксплуатации.

41. Запрещается прокладка и эксплуатация воздушных линий электропередачи (в том числе временных и проложенных кабелем) над горючими кровлями, навесами, а также открытыми складами (штабелями, скирдами и др.) горючих веществ, материалов и изделий.

а) эксплуатировать электропровода и кабели с видимыми нарушениями изоляции;

б) пользоваться розетками, рубильниками, другими электроустановочными изделиями с повреждениями;

в) обертывать электролампы и светильники бумагой, тканью и другими горючими материалами, а также эксплуатировать светильники со снятыми колпаками (рассеивателями), предусмотренными конструкцией светильника;

г) пользоваться электроутюгами, электроплитками, электрочайниками и другими электронагревательными приборами, не имеющими устройств тепловой защиты, а также при отсутствии или неисправности терморегуляторов, предусмотренных конструкцией;

д) применять нестандартные (самодельные) электронагревательные приборы;

е) оставлять без присмотра включенными в электрическую сеть электронагревательные приборы, а также другие бытовые электроприборы, в том числе находящиеся в режиме ожидания, за исключением электроприборов, которые могут и (или) должны находиться в круглосуточном режиме работы в соответствии с инструкцией завода-изготовителя;

ж) размещать (складировать) в электрощитовых (у электрощитов), у электродвигателей и пусковой аппаратуры горючие (в том числе легковоспламеняющиеся) вещества и материалы;

з) использовать временную электропроводку, а также удлинители для питания электроприборов, не предназначенных для проведения аварийных и других временных работ.

Задание для самостоятельного изучения:

Назарычев А.Н. Пожарная безопасность электроустановок / А.Н. Назарычев, С.Н. Животягина, В.А. Грунцев; Под ред. И.А. Малого и А.Н. Назарычева: — Иваново.: Ивановский институт ГПС МЧС России, 2010,

Стр.9-47.

3.Постановление Правительства Российской Федерации от 25.04.2012 N 390 «О противопожарном режиме»www.pravo.gov.ru, п.40-42.

Заключительная часть

Вопросы задаваемые в конце занятия:

1. При каком виде соединения электропотребителей или последовательном соединении увеличивается пожарная опасность?

2. Какие сердечники трансформаторов используют для уменьшения вихревых токов?

3. Каким физическим законом можно охарактеризовать пожароопасные проявления электрического тока?

4. Короткое замыкание охарактеризовать кратко (раскрыть сущность)

5. От чего зависит количество выделения тепла в проводнике? ( величины протекаемого тока, сечения проводника)

6. Основные причины возникновения короткого замыкания?

7. Основные причины возникновения на перегрузки?

8. К чему приводит загрязнение поверхности электрооборудования?

9. От чего зависит возникновение больших переходных сопротивлений?

Вам раскрыты пожароопасные проявления электрического тока такие, как короткое замыкание, перегрузка, большие переходные сопротивления, искры и дуги, вихревые токи.

В ходе анализа проведенного в течении лекции выявлено, что основными причинами технологических нарушений в работе электрооборудования приводящих к возникновению пожаров являются:

· физический износ оборудования;

· низкое качество технического обслуживания и ремонта оборудования;

· несоблюдение периодичности и объема выполнения профилактических мероприятий;

· недостаточный уровень использования средств оценки технического состояния и диагностики;

· ошибки и недостаточный уровень подготовки оперативного персонала;

· недостатки проектных решений, монтажных и строительных работ;

· недостатки конструкции и изготовления и др.

Соблюдение правил эксплуатации и выполнение мероприятий по предупреждению износа оборудования и негативного воздействия внешней среды снижает вероятность возникновения пожаров от электроустановок.

Ваша цель использовать изложенный материал при самостоятельном изучении дисциплины и выполнении курсового проекта.

Старший преподаватель кафедры пожарной безопасности объектов защиты

Источник

Применение противопожарного УЗО для защиты проводки от возгорания

Владимир СадовскийВладимир Садовский

Проблемы с проводкой часто становятся причиной возгорания. Старые кабели особенно подвержены ухудшению изоляционных свойств, которое приводит к их нагреву и короткому замыканию. Для борьбы с подобным явлением применяют противопожарное УЗО.

Назначение дифференциальных выключателей

Дифференциальные автоматические выключатели предназначаются для защиты электросети от коротких замыканий и асимметрии токов. Принцип работы подобных устройств основан на сравнении значений и направлений токов, протекающих в L и N жилах питающей сети. Если они равны, то дифференциальный автомат остается во включенном состоянии. Если отличаются, то он отключит нагрузку.

Читайте также:  Как регулировать частоту тока в сети

Принцип работы дифференциального автомата

Особенностью работы дифференциального автомата является то, что помимо сравнения токов друг с другом, он замеряет их абсолютное значение. Таким образом, диф автомат, кроме сравнивающей функции, выполняет задачу по отсечке потребителя при перегрузке по мощности. В этом плане его роль схожа с обыкновенным автоматическим выключателем.

В итоге можно выделить 2 задачи, которые выполняет диф автомат:

  • защита при перекосе нагрузки или утечки тока на землю;
  • отключение потребителя при перегрузке или КЗ.

Следует понимать отличия между устройством защитного отключения и дифференциальным автоматическим выключателем. УЗО используется только для обнаружения утечки. Диф автомат же работает по схожему принципу, но дополнительно защищает сеть от замыканий и перегрузок по току.

Дифавтомат и УЗО

Как УЗО предотвращает пожар

Для подобных целей применяются специальные противопожарные устройства защитного отключения. Их особенность состоит в высоком токе утечки. Его значения подбираются, исходя из мощности потребителя и нормальных токов утечки (возникают из-за старения изоляции). Ориентировочные значения следующие:

  • до 100 мА — для рядовых потребителей, квартир и частных домов;
  • до 300мА — для промышленных потребителей, мастерских и небольших цехов.

В большинстве случаев пожар возникает из-за некачественного контакта или плохой изоляции проводки. Ток начинает протекать через защитный слой кабеля на окружающие его предметы. Например, арматуру или металлические корпуса электрических аппаратов. Протекание тока приводит к нагреву поврежденного места. С течением времени его температура возрастает до воспламенения изоляции.

Роль противопожарного защитного устройства заключается в заблаговременном отключении потребителя при возникновении нагревающих токов утечки. Впоследствии такое отключение спасает проводку от пожара. А УЗО не позволит подать напряжение, пока поврежденное место не будет найдено, а проблема устранена.

Дополнительная информация. Если устройство защитного отключения слишком часто срабатывает без ведомой на то причины, то следует обратить внимание на исправность самого прибора. Нередки случаи, когда виновником ложных срабатываний является само УЗО. Во избежание подобных неприятностей лучше приобретать автоматику от надежных производителей, таких как ABB.

Выбор противопожарного защитного устройства

Существует огромное количество различных моделей УЗО. Каждая из них оптимально подходит под определенную задачу. Например, для защиты обычных квартир применяют однофазные защитные устройства, а для небольшой мастерской уже пригодится трехфазный прибор.

Вводное противопожарное УЗО

Разница существует и в максимальных токах, которые способно пропускать УЗО. Для квартиры достаточно устройства на 25-32 А. Для промышленных объектов, как правило, требуется аппарат минимум на 63 А, что соответствует потребителю мощностью около 15 кВт.

Поэтому существует ряд критериев, по которым следует выбирать устройство защитного отключения. Самые значимые из них таковы:

  1. Ток утечки. Для противопожарных моделей он лежит в диапазоне 100-300 миллиампер.
  2. Электронное или электромеханическое УЗО. Этот фактор влияет на надежность прибора.
  3. Селективное или неселективное устройство. Зависит от масштабов и сложности схемы.

к содержанию ↑

Ток утечки УЗО

Типичные значения составляют 100-300 мА. При выборе следует исходить из двух факторов:

  1. Разветвленность электропроводки. Чем она больше, тем выше утечка.
  2. Состояние изоляции. Чем она старее, сырее и грязнее, тем сильнее утечки.

Для квартиры применяют УЗО на 100 мА. Объясняется это малой разветвленностью и общей длиной проводки. Ведь чем больше площадь проложенных в стенах кабелей, тем проще току найти слабое место в изоляции и утечь на близлежащие заземленные конструкции.

Противопожарное УЗО 100ма

У больших промышленных потребителей маршруты электроснабжения более разветвленные. Также они имеют большую протяженность. Поэтому току проще найти слабую изоляцию и покинуть токоведущую жилу.

Дополнительная информация. Здесь стоит подчеркнуть, что утечка тока и короткое замыкание на землю — вещи разные. При КЗ сопротивление изоляции падает практически до нуля. Поэтому возникают огромные и разрушительные токи замыкания, сопровождающиеся искрами и горением дуги. Утечка тока через изоляцию — явление обычное и нормальнее. В разумных пределах оно присутствует даже у новых электрических кабелей.

Другой важный фактор, повышающий ток утечки — это состояние изоляции. Влага, частички грязи, металлическая пыль и трещины уменьшают сопротивление защитного слоя. Такое обычно происходит со старой проводкой. Из-за этого возрастают утечки тока. Поэтому если проводка старая или находится во влажной среде, то желательно выбрать УЗО, рассчитанное на большие утечки.

Ток утечки в сети

Электронное или механическое устройство

Представленные в продаже противопожарные защитные устройства по исполнению делятся на 2 вида:

  1. Электронные. Содержат небольшую печатную плату, управляющую контактами.
  2. Электромеханические. Работают без сложной электроники.

Электронные устройства обладают недостатком. Для их работы необходимо напряжение в защищаемой линии. Поэтому если перед УЗО происходит обрыв нулевого проводника, то оно теряет работоспособность и не срабатывает при повреждении изоляции.

Виды УЗО

Электромеханические устройства в этом плане надежнее. Они не столь критичны к качеству питающего напряжения и менее восприимчивы к его скачкам и просадкам.

Обычное УЗО или селективное

Обычные защитные устройства пригодны для небольших потребителей. Они подходят для квартир с малым числом комнат и надежной изоляцией проводки. Главный недостаток таких устройств — это невозможность оперативно выяснить, где именно произошла утечка тока. То есть если где-то в квартире повредилась изоляция, то электропитание всей площади отключится.

УЗО селективного действия используются для формирования избирательной защиты. Обычно это устройства категории S. Их применение позволяет локализовать место повреждения изоляции и отключить от электропитания только и именно проблемный участок.

Селективное устройство EKF

Селективные устройства защитного отключения устанавливаются на вводе в электрощит. Они целесообразны для крупных разветвленных потребителей или многокомнатных квартир, в которых поиск места утечки тока способен занять слишком большое время.

Где используется противопожарное защитное устройство

Противопожарные УЗО применяются для защиты от возгорания в многоквартирных домах. Жильцы устанавливают защитное устройство в свои распределительные щиты на вводе в квартиру. При этом УЗО по требованиям энергоснабжающей организации устанавливается после прибора учета. За редким исключением используют стандартные противопожарные устройства с током утечки до 100 мА. Для средней квартиры с современной проводкой такой номинал является оптимальным.

Другая сфера применения противопожарного УЗО — это защита для частного дома из древесины. Материал стен здесь принципиален. Дерево в большей степени подвержено горению. Оно обладает меньшим удельным сопротивлением, чем бетон. Поэтому в доме из дерева риск возникновения пожара из-за проблем с проводкой на порядок выше, чем в бетонном здании. Соответственно УЗО для построек из натуральных материалов гораздо актуальнее, чем для кирпичных или бетонных.

Щиток электрический в деревянном доме

УЗО может использоваться и в составе более сложных систем пожаротушения. Например, в сочетании с противопожарным оборудованием таких компаний как AAB Technology.

Монтаж и типовые схемы подключения противопожарного УЗО

Для установки противопожарного устройства защитного отключения потребуется минимальный набор инструментов, немного опыта электромонтажных работ и подходящая для потребителя схема. Перед монтажом нужно ориентироваться на следующий список инструментов и материалов:

  • пассатижи, кусачки, 1-2 м провода сечением от 2,5 кв. мм;
  • индикаторная отвертка, мультиметр или контрольная лампочка;
  • само УЗО и инструкция по его установке;
  • подходящая схема подключения.

Важно! Перед установкой защитного устройства требуется снять с электрощита напряжение. Для этого необходимо отключить вводной автоматический выключатель, затем убедиться в отсутствии опасного потенциала при помощи индикатора или вольтметра. В идеале лучше использовать контрольную лампу накаливания.

Сложности существуют с подбором правильной схемы. Квартирный щиток может быть оснащен заземляющим проводом, а может быть и без него. Некоторые потребители для работы требуют 3 фазы питания, а некоторые только одну. Поэтому ниже приведены несколько типичных схем подключения противопожарного УЗО.

Подключение однофазного УЗО

Одна из наиболее популярных схем. Она применима в квартирах и частных домах с однофазным питанием без заземляющего провода:

  1. На вводе в электрощит устанавливается автоматический выключатель. Он защитит последующие цепи от КЗ.
  2. За ним следует прибор учета. В данном случае он однофазный.
  3. Далее подключается УЗО. Монтаж проводов выполняется согласно маркировке на корпусе прибора.
  4. После УЗО ноль следует подсоединить на общую N шину, а фаза расходится по групповым автоматам.

Схема с противопожарным однофазным УЗО

Подключение трехфазного УЗО

Для защиты от пожара трехфазной сети потребуется четырехполюсное устройство на 380 В. Остальные же принципы монтажа остаются теми же. Сначала идет вводной автомат, затем счетчик и групповые автоматы или УЗО.

Основная задача противопожарного УЗО — это защита от возгорания проводки. Устройства этого класса рассчитаны на сравнительно высокие токи утечки до 300 мА. Поэтому они не подходят для обеспечения безопасности человека от поражения электротоком.

Читайте также:  Чему равна энергия магнитного поля электрического тока в катушке

Схема подключения противопожарного УЗО

На ток утечки противопожарного УЗО оказывает влияние состояние и возраст проводки. Также сказывается ее протяженность и разветвленность. Чем хуже состояние кабелей, тем выше риск ложных срабатываний устройства защиты.

Источник



Пожарная опасность электроустановок

Пожарная опасность электроустановок обусловлена наличием в применяемом электрооборудовании горючих изоляционных материалов.

Горючей является изоляция обмоток электрических машин, трансформаторов, различных электромагнитов (контакторов, реле, контрольно-измерительных приборов), проводов и кабелей.

Пожарная опасность электрических проводок и кабелей обу­словливается возможным образованием в условиях эксплуатации ис­точников зажигания: электрических искр, дуг, нагретых контактных соединений и токоведущих жил, частиц расплавленного металла и открытого огня воспламенившейся изоляции.

Электроизоляционные материалы, применяемые в электриче­ских машинах, трансформаторах и аппаратах, по их нагревостойкости разделяют на семь классов (по ГОСТ 8865—93). Для каждого класса установлена предельно допустимая рабочая температура. В случае значительных перегрузок проводников и особенно при прохождении токов короткого замыкания температура изоляции возрастает настоль­ко, что материал разлагается с выделением горючих газов, что и бы­вает обычно причиной возгорания.

Пожарная опасность кабелей характеризуется их горючестью и способностью распространять горение. Горючесть кабелей — это способность поддерживать горение при воздействии на них источника зажигания. Она зависит от конструктивного исполнения кабеля, его расположения в пространстве, пожароопасных характеристик изоля­ции кабеля и других факторов.

Маслонаполненные аппараты. Наибольшую пожарную опас­ность представляют Маслонаполненные аппараты — трансформато­ры, баковые выключатели высокого напряжения, а также кабели с бумажной изоляцией, пропитанной маслоканифолевым составом.

В силовых трансформаторах с масляным охлаждением не ис­ключено межвитковое КЗ, в результате которого в части обмотки (вит­ке) возникает настолько большой ток, что изоляция быстро разлагает­ся с выделением горючих газов. При отсутствии надлежащей защиты, отключающей поврежденный трансформатор, не исключен взрыв га­зовой смеси с разрушением стенок кожуха и последующим выбросом горящего масла.

Пожарная опасность электрических машин. В результате перегрузки электрических машин, из-за засорения вентиляционных каналов системы охлаждения, а также при покрытии теплоизоли­рующим слоем волокон, пуха и пыли внутренней полости машин воз­никает их перегрев.

Перегрев электрических машин может быть вызван их работой на двух фазах, что является наиболее частой причиной выхода из строя трехфазных асинхронных двигателей. Потеря одной фазы воз­можна из-за обрыва проводников, нарушения плотности контактов, повреждения аппаратов (поломки, нарушения регулировки, подгора­ния контактов в магнитном пускателе), но чаще вследствие перегора­ния одной из плавких вставок в предохранителях. Перегрев обмоток электрических машин может вызвать воспламенение изоляции про­водов, что нередко приводит к пожару. Распространенной причиной возникновения пожаров является пробой изоляции обмоток на корпус электрических машин.

Особую пожарную опасность представляют искрение щеток и пригорание контактных колец у электрических машин, так как обра­зующиеся искры могут вызвать загорание горючих материалов.

В машинах постоянного тока при неправильном выборе и рас­положении щеток, при больших нагрузках происходит усиление ис­крения. Воздух в зоне коллектора ионизируется, что при определен­ных условиях ведет к появлению пламени круговой формы.

Причиной пожара может быть также перегрев подшипников электрических машин из-за недостаточной их смазки, перекосов вала и т.п. Чаще всего это наблюдается при использовании в машинах подшипников скольжения.

Пожарная опасность электрических аппаратов управле­ния и защиты. Как показывает статистика, более 20% всех пожаров, связанных с эксплуатацией электроустановок, приходится на элек­трические аппараты управления, регулирования и защиты.

На промышленных предприятиях в электроустановках широко применяются магнитные пускатели. В магнитном пускателе из-за дефектов при изготовлении и неправильного режима эксплуатации возникают неисправности, как правило, в виде чрезмерного повыше­ния температуры деталей. Недопустимое повышение температуры катушки в бвльшинстве случаев связано с появлением в ней между-витковых КЗ. Экспериментально установлено, что причиной повы­шенного нагрева катушки может быть также увеличение напряжения сети выше допустимого предела (105% номинального). Чрезмерный нагрев токоведущих частей получается при перегрузке пускателя, ос­лаблении затяжки контактных соединений, загрязнении контактных поверхностей и износе главных контактов.

Пожарная опасность аппаратов защиты заключается в появле­нии электрической дуги и искрообразования при перегорании плав­кой вставки, а также в возможности нагрева токоведущих частей при нарушении плотности контактов. Часто пожары являются результа­том ненадежной работы аппаратов защиты и наличия плавких вста­вок завышенного сечения.

Пожарная опасность электрических ламп накаливания общего назначения. Пожарная опасность лампы накаливания (ЛН) складывается из двух составляющих: опасности зажигания горючих материалов при несоблюдении пожаробезопасного расстояния до их колб и опасности появления при аварийных режимах в ЛН источни­ков зажигания с высокой зажигательной способностью.

В первом случае пожарная опасность обусловливается высоки­ми температурами нагрева колб. Температура нагрева колб зависит от мощности ЛН, от положения колбы в пространстве и чистоты по­верхности колбы. Так, если поверхность колбы чистая, то в зависимости от мощности ЛН температура ее нагрева достигает 80. 170°С. Если колбы ламп загрязнены, например, различной производствен­ной пылью (древесной, мучной, травяной и т.п.), то температура на­грева может существенно повыситься и достигать 250. 300 °С.

На практике пожары от ЛН нередко возникают в результате использования ЛН повышенной мощности, поскольку вместо реко­мендуемой заводом-изготовителем мощности лампы для светильника используют ЛН большей мощности, так как цоколи ламп накалива­ния в диапазоне от 15 до 300 Вт одинаковы. Поэтому нередки случаи загорания пластмассовых плафонов. Наиболее высокие температуры нагрева на колбе развиваются в местах соприкосновения ее с мате­риалами с низкой теплопроводностью.

Пожарная опасность люминесцентных светильников. В настоящее время для освещения помещений широка применяют светильники с люминесцентными лампами. Пожароопасными эле­ментами в них являются стартер, конденсаторы с бумажным диэлек­триком, светорассеиватели из органического стекла и др.

Исследования показали, что светильники, выполненные по схеме стартерного пуска (без дополнительного устройства в виде токо­вой защиты), в полной мере не отвечают требованиям пожарной безо­пасности. Пожарная опасность таких светильников усугубляется осо­бенностью зажигания ламп. Неисправность стартера приводит к увеличению рабочего тока, вследствие чего усиливается нагрев обмо­ток дросселя, заливочная масса начинает размягчаться и вытекать, что приводит к КЗ в витках обмотки дросселя или к пробою на корпус. В результате возникает опасность воспламенения горючих материа­лов. Применение в стартере бумажного конденсатора, особенно когда оболочка стартера из пластмассы, еще более увеличивает пожарную опасность светильников.

Пожарная опасность токов утечки. Возникновение токов утечки в электроустановках, находящихся под напряжением, связано с ухудшением изоляции, которое может быть вызвано высокой влаж­ностью изоляции, агрессивностью окружающей среды и механически­ми повреждениями. Первоначально токи утечки незначительны. С те­чением времени они растут, что в конечном итоге приводит к КЗ. Процесс увеличения токов утечки можно представить следующим образом. Колебания температуры токоведущих элементов электроус­тановок приводят к конденсации влаги на поверхности изоляции. Возникают токопроводящие слои жидкости или перемычки. При на­личии потенциала начинается прохождение тока утечки, значение которого определяется сопротивлением перемычек. Выделяется теп­лота, испаряющая влагу в зоне перемычек, причем содержащиеся в испаряющейся влаге соли остаются на поверхности.

Парением жидкости прохождение тока утечки прекращается. При повторных увлажнениях этот процесс происходит вновь, причем из-за повыше­ния содержания соли проводимость перемычек увеличивается. Ток утечки растет. Начинается обугливание изоляции вдоль токопрово-дящих перемычек, что в итоге ведет к их перекрытию. Возникшая электрическая дуга воспламеняет изоляцию, а также другие горючие материалы, оказавшиеся вблизи места КЗ (пыль, пух, солому и т.п.).

Пожарная опасность больших переходных сопротивле­ний в электрических контактах. В электрических сетях, электро­технических устройствах и аппаратах их неотъемлемой частью явля­ются электрические контакты, от правильной работы которых зависит не только их нормальное функционирование, но и состояние пожар­ной безопасности. Нагрев электрических контактов, который может быть причиной пожара, обусловливается существованием переходно­го сопротивления между контактирующими элементами. Интенсив­ное выделение теплоты в контактном соединении ведет к нагреву изоляции и деталей из пластмассы, а при достижении ими темпера­туры самовоспламенения — к их воспламенению.

Электродуговая сварка. Электродуговая сварка представляет большую опасность возникновения пожара, поскольку в зоне горения электрической дуги развивается очень высокая температура и, кроме того, вокруг сварочного рабочего места выбрасываются крупные час­тицы расплавленного металла.

Электронагревательные приборы. Различные электронагре­вательные приборы (как бытовые, так и производственные) при неос­торожном обращении и неправильной их эксплуатации могут вызывать загорание различных материалов и веществ, с которыми они сопри­касаются. Особенно опасны электроутюги и электроплитки. Учитывая пожарную опасность электроустановок, ПУЭ устанавливают ряд спе­циальных требований к электрооборудованию при проектировании и монтаже.

Источник