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 …
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.
Причины загораний электродвигателей, генераторов
и трансформаторов
1. 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
1. 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
1. 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.
Черкасов В.Н., Костарев Н.П.