≡× МЕНЮ

• Отопление
• Видеонаблюдение
• Коммуникации
• Связь
• Вентиляция

Чем тушить электропроводку под напряжением. Пожар произошел из-за короткого замыкания провода, сгорел соседний дом, кто отвечает? В доме произошло возгорание неисправной электропроводки

Постоянное развитие индустрии бытовых приборов, значительно повышающих уровень современной жизни, является причиной значительно возросшего среднестатистического электропотребления. Большинство внутриквартирных электрических сетей были рассчитаны совсем не на такую нагрузку. Поэтому, приобретая мощную электрическую бытовую технику нужно задумываться, а выдержит ли наша проводка подобные нагрузки, может быть необходима замена старой электропроводки?

Множество пожаров сегодня случаются именно по причине неисправной электропроводки. Согласно ст. 210 Гражданского кодекса РФ, каждый собственник несет бремя содержания принадлежащего ему имущества. Таким образом, следить за состоянием электропроводки в квартире – это обязанность хозяина квартиры.

Причин неисправностей электропроводки несколько. Зачастую провода в щите воспламеняются из-за плохого контакта, что приводит к нагреванию изоляции и её плавлению вплоть до возгорания.

Также причиной неисправности может послужить утечка электричества. Это происходит в случае плохой изоляции, в виду чего часть энергии может пойти не в то русло. Примером могут послужить случаи, когда провода проложены под штукатуркой. Если она сухая, тогда послужит замечательным изолятором. Но в случаях попадания влаги может привести к печальным последствиям.

Но самым распространенным случаем возгорания является короткое замыкание. Наиболее распространенные причины короткого замыкания: перетирание изоляции в местах, где провода перегибаются; перекручивание или сгибание проводов; закорачивание металлическими предметами штепсельных гнезд. Короткое замыкание может произойти из-за повреждения скрытой проводки в результате, например, забивания гвоздей, пробивании в стене отверстий и т.д. Еще одна причина - перегрев и разрушение изоляции из-за пользования электроприборами, потребляющими большой ток, при плохом состоянии электропроводки. В результате короткого замыкания может возникнуть пожар.

Поэтому следить за состоянием электрохозяйства в квартире нужно обязательно. Необходимо регулярно обращать внимание на электророзетки и проводку, особенно на те, которые расположены вне поля видимости: за мебелью, крупной электротехникой. Если там установлена электророзетка, то из-за теплового проявления электрического тока может произойти нагревание контактов, розетка воспламенится, и как следствие загорится мебель и начнется пожар.

Поэтому следует заранее продумывать и обеспечивать безопасность проведения электропроводки в квартире, делать тщательную изоляцию и устранять дефекты, во избежание плачевных последствий. Нужно знать, что электромонтажные работы являются работами с повышенной опасностью. В таких вопросах нужно доверять только профессиональным электрикам.

Главное управление МЧС России по Республике мордовия напоминает, что нужно следить за состоянием электропроводки в доме, своевременно заменять провода с поврежденной изоляцией, а также в зимний период с максимальной осторожностью использовать электрооборудование для обогрева.

В деревне Ленковщина Молодечненского района произошел пожар. Жилой дом выгорел изнутри полностью, перекрытие и кровля уничтожены по всей площади. Погиб человек - инвалид 1994 года рождения. Причиной трагедии стала неисправная проводка. Как выяснилось, мать, уходя на работу, оставила для сына включенным телевизор.

Именно в комнате, где работал телевизор, и начался пожар...

За девять месяцев нынешнего года из-за нарушения правил устройства и эксплуатации электросетей и электрооборудования произошло 903 пожара. В огне погибли 29 человек.

Проблема нарушения правил устройства и эксплуатации электропроводки становится особенно актуальной с наступлением холодов, когда увеличивается нагрузка на электросети, - отмечает главный специалист управления надзора и профилактики МЧС Юрий Лапицкий.

Хозяева новые, проводка старая

В 1980-х приборы бытовой электротехники в среднестатистической квартире можно было пересчитать по пальцам одной руки. Но вот в старую квартиру или дом въезжает молодая семья. Современный человек уже не представляет свой быт без стиральной машины, микроволновки, компьютера. Электрооборудование создает повышенную нагрузку на электрические сети, спроектированные более 30 лет назад и рассчитанные лишь на холодильник и телевизор...

Даже в новых, недавно построенных квартирах проводка рассчитана на среднее количество электроприборов, а не на три телевизора, два холодильника и несколько ноутбуков, одновременно включенных в сеть, говорят спасатели. И тут уж безопасность должна стать заботой самих жильцов.

Въезжая в только что построенный дом или квартиру, целесообразно пригласить специалиста, который проконсультировал бы, какие аппараты защиты необходимо установить в электрощитовой, - рассказывает Юрий Лапицкий. - То же самое важно сделать, приобретя квартиру или дом, построенные десятилетия назад. Оценку необходимого уровня защиты электросети может произвести только специалист - например, электрик из ЖЭСа, другой специализированной организации. Как правило, предохраняющие устройства устанавливаются на каждые два-три эксплуатируемых электроприбора. В случае опасного скачка напряжения предохранители отключат подачу электричества на соответствующий участок.

Как правило, в современном доме кухня самый сложный по нагрузке участок - помимо холодильника, вытяжки, подсветки, СВЧ-печи, электрочайника и т. д. там хозяйки любят еще устанавливать телевизор, кухонный комбайн. И именно на таких участках нужен дополнительный аппарат защиты, который отключит подачу электричества в случае короткого замыкания.

Разумеется, необходимо вложить определенные средства. Но это вложения в собственную безопасность. Аппараты защиты недороги и продаются практически в каждом хозяйственном магазине, в гипермаркетах и строительных супермаркетах. В сельские населенные пункты они доставляются автомагазинами райпо.

Три миллиона за “жучок”

Группа риска - малоимущие категории граждан: одинокие и одиноко проживающие пенсионеры, инвалиды, многодетные семьи, - рассказывает собеседник. - Положительной тенденции снижения пожаров во многом способствовала реализация соответствующих госпрограмм, предусматривающих в том числе приведение в пожаробезопасное состояние электропроводки. Проводка уже заменена в рамках этих программ в нынешнем году в 10 тысячах домовладений.

За нарушение норм и правил пожарной безопасности предусмотрена административная ответственность - штраф до 30 базовых величин.

Любой взрослый человек способен оценить, когда пора менять проводку: если проводка не выдерживает нагрузки, постоянно срабатывает предохранитель, как говорят, “выбивает пробки”. Если проводка ветхая, осыпается оплетка, на изоляции трещины. И уж конечно, пора принимать меры, если проступают оголенные провода.

Менять проводку сотрудники МЧС обязывают хозяев дома или квартиры, когда в предохранителе находят “жучок” - некалиброванную плавкую вставку. “Народные умельцы” наматывают проволоку на неисправный предохранитель и вставляют его в счетчик. Свет есть и все электроприборы работают, но если будет короткое замыкание, аппарат защиты уже не отключит подачу электроэнергии на опасный участок электропроводки, и в лучшем случае выйдет из строя холодильник или телевизор, а в худшем - дом одномоментно вспыхнет по периметру.

Разумеется, наиболее проблемная категория подобных “умельцев” - лица, ведущие асоциальный образ жизни. Но подобными хитростями грешат и вполне благополучные граждане. Кому-то лень или некогда сходить в магазин за новыми предохранителями, у кого-то на сеть предельная нагрузка и постоянно “выбивает пробки”... Люди надеются на авось, а расплатиться за беспечность могут потерей имущества, своей жизнью и жизнью близких. Не слишком ли высока цена беспечности?

Неисправная электропроводка представляет сильную опасность для людей и сооружений, ведь в большинстве случаев она является очагом возгорания. При возникновении пожара от электропроводки первым делом стараются выяснить, кто виноват в этом и за чей счет нужно проводить восстановительные работы. Далее мы рассмотрим основные причины возгорания проводки и способы защиты от этой опасной ситуации.

Причины воспламенения электрической проводки

В случае пренебрежения мерами безопасности в помещении может произойти пожар. Также к тяжелым последствиям может привести поражением током. Наиболее популярные причины воспламенения проводки мы рассмотрим ниже.

Технические неполадки . Важно следить за состоянием всей разводки сети, а также за их соединениями. Это включает в себя основной и распределительный щит, ведь именно в таких местах осуществляются подачи основных магистралей кабеля, а также устанавливаются различные защитные приборы. Все устройства должны быть в рабочем состоянии. Заранее в щитах следует устанавливать резервную защиту, которой можно воспользоваться в случае какой-то опасной ситуации (например, защиту от короткого замыкания). В основном, возгорание электропроводки возможно из-за плохого контакта, поэтому следует особо обращать внимание на места соединений электропроводки. Для безопасности и надежности при эксплуатации необходимо устанавливать в квартире, на производстве или в цехах, особенно там, где повышенная влажность.

Плавно переходя от одной причины к другой следует отметить, что часто возгорание проводки в квартире происходит из-за того, что неправильно выбраны автоматические выключатели . Дело в том, что назначение автомата в щитке — мгновенно сработать при коротком замыкании либо перегрузке в сети. Так вот что касается перегрузки, при выборе автоматического выключателя нужно обращать внимание на то, чтобы номинал автомата соответствовал сечению проводки, для защиты которой он установлен. В противном случае при перегрузке кабель в стене начнет плавится и может загореться, а автомат не сработает, или сработает уже когда произойдет , что может быть поздно и все равно повлечет за собой пожар в доме либо квартире.

Неправильная или небезопасная эксплуатация . Каждый прибор имеет предел допустимой нагрузки. Причиной возгорания может быть подключение различных разветвителей или удлинителей в одну розетку. Большую опасность представляют поврежденные вилки или шнуры приборов. Если спустя немного времени после включения какого-то электроприбора в сеть, вилка или разветвитель греется, это означает, что есть проблема в контактных соединениях.

Неисправность группы освещения . Приборы освещения со временем становятся причиной очага. Например, необходимо защищать лампу накаливания от попадания брызгов, а выключатель от влажности.

К техническим неисправностям можно отнести соединение алюминиевого провода с медным . Даже если все правильно подсоединено и нулевые провода соединяются специальной планкой, может произойти пожар электропроводки. Для таких соединений не подходит планка из латунного материала, ведь со временем она окисляется и алюминий с латунью нагревается, что в следствии приводит к возгоранию. Если такое соединение находилось внутри щитка из горючего пластика, то последствия будут еще хуже, ведь вместо препятствия горению, он начинает плавится и поддерживать очаг. Соединять алюминий с медью можно, если по-другому никак нельзя выполнить электромонтаж. Однако выполнять соединение нужно либо через специальные либо с помощью специальных гильз.

Еще одна причина – это некачественные и старые розетки . Ведь сама вилка электроприбора должна плотно заходить в розетку. Если штепсель греется или искрит нужно немедленно менять розетку. Лучше немного больше заплатить, но купить качественную розетку. Хотя по виду они могут быть одинаковы, все же в дешевых моделях пластик греется и загорается, а контакты не имеют сжимных пружин. О том, мы рассказали в отдельной статье.

Следующая причина – это старая алюминиевая электропроводка . В старых многоэтажных домах распределительные щиты расположены на лестничной клетке. Часто они в очень запущенном состоянии, поэтому существует особая опасность возгорания. Также в большинстве старых домов электропроводка ни разу не менялась, а это значит, что она уже свое отжила, изоляция становится непригодной, и соответственно, не защищает от короткого замыкания в стене. К этому можно добавить, что теперь намного больше используют электроприборов чем раньше, поэтому и нагрузка увеличивается на старые провода, которые могут быть алюминиевыми и выдерживать небольшие нагрузки.

Сегодня существует проблема некачественного электротехнического товара . Эти изделия не выдерживают нагрузку, заявленную производителем. Часто необходимо устранять неполадки в доме или в квартире, где только недавно меняли проводку. Спустя примерно пару лет кабельная изоляция трескается и начинает осыпаться, а это неизбежно ведет к пожару.

Наглядно некоторые причины возгорания проводки рассмотрены на видео:

Меры защиты от пожара

Следует применять различные меры защиты для сбережения проводки в хорошем состоянии, например, прокладывать ее под штукатуркой, а не под легко возгораемые стройматериалы. Что касается щитов, то их лучше выбирать из металла либо негорючего пластика – это будет служить защитой от распространения пожара. О том, мы подробно рассказали в отдельной статье.

Также важно хотя бы раз в год делать : просматривать все соединения проводов в розетках, выключателях, распределительных коробках и в самом электрощите. Своевременное обнаружение плохого контакта и оплавленных проводов является одним из эффективных способов защиты от пожара.

Если проводка старая, обязательно замените ее на новую при ближайшем ремонте. Потресканная изоляция, старые розетки, рассчитанные на меньшую токовую нагрузку, пробки в щитке. Все это может привести к пожару в любой момент. Если пока нет возможности потратиться на , обязательно установите автоматы и УЗО в щитке. Они спасут вас от пожара в нужный момент. Также желательно в деревянных домах на ввод ставить противопожарное УЗО на 100 либо 300 мА, как дополнительную меру защиты.

О противопожарном УЗО подробно рассказывается на видео:

Помимо всего этого важно знать и ни в коем случае не повторять , о которых мы отдельной написали. Например некачественно сделанная скрутка может стать причиной короткого замыкания и дальнейшего возгорания электрической проводки. Поэтому скрутки вообще не нужно делать.

Ну и конечно же если в квартире запахло горелой проводкой, а вы сами не способны найти и устранить неисправность, обязательно вызывайте электрика, предварительно отключив автоматы в щитке.

Как и чем тушить горящую электропроводку

Для тушения горящей проводки необходимо применять специальные эффективные противопожарные средства. Необходимо хорошо понимать, что делать, как тушить, какой должен быть порядок действий и какой огнетушитель применим при тушении проводки.

Стремительная электрификация жилых зданий обязывает более внимательно анализировать электроустановку (электропроводку, электроприборы, защитную и коммутационную аппаратуру) с точки зрения опасности возникновения пожара. В данной статье рассмотрим условия, при которых короткое замыкание действительно может стать причиной пожара.

Нормативные требования

В соответствии с ПУЭ, электрическую сеть напряжением до 1 кВ в жилых, общественных, административных и бытовых зданиях требуется защищать от токов короткого замыкания и токов перегрузки.

ПУЭ-7
3.1.10
Сети внутри помещений, выполненные открыто проложенными проводниками с горючей наружной оболочкой или изоляцией, должны быть защищены от перегрузки.
Кроме того, должны быть защищены от перегрузки сети внутри помещений:
осветительные сети в жилых и общественных зданиях, в торговых помещениях, служебно¬бытовых помещениях промышленных предприятий, включая сети для бытовых и переносных электроприемников (утюгов, чайников, плиток, комнатных холодильников, пылесосов, стиральных и швейных машин и т. п.), а также в пожароопасных зонах.

3.1.11
В сетях, защищаемых от перегрузок (см. 3.1.10), проводники следует выбирать по расчетному току, при этом должно быть обеспечено условие, чтобы по отношению к длительно допустимым токовым нагрузкам, приведенным в таблицах гл. 1.3, аппараты защиты имели кратность не более:
80% для номинального тока плавкой вставки или тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку), – для проводников с поливинилхлоридной, резиновой и аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией; для проводников, прокладываемых в невзрывоопасных производственных помещениях промышленных предприятий, допускается 100%;
100% для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависящей от тока характеристикой (независимо от наличия или отсутствия отсечки) – для проводников всех марок.

Рис. 1. Характерная схема электроснабжения жилого здания

Схема электроснабжения

Рассмотрим характерную схему (рис. 1), где источником электроснабжения служит, как правило, отдельно стоящая подстанция с распределительным щитом 10(6)/0,4/0,23 кВ. На вводе в здание ВРУ-0,4/0,23 кВ. Следующая ступень – это этажный групповой распределительный щиток, и последняя ступень – это квартирный . Вышеперечисленные распределительные устройства подключены между собой проводниками, минимально допустимые сечения которых указаны в требованиях ПУЭ. Номинальные токи аппаратов, которые защищают провода и кабели от токов коротких замыканий и от перегрузки, выбираются в соответствии с требованиями ПУЭ.

Условия возгорания электропроводки

Возникает вопрос, может ли при коротком замыкании произойти возгорание электропроводки, если выполнены вышеперечисленные и другие требования ПУЭ? Рассматривая данный вопрос, необходимо обратить внимание на то, что возгорание электропроводки происходит при достижении проводником определенной температуры, зависящей от типа изоляции кабеля. В настоящее время широко применяется , у которого эта температура равна: Q = 350 O С.
Изменение температуры проводника при протекании тока короткого замыкания описывается формулами, которые приведены в . С учетом некоторых особенностей, а именно кратковременности протекания тока короткого замыкания, о чем будет рассказано далее, в рассматриваемых случаях для проводников с медными жилами можно использовать нижеследующую формулу:

где Q кон. и Q нач. – соответственно конечная и начальная температуры токоведущей жилы проводника, О С;
к – показатель степени:

(1а)

где t – время протекания тока короткого замыкания, с;
S – сечение проводника, мм 2 ;
– интеграл Джоуля или тепловой импульс, кА 2 /с.

В общем случае ток короткого замыкания содержит периодическую и апериодическую составляющие, т.е.:

Однако, как показывает анализ, влияние апериодической составляющей в данном случае невелико ввиду её быстрого затухания (постоянная времени затухания Т 0,003 с). В результате интегрирования на интервале времени действия защитной аппаратуры (0 — 0,02 с) получим:

где I д – действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания.
Тогда формула (1а) примет вид:

(4)

Из вышеперечисленных формул видим, что предельные значения токов короткого замыкания, при которых возгорание проводника не произойдет, зависят от его сечения и времени отключения короткого замыкания.

Рис. 2 (а). Времятоковые характеристики автоматических выключателей типа LSN

Рис. 2 (б). Времятоковые характеристики автоматических выключателей типа С 60а Merlin Gerin

Граничные значения токов короткого замыкания и минимально допустимые значения токов КЗ

Проводя анализ защитных времятоковых характеристик автоматических выключателей (рис. 2), мы наблюдаем две области: работа отсечки, предназначенной для отключения токов короткого замыкания, и работа тепловых расцепителей, предназначенных для защиты от перегрузки. Время действия отсечки измеряется сотыми и даже тысячными долями секунды, а время действия защиты от перегрузки измеряется от нескольких секунд до нескольких минут. Понятно, что короткие замыкания должны отключаться отсечкой автоматического выключателя как можно быстрее. Если короткое замыкание будет отключаться медленнее действующей тепловой защиты, то неминуемо произойдет повреждение соседних проводников горящей дугой, на которых вследствие этого также произойдут короткие замыкания. При этом возникновение пожара неминуемо.
Исходя из требований чувствительности, можно определить минимальные значения токов КЗ, при которых будет надежно срабатывать отсечка автоматических выключателей:

I кзмин. = I ном · 2 · 5,

где I ном – номинальный ток автомата;
2 – коэффициент надежности;
5 – кратность тока срабатывания отсечки.

Для определения максимально допустимых значений токов КЗ, при которых в электропроводке возгорание ещё не произойдет, используем формулы (1) и (2).
Примем начальную температуру проводника Q нач. = 30 O С. В качестве конечной требуется принять такую, при которой изоляция электропроводки ещё не теряет своих свойств и позволяет осуществлять дальнейшую эксплуатацию. Для кабелей и проводов с пластмассовой изоляцией эта температура находится в диапазоне 160 — 250 О С . Примем среднее значение Q кон. = 200 О С:

Важную роль играет время срабатывания электромагнитных расцепителей автомата при КЗ. ГОСТ Р 50345­99 , а также аналогичные зарубежные документы, к сожалению, содержат лишь требование о том, что время действия автоматических выключателей в начальной зоне отсечки (время мгновенного расцепления) должно быть менее 0,1 с. Однако из каталожных времятоковых характеристик автоматов следует, что на самом деле время срабатывания выключателей намного меньше. Так, для автоматов типа LSN и С 60а это время не превышает 20 мс, а при больших кратностях тока короткого замыкания ещё меньше (рис. 2а и 2б). При времени отключения 20 мс предельно допустимое значение тока КЗ для медного проводника сечением 1,5 мм 2 составит:

Задаваясь регламентированными ПУЭ минимально допустимыми значениями сечений медных проводников на разных ступенях системы электроснабжения (табл. 7.1.1), можно аналогичным образом определить максимальные и минимальные значения тока на других ступенях системы электроснабжения. Результаты расчетов приведены в табл. 1.

Табл. 1. Граничные значения тока КЗ на различных ступенях системы электроснабжения

Следует ещё раз подчеркнуть, что максимально допустимые значения тока КЗ в значительной мере зависят от быстродействия автоматического выключателя при КЗ.

Если необходимо определить минимально допустимое сечение кабеля или провода при заданном токе короткого замыкания и времени его отключения, то можно использовать формулу:

Влияние перегрузки проводников

В большинстве случаев, перегрузка электрической сети в жилом секторе может возникнуть при использовании дополнительных обогревательных электроприборов в холодное время года, в период аварий в системе водяного отопления и т.п. Несмотря на то, что внутренние электросети жилых, общественных, административных и бытовых зданий должны быть защищены от перегрузки, в соответствии с требованиями ПУЭ, однако же защитные аппараты допускают некоторую перегрузку проводников. Это связано с тем, что надежное срабатывание предохранителей происходит при токах, превышающих 1,6I ном, а автоматов – 1,45I ном.
Если, например, автомат выбран на основании требований ПУЭ, т.е. его номинальный ток равен длительно допустимому току проводника, то последний может длительно работать с нагрузкой 145% I доп., при этом его температура может достигать:

Q р = Q о + (Q д – Q р) · (I пред / I р) 2 = 30 + (65 – 25) 1,45 2 = 147 O С.

Эта величина больше длительно допустимой температуры для кабелей с пластмассовой изоляцией, указанной не только в ПУЭ и равной 65 O С, но и больше указанной в ГОСТ Р 53769-2010 и равной 70 O С.
При возникновении короткого замыкания в процессе длительной перегрузки температура проводника превысит предельно допустимое значение 350 O С и составит для S = 1,5 мм 2 при I кз = 1550 А (1):

Q кон. = 147 · е к + 228 (е к – 1) = 394 O С, где к = 0,506.

На основании вышеизложенных расчетов и анализа напрашивается вывод о том, что для исключения возможного превышения допустимых температур электропроводки при перегрузках и КЗ номинальные токи защитной аппаратуры следует выбирать несколько ниже, чем требует ПУЭ, как, например, для автоматических выключателей: I ном.авт. 80% I доп.
Обратим особое внимание на то, что действующие требования ПУЭ не обязывают выполнять проверки проводников до 1 кВ на термическую стойкость к токам КЗ. Однако в отношении жилых, общественных, административных и бытовых помещений с этим трудно согласиться с учетом возможных тяжелых последствий.

Реальные значения токов короткого замыкания в схеме электроснабжения зданий

Токи КЗ в системе электроснабжения напряжением до 1 кВ рассчитываются согласно методике, изложенной в ГОСТ 28249­93 . Расчет оказывается более сложным, чем для сетей напряжением 6–35 кВ, что объясняется рядом обстоятельств:

• необходимостью учета не только реактивных, но и активных сопротивлений элементов схемы;
• необходимостью учета сопротивлений контактных соединений;
• необходимостью учета увеличения активных сопротивлений проводника при росте температуры;
• необходимостью учета сопротивления дуги;
• отсутствием точных данных по сопротивлениям нулевой последовательности некоторых элементов системы электроснабжения (кабели с непроводящей оболочкой, силовые трансформаторы со схемой соединения обмоток Y/Yн, Y/Zн).

Однако это отдельная тема для разговора.
Как показывают , при установке на подстанциях трансформаторов мощностью 630 кВ·А и более, токи КЗ у потребителя могут превышать указанные в табл. 1 максимально допустимые значения. С целью ограничения токов КЗ в электросети жилого помещения можно применять питающие трансформаторы со схемами соединения обмоток Y/Yн. Такие трансформаторы обладают повышенными сопротивлениями нулевой последовательности, снижающими токи однофазного КЗ . В ряде случаев следует идти на увеличение сечения проводников внутренней электропроводки по сравнению с требуемым по условиям допустимой нагрузки и минимально допустимыми значениями, указанными в ПУЭ.

Из всего вышеизложенного следует, что даже при выполнении действующих нормативных требований, в результате КЗ на отдельных участках электропроводки жилых зданий могут создаться условия для возгорания. Однако в этом случае само КЗ было бы неправильно квалифицировать как причину пожара. Истинными причинами пожара являются либо неправильные технические решения, либо недостаточная надежность и быстродействие примененной защитной аппаратуры, либо превышение нормативного срока эксплуатации электрооборудования и т.п.

ВЫВОДЫ

1. В результате коротких замыканий, при значительных величинах тока КЗ и недостаточном быстродействии защитной аппаратуры, существует реальная опасность возгорания или серьезного ухудшения состояния изоляции внутренней электропроводки зданий.
2. Учитывая особую опасность возгорания, целесообразно ввести нормативное требование о выполнении проверки термической стойкости электропроводки в жилых зданиях.
3. Для исключения перегрузок внутренней электропроводки номинальные токи защитных аппаратов необходимо выбирать ниже длительно допустимых токов защищаемых проводников.
4. При выборе защитных аппаратов особое внимание следует уделять надежным автоматическим выключателям с гарантированным быстродействием в зоне мгновенного расцепления 0,02 с и менее.

Литература, используемая в статье

1. Правила Устройства Электроустановок, 6-­е и 7-­е изд.
2. Технический циркуляр №Ц­02­98(э) Департамента стратегии развития и научно­технической политики РАО «ЕЭС России».
3. ГОСТ Р 50345­99. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения.
4. ГОСТ 28249­93. Токи короткого замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ.
5. Федоровская А.И., Фишман В.С. Силовые трансформаторы 10(6)/0,4 кВ.

Для организации любого производства необходимы следующие основные составляющие: помещение, производственная линия и бригада квалифицированных рабочих. Еще, разумеется, необходимо закупить сырье и обеспечить каналы сбыта продукции. Но цех не заработает, если...

Кабель с многожильными проводами От того какую мы выбираем марку кабеля, для проведения электромонтажных работ, зависит безопасность энергосистемы и электрооборудования. Одной из причин пожаров, как не печально об этом говорить, является...

Приобретая новую квартиру, перед началом отделочных работ, возникает необходимость капитального ремонта электропроводки. Это связано с тем, что электромонтаж электропроводки в новостройках выполняется по типовым проектами, которые не учитывают всех требований, ...

Электромонтаж и прокладка кабеля в жилых и нежилых помещениях Прокладка кабеля — это одна и важнейших частей электромонтажных работ и от того как грамотно проведён электромонтаж кабеля, будет зависить дальнейшая работа...

Страница 1 из 2

Какие неисправности электрической проводки могут стать причиной возгорания здания?

Перевод: И.В. Луговская

Источник: http://www.interfire.org/features/electric_wiring_faults.asp

Общее понятие

Значительная часть возгораний зданий связана с неисправностями электропроводок или проводящих устройств. Удивительно, но режимы, в которых электрические неисправности могут стать причинами возгораний, не были изучены. Этот документ рассматривает известную, ранее опубликованную информацию по этой теме, а также указывает на основные моменты дальнейших исследований. Основной упор делается исключительно на однофазные, 120/240В системы распределения . Необходимо также отметить, что систематические исследования этой темы чрезмерно недостаточны, а большая часть существующих исследований, доступна только на японском языке.

Предпосылки

Последние статистические данные Национальной ассоциации противопожарной защиты , за 1993 – 1997 гг., гласят, что 41200 бытовых пожаров в зданиях за год, относятся к так называемым «электрически распространяемым».

Эти электрические возгорания насчитывают 336 смертей, 1446 травм гражданских лиц, и 643 млн. $ прямого ущерба имуществу в год.

41200 пожаров зданий составляют 9,7% от общего числа бытовых пожаров, электрические возгорания занимают 5 место среди 12 основных причин пожаров.

643 млн. $ прямого ущерба имуществу составляет 14,4% от общего числа повреждений вследствие пожаров, разместив электрические возгорание на второе место по причинению ущерба от пожаров (после поджога или подозрительных причин).

Опубликованные ранее FEMA статистические данные за 1985 – 1994 гг. были очень похожи: электрические возгорания занимали пятое место среди причин пожаров, четвертое место, среди причин пожаров со смертельным исходом, и второе место среди причин пожара по ущербу имуществу. Причины электрические возгораний , перечислены в таблице 1.

Таблица 1. Причины пожаров жилых помещений в США из-за электрических возгораний

Причины пожара	Процентное соотношение (%)
Стационарная проводка	34.7
Шнуры и вилки	17.2
Осветительные приспособления	12.4
Выключатели и розетки	11.4
Светильники и лампы накаливания
Предохранители, выключатели
Измерительные приборы
Трансформаторы
Неклассифицированное или неизвестное электрораспределительное оборудование

Большие потери, нанесенные возгоранием электрических приборов, не означают, что электрические системы являются ненадежными. В США около 270 миллионов человек занимают около 100 млн. единиц жилья, в среднем 5.4 комнат на дом . Это означает, что в США проживает 2,7 человека в одной единице жилья, или же имеется 2 комнаты на одного человека. Если есть по 4 розетки в комнате, то количество розеток составляет 4*2*270*106 = 2,16 миллиарда. Следует вычесть определенный процент неиспользуемых розеток. Можно предположить, что половина розеток имеют подключенные устройства. Из оставшейся половины розеток, будем считать, что половина из них имеет последовательное соединение к другой розетке, а другой выход используется. Таким образом, реальное количество розеток, с протекающим в них током, оценивается как ¾ = 2,16 млрд., или 1620000000. Статистические данные NFPA показывают, что 4700 пожаров приходится на "выключатели и розетки", но CPSC далее опровергает статистику для выключателей, указывая, что они составляют 30% на рисунке выше. Не принимая во внимание пожары, произошедшие из-за неисправностей переключателей, 3290 пожаров за год обусловлены неисправностями розеток. Частота повреждений оценивается как 3290 / 1,62 "109, или 2"10-6 / в год. Очень низкий процент повреждений показывает, что электрический розетки обладают высокой надежностью. Проблема заключается не в высокой вероятности повреждений, кол-ва устройств, за год.

Вместо этого, вопрос состоит в том, что электрическая сеть включает в себя необычайно большое количество устройств, которые распределены повсеместно. Каждое устройство является источником энергии, и каждый из них потенциально может дать сбой и привести к пожару.

Виды возгораний

Учитывая то, что такие причины пожаров, как электрические возгорания занимают второе место по количеству нанесенного ущерба (в долларах США) среди остальных причин пожаров, можно сделать вывод, что был выполнен большой объем исследований, по изучению неправильной работы механизмов, приводящих к возникновению воспламенений. Это доказывает по сути, что, в лучшем случае, исследования были фрагментарными. К рассмотрению повреждений можно подойти по-разному:

• определение срабатывания или бездействия, которые привели к повреждению
• классификации повреждений неисправного устройства или его части
• изучение основ физики повреждений.

Такие методы, играют важную роль в реконструкции несчастных случаев.

Изучение неисправностей механизмов показывает, что существует всего несколько основных способов, при которых электрическая изоляция или горючие вещества, расположенные близко к электрическим компонентам проводки, могут воспламениться, хотя существуют различные аспекты для каждого из них:

• дуга
• чрезмерный омический нагрев, без искрения
• внешний нагрев

Некоторые типы возгораний включают сочетание механизмов, поэтому они не должны рассматриваться как взаимоисключающие причины пожара.

Образование дуги

Графически изображено, как дуга может возникнуть или последовательно (рис. 1), или же параллельно (рис. 2)

Рисунок 1. Последовательная дуга Рисунок 2. Параллельная дуга

Некоторые авторы считают короткозамкнутую дугу – третьей формой дуги, её появление возможно, когда схема содержит короткозамкнутую нейтраль. Топологический механизм такой дуги идентичен параллельной, так как нагрузка не последовательна дуге. Различие между двумя основными формами дуг имеет важное значение. В случае последовательной дуги – при возникновение дуги, уменьшается ток в цепи. Таким образом, устройства защиты перегрузки по току не сработают.

Причин возникновения дуги может быть много, но основными из них являются:

• обугливание изоляции (дуга тонарма)
• внешняя ионизация воздуха
• короткое замыкание.

Обугливание изоляции

В цепи переменного тока, напряжением 120В легко образуется устойчивое горение дуги, если в цепи будут находиться обугленные токопроводящие элементы. Это явление иногда называют ещё ‘ arcing - across - char ’. Этот механизм известен в области электротехники уже в течение очень долгого времени . То, как обугленные токопроводящие элементы появляются в изоляционном материале, не является тривиальным вопросом. Существуют не мало способов получения таких элементов. Самый простой способ, используемый в некоторых стандартных методиках испытаний , заключается в создании дуги непосредственно на поверхности изоляции, например, путем размещения двух электродов на изоляционном материале и применения высокого напряжения между ними. Другой механизм предполагает комбинированное воздействие влаги и загрязняющих веществ на поверхность. Этот процесс иногда называют «мокрый трекинг» (wet tracking ) и он являлся особой проблемой для воздушной проводки с полиамидной изоляцией . Совокупное воздействие влаги и загрязняющих веществ вызывают на поверхности изолятора токи утечки, которые со временем могут привести к образованию обугленных треков .

Изоляционные материалы различаются по своей восприимчивости к дуге трекинга. Большая часть проводки напряжением 120/240В изолированы поливинилхлоридом (ПВХ), но, к сожалению, ПВХ является одним из менее удовлетворительных полимеров по отношению к дуге трекинга . Ното и Кавамура сообщили об обширных мокрых трекинг - экспериментов с ПВХ изоляцией. Использование стандарта Международной электротехнической комиссии (IEC ) 60112 , они зафиксировали ряд типовых образцов, которые привели к воспламенению кабеля.

Когда ПВХ подвергается воздействию температуры 200 - 300С°, образец является полупроводником. Не удивительно, что это может привести к утечке тока и искрению. Однако Нагата и Юкои обнаружили, что, если абсолютно новый ПВХ нагревается до достаточно низкой температуры 160C°, то приложение напряжения величиной 100В через 1 мм толщины изолятора достаточно, чтобы вызвать воспламенение изоляции. Кроме того, если изоляция была ранее предварительно нагрета до 200 - 300C°, тогда возгорание происходит при умеренных температурах. В течение исследования испытательное напряжение варьировалось – от комнатной температуры до 40C° – этого было достаточно для появления возгорания (рис. 3).

Рисунок 3. Влияние температуры предварительного нагрева и температуры испытания на воспламенение ПВХ изоляции проводов при воздействии переменного тока напряжением до 100В через 1 мм толщины изоляции

Хагимото вместе с соавт. провели лабораторные исследования параллельной дуги при неисправностях электрических шнуров. Они определили, что этот процесс обычно происходит в нерегулярно повторяющихся режимах работы. Исследователи выявили следующую последовательность шагов:

• начальный ток возникает из-за обугливания слоя изоляции кабеля
• электрический ток увеличивается, что приводит к возникновению местной дуги
• искрение вызывает плавление металла и высвобождение расплавленных частиц, т.к. расплавленные частицы были высвобождены, ток начинает падать
• продолжительный ток через обугленные частицы материала, в конечном итоге, приводит опять к возникновению значительного электрического тока.

Этот процесс повторяется до бесконечности. Кроме того, авторы измерили ток в процессе, и обнаружили пики до 250А, но такие пики были редки, а сигнал амперметра обычно показывал пики не более 50А. Следовательно, длительное время может потребоваться для включения выключателя. (Обратите внимание, конечно, что фактические текущие значения будут зависеть от сопротивления конкретной схеме испытания).

Внешняя ионизация воздуха

Внутренняя электрическая прочность воздуха высокая (около 3 МВ м-1, для всех, кроме очень маленьких зон), но пробой может произойти при гораздо более низких значениях, если воздушное пространство ионизировать тем или иным способом. Если происходит серьезная неисправность с появлением дуги в распределительном устройстве, выбрасывается большое количество ионизированных газов. Они могут перемещаться на определенном расстоянии, и если они соприкасаются с участками новой цепи, они могут легко привести к поломке и образованию новых дуг в других местах . Месина зарегистрировала в лабораторных условиях, что снижение пробивной силы воздуха происходит из-за наличия пламени . Опыты показали, что электрическая прочность воздуха падает до приблизительно 0,11 МВ м-1 в огне. Однако, исследование Месины, охватывали условия только при напряжении 1600В и выше.

Считается, что дугообразование, при появлении возгораний, является наиболее распространенной причиной пожара, которые могут возникнуть в месте действия огне . Оно может включать в себя либо обугливание изоляции, либо внешнюю ионизацию воздуха, или оба условия сразу. Но в случае схем, напряжением 120В, существуют лишь несколько ограниченных эмпирических исследований, по которым нет общих рекомендаций.