Пожароопасность электроустройств и меры профилактики

Пожарная опасность электрических устройств и сетей про­является в виде теплового или искрового действия электриче­ского тока в условиях, благоприятных для воспламенения горю­чих материалов.

Все проводники при прохождении по ним электрического то­ка нагреваются и отдают тепло окружающей среде (воздуху, жидкости, твердому телу). Температура проводника будет по­вышаться до тех пор, пока количество тепла, получаемое про водником, не станет равным количеству тепла, отдаваемому про­водником окружающей среде.

Количество выделенного тепла в проводнике при прохожде­нии по нему электрического тока можно подсчитать по закону Джоуля—Ленца:

где Q — количество выделенного тепла в кал;

I — сила тока в а;

R — сопротивление проводника в ом;

t — время прохождения тока в сек;

0,24 — тепловой эквивалент электрической энергии.

Для безаварийной работы изолированных проводов и кабе­лей нормами установлена предельная температура их нагрева­ния (60—100° С) в зависимости от типа изоляции и условий экс­плуатации. Если по изолированным проводникам проходит ток, по величине превышающий допустимую длительную токовую нагрузку, проводники разогреваются и их изоляция может за­гореться и вызвать пожар.

Допустимые токовые нагрузки на провода с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией, а также на шнуры с резиновой изоляцией и меднцми или алюминиевыми жилами приведены в табл. 50.

Таблица 50

Сечение токопроводящей жилы в мм^2	Токовые нагрузки в а
Медные провода	Алюминиевые провода
Проложенные открыто	проложенные в трубе	Проложенные открыто	проложенные в трубе
два одножильных	три одножильных	четыре одножильных	один двухжильный	один трехжильный	два одножильных	три одножильных	четыре одножильных
0,5		-	-	-	-	-	-	-	-	-
0,75		—	—	—	—	—	—	—	—	—
							—	—	—	—
1.5							—	—	__	—
2,5
					245"
				—	—	—				—

Допустимая токовая нагрузка, определенная по табл. 50, дол­жна быть больше или равна величине рассчитанного тока энер­гоприемников.

Таблица составлена с учетом возможного нагревания жил до температуры 55° С при температуре воздуха 25° С и земли 15° С.

Пожары от электрического тока происходят в основном из-за нарушений правил монтажа и эксплуатации электроустановок (перегрузка проводов, короткое замыкание, большие переходные сопротивления, искрение и др.). Перегрузка проводов происхо­дит в результате подключения к электрической цепи большого количества токоприемников. Нарушение изоляции проводов, по­падание на неизолированные провода токопроводящих предме­тов приводят к короткому замыканию и в результате — к пере­греву проводов и возможным пожарам. При коротком замыка­нии электрическая цепь резко уменьшает свое сопротивление, а сила тока при этом значительно увеличивается по сравнению с нормальной величиной.

От перегрузок током и от коротких замыканий электриче­ские цепи защищают плавкими вставками (предохранителями) и автоматами, включенными в цепь последовательно. Эффек­тивность защиты электрической сети от перегрузок и короткого замыкания плавкими предохранителями будет достигнута толь­ко в том случае, если они правильно выбраны. Автоматы рабо­тают более надежно, так как при перегрузке в них срабатыва­ет тепловая защита.

Ток плавкой вставки не должен превышать больше чем в три раза допустимую токовую нагрузку данного участка линии.

Для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором допускаемый ток плавкой вставки I_в определяют по формуле

при редких пусках и длительности разбега 5—10 сек или при длительности разбега около 40 сек,

где — пусковой ток электродвигателя в а; для короткозамкнутого двигателя

— номинальный (рабочий) ток двигателя в а;

К — кратность пускового тока (обычно пусковой ток элект­родвигателя превышает рабочий ток в среднем в 4,5— 7 раз).

Ток плавкой вставки предохранителя для защиты проводов, питающих группу двигателей, определяют по формуле

где - наибольший пусковой ток одного из двигателей в а;

— сумма номинальных токов установленных двигате­лей без двигателя с наибольшим пусковым током.

Пример. К сети напряжением 380/220 в от трансформатора с глухозаземленным нулевым проводом подключены два короткозамкнутых двигателя р₁ = 16 кв и p _{2 =} 7 кв. Подобрать плавкие вставки для защиты линии от ко­роткого замыкания, если К=5, коэффициент полезного действия двигателей η =0,9, cos φ =0,8.

Из известной формулы определения мощности двигателя определяем наи­больший пусковой ток

a

Номинальный ток второго двигателя

a

Определяем ток плавкой вставки а.

Принимаем плавкую вставку НПР-100 (патрон закрытый с наполнителем из мелкозернистого кварцевого песка с током плавкой вставки, равным 80 а, диаметр проволоки 0,47 мм, число проволок 6).

Перегрев проводов возможен также в местах их соединения из-за плохих контактов, при окислении мест соединения или неплотном прилегании к зажимам и контактам электроприбо­ров. В этих местах сопротивление увеличивается и увеличива­ется количество выделенного тепла.

Для предупреждения перегрева проводов от переходных со­противлений необходимо увеличивать и лучше обрабатывать площади соприкосновения контактов, сращивать провода при помощи сварки, винтовых зажимов, наконечников и т.п.

Образование электрических искр возможно и при разрядах статического электричества, при разливе, протекании по трубам и перевозке горючих жидкостей в цистернах, при выходе из со­пел сжатых или сжиженных газов (особенно, если в них содер­жится тонкораспыяенная жидкость или пыль), при движении пылевоздушных смесей (аэросушка, пневмотранспорт, размол, просеивание) в трубах и аппаратах, при трении трансмиссион­ных ремней.

Разность потенциалов при электризации диэлектриков мо­жет достигать: при протекании по трубам горючих жидкостей с большим удельным сопротивлением 10^б ом и более (бензол, бензин) до 3000 в и более; при выпуске из баллона ацетилена, увлажненного ацетоном, 9000 в; при выпуске двуокиси углерода на баллоне 8000 в, на резиновом шланге 1000 в; при разбрыз­гивании красок 10000 в; при движении резиновой ленты конвей­ера до 30000 в и т. д. Вместе с тем известно, что при разности потенциалов 1000 в образующаяся искра может воспламенить бензин, при разности потенциалов 3000 в искровой разряд мо­жет воспламенить почти все горючие газы, а при разности по­тенциалов 5000 в — большую часть горючих пылей.

Защиту от статического электричества осуществляют путем:

отвода зарядов статического электричества через заземля­ющие устройства;

увеличения относительной влажности воздуха до 70% и бо­лее;

ионизации воздуха и среды при помощи радиоактивных ве­ществ;

добавления в электризующуюся среду материалов повышен­ной проводимости и др.

Дата добавления: 2015-06-28