Причины загораний в электротехнических устройствах

Электротехнические устройства можно объединить в группы по наиболее существенным признакам: конструктивному исполнению, электрическим характеристикам, функциональному назначению. Шесть основных групп электроустановок охватывают практически все многообразие применяемых на практике электротехнических устройств. Это провода и кабели, электродвигатели, генераторы и трансформаторы, осветительная аппаратура, распределительные устройства, электрические аппараты пуска, переключения, управления, защиты, электронагревательные приборы, аппараты, установки, электронная аппаратура, ЭВМ. Причины загораний проводов и кабелей 1. Перегрев от короткого замыкания между жилами провода и жилами кабеля, их жилами и землей в результате: пробоя изоляции повышенным напряжением, в том числе от грозовых перенапряжений; пробоя изоляции в месте образования микротрещин как заводского дефекта; пробоя изоляции в месте механического повреждения при эксплуатации; пробоя изоляции от старения; пробоя изоляции в месте локального внешнего или внутреннего перегрева; пробоя изоляции в месте локального повышения влажности или агрессивности среды; случайного соединения токопроводящих жил кабелей и проводов между собой или соединения токопроводящих жил на землю; умышленного соединения токопроводящих жил кабеля и проводников между собой или соединения их на землю. 2. Перегрев от токовой перегрузки в результате: подключения потребителя завышенной мощности; появления значительных токов утечки между токоведущими проводами, токоведущими проводами и землей (корпусом), в том числе на распределительных устройствах за счет снижения величины электроизоляции; увеличения окружающей температуры на участке или в одном месте, ухудшения теплоотвода, вентиляции. 3. Перегрев мест переходных соединений в результате: ослабления контактного давления в месте существующего соединения двух или более токопроводящих жил, приводящего к значительному увеличению переходного сопротивления; окисления в месте существующего соединения двух и более проводников, приводящего к значительному увеличению переходного сопротивления. Анализ этих причин показывает, что, например, короткое замыкание в электропроводниках не является первопричиной загораний, тем более пожаров. Оно является следствием не менее восьми первичных физических явлений, приводящих к мгновенному снижению сопротивления изоляции между токопроводящими жилами разных потенциалов. Именно эти явления следует считать первичными причинами пожара, исследование которых представляет научный и практический интерес. Ниже приводится классификация причин загораний в других электротехнических устройствах. Пожарная безопасность электроустановок1. Перегрев от коротких замыканий в обмотках в результате межвиткового пробоя электроизоляции: в одной обмотке повышенным напряжением; в месте образования микротрещин как заводского дефекта; от старения; от воздействия влаги или агрессивной среды; от воздействия локального внешнего или внутреннего перегрева; от механического повреждения; 2. Перегрев от коротких замыканий на корпус в результате пробоя электроизоляции обмоток: повышенным напряжением; от старения электроизоляции; пробоя электроизоляции обмоток на корпус от механического повреждения электроизоляции; от воздействия влаги или агрессивной среды; от внешнего или внутреннего перегрева. 3. Перегрев от токовой перегрузки обмоток возможен в результате: завышения механической нагрузки на валу; работы трехфазного двигателя на двух фазах; торможения ротора в подшипниках от механического износа и отсутствия смазки; повышенного напряжения питания; длительной непрерывной работы под максимальной нагрузкой; нарушения вентиляции (охлаждения); завышенной частоты включения под нагрузку и выключения; завышенной частоты реверсирования электродвигателей; нарушения режима пуска (отсутствие пусковых гасящих сопротивлений). 4. Перегрев от искрения в контактных кольцах и коллекторе в результате: износа контактных колец, коллектора и щеток, приводящего к ослаблению контактного давления; загрязнения, окисления контактных колец, коллектора; механического повреждения контактных колец, коллектора и щеток; нарушения мест установки токосъемных элементов на коллекторе; перегрузки на валу (для электродвигателей); токовой перегрузки в цепи генератора; замыкания пластин коллектора из-за образования токопроводящих мостиков на угольной и медной пыли. Причины загораний в распределительных устройствах, электрических аппаратах пуска, переключения, управления, защиты Пожарная безопасность электроустановок1. Перегрев обмотки электромагнита от межвиткового замыкания в результате пробоя изоляции: повышенным напряжением; в месте образования микротрещин как заводского дефекта; в месте механического повреждения при эксплуатации; от старения; в месте локального внешнего перегрева от искрящих контактов; при воздействии повышенной влажности или агрессивности среды. 2. Перегрев от токовой перегрузки в обмотке электромагнита в результате: повышенного напряжения питания обмотки электромагнита; длительного разомкнутого состояния магнитной системы при включении под напряжением обмотки; периодического недотягивания подвижной части сердечника до замыкания магнитной системы при механических повреждениях конструктивных элементов устройств; повышенной частоты (количества) включений – выключений. 3. Перегрев конструктивных элементов в результате: ослабления контактного давления в местах подключения токопроводящих проводников, приводящего к значительному увеличению переходного сопротивления; окисления в местах подсоединения токопроводящих проводников и элементов, приводящего к значительному увеличению переходного сопротивления; искрения рабочих контактов при износе контактных поверхностей, приводящего к увеличению контактного переходного сопротивления; искрения рабочих контактов при окислении контактных поверхностей и увеличения переходного контактного сопротивления; искрения рабочих контактов при перекосах контактных поверхностей, приводящих к увеличению контактного сопротивления в местах контактирования; сильного искрения нормальных рабочих контактов при удалении искрогасительных или дугогасительных устройств; искрения при электрическом пробое проводов на корпус, снижении электроизоляционных качеств конструктивных элементов от локального воздействия влаги, загрязнений, старения. 4. Загорания от предохранителей в результате: нагрева в местах рабочих контактов от снижения контактного давления и возрастания переходного сопротивления; нагрева в местах рабочих контактов от окисления контактных поверхностей и возрастания переходного сопротивления; разлетания частиц расплавленного металла плавкой вставки при разрушении корпуса предохранителя, вызванного применением нестандартных плавких вставок («жучков»); разлетания частиц расплавленного металла нестандартных открытых плавких вставок. Причины загораний в электронагревательных приборах, аппаратах, установках Пожарная безопасность электроустановок1. Перегрев приборов, аппаратов, установок от замыкания электронагревательных элементов в результате: разрушения электроизоляции конструктивных элементов от старения; разрушения электроизоляционных элементов от внешнего механического воздействия; наслаивания токопроводящего загрязнения между токоведущими конструктивными элементами; случайного попадания токопроводящих предметов и замыкания токоведущих электронагревательных элементов; ослабления контактного давления в местах подключения токопроводящих проводников, элементов, приводящего к значительному увеличению переходного сопротивления; окисления в местах подсоединения токопроводящих проводников элементов, приводящего к значительному увеличению переходного сопротивления; пробоя электроизоляции конструктивных элементов повышенным напряжением питания; выкипания нагреваемой воды (жидкости), приводящего к деформации конструктивных элементов, электрическому замыканию и разрушению конструкции нагревателя в целом. 2. Загорания от электронагревательных приборов, аппаратов, установок в результате: соприкосновения горючих материалов (предметов) с нагревательными поверхностями электронагревательных приборов, аппаратов, установок; теплового облучения горючих материалов (предметов) от электронагревательных приборов, аппаратов, установок. Причины загораний комплектующих элементов Перегрев от коротких замыканий в результате: электрического пробоя диэлектрика в конструкции комплектующего элемента, приводящего к перегрузке по току; снижения электроизоляционных свойств конструкционных материалов от старения; ухудшения теплоотвода при неправильной установке и (или) эксплуатации; повышенного рассеяния мощности из-за изменения электрического режима при отказе «прилегающих» комплектующих элементов; образования электрических цепей, не предусмотренных конструкцией.