Пожары электроустановок
Пожары электрических машин, аппаратов и сетей происходят в результате проявления теплового действия электрического тока в условиях, благоприятных для воспламенения горючих материалов. К горючим материалам электроустановок относятся твердые и жидкие изоляционные материалы. Основные причины пожаров в электроустановках: перегрузка по току, короткое замыкание, большие переходные сопротивления в электрических сетях, электрическая дуга или искрение.
Перегрузкой по току называется такое явление, при котором4 в электрической сети, обмотках электрических машин, приборах и аппаратах возникают токовые нагрузки, превышающие длительно-допустимые. В этих случаях происходит перегрузка проводов, они не успевают отдавать тепло, выделяемое возросшим током, в окружающую среду. В результате провода перегреваются, изоляция разрушается, что иногда приводит к ее воспламенению. Перегрузка оказывает наиболее сильное влияние на контакты и места соединения проводов. В этих местах, как правило, и происходит воспламенение изоляции.
Наиболее частой причиной, вызывающей перегрузку электрических сетей, является включение в сеть не предусмотренных расчетом токоприемников, особенно электронагревательных приборов.
Перегрузка электродвигателей чаще всего возникает либо из-за неправильного выбора двигателя для заданного рабочего механизма, либо вследствие недосмотра обслуживающего персонала, либо ненормального режима работы механизма, приводимого двигателем. Часто токовая перегрузка обмоток трехфазных двигателей возникает при работе последних на двух фазах, т. е. когда во время работы двигателя происходит обрыв одной из фаз.
Причиной перегрузки электродвигателей может быть также заедание вала двигателя вследствие недостаточного количества или отсутствия смазки. При этом подшипники разогреваются и расширяются, и ротор электродвигателя может остановиться. Если после остановки двигатель не будет отключен от питания, то почти вся электрическая энергия, поступившая в обмотки двигателя, превратится в тепло и произойдет воспламенение изоляции обмоток.
Авария подобного характера может случиться при заклинивании или заедании механизма, приводимого двигателем. Подобные случаи в практике встречаются довольно часто, например при засорении вентиляционной системы посторонними предметами.
Короткие замыкания в судовых электрических установках чаще всего являются причиной пожара. При возникновении короткого замыкания общее сопротивление электрической цепи резко уменьшается, что приводит к значительному увеличению в ней тока.
Простейшим средством защиты установок низкого напряжения от короткого замыкания являются плавкие предохранители. Основным элементом предохранителя является его плавкая вставка— металлическая проволочка или лластиика из легкоплавкого металла или сплава. При увеличении тока выше допустимого вставка, включенная последовательно с токонесущим проводом, плавится и отключает защищаемый участок.
Наиболее характерным признаком короткого замыкания является оплавление проводов и других токоведущих частей от возникшей электрической дуги (температура дуги 1500—4000°С). Оплавления, возникающие в результате короткого замыкания, отличаются от оплавлений, которые происходят от воздействия тепла во время пожара. Это отличие объясняется тем, что термическое действие дуги, а следовательно и расплавление металла, происходит лишь в месте замыкания, т. е. на незначительном участке.
При замыкании в газовых трубах или бронированных кабелях может возникнуть устойчивая электрическая дуга, которая по мере расплавления проводника, трубы, брони или другой металлической защитной оболочки будет перемещаться вдоль них, оставляя длинное проплавленное отверстие. Остальная часть защитной оболочки следов оплавления, как правило, не имеет. Происходящие при этом процессы по своей физической сущности подобны процессам, имеющим место при электрической дуговой резке.
Переходные сопротивления образуются в местах соединения проводов (или кабелей) друг с другом, а также с контактными зажимами щитов, машин, приборов и аппаратов. Если в местах таких соединений контакт будет плохим, то переходные сопротивления резко возрастают. Участки с большими переходными сопротивлениями сильно нагреваются, что в некоторых случаях может привести к воспламенению изоляции.
Из-за слабого контакта может возникать сильное искрение и даже электрическая дуга, что нередко приводит к оплавлению контактного соединения и, следовательно, может вызвать пожар. Наиболее характерным признаком образования больших переходных сопротивлений является повышенный нагрев мест соединения или контактов.
Одйако нельзя забывать и о том, что при перегрузках места соединений и контакты могут сильно нагреваться, если они выполнены неправильно, т. е. скрутки кабелей не пропаяны тщательно, а винты в контактных пластинах неплотно прижимают провода.
Причинами больших переходных сопротивлений могут быть: неплотное электрическое соединение в местах сращивания и присоединения кабелей к электрическим машинам, щитам, приборам и аппаратам; окисление мест соединения кабелей, часто возникающее в проводах с алюминиевыми жилами (это объясняется тем, что поверхность алюминиевых кабелей на воздухе покрывается пленкой окисла, которая создает большое переходное сопротив-, ление); вибрация оборудования, приводящая к ослаблению контактов, особенно в тех случаях, когда в контактных зажимах не предусмотрены средства против самоотвинчивания.
Искрение и электрическая дуга — весьма распространенные причины пожара. Особенно опасны эти явления в помещениях, где возможно образование взрывоопасных концентраций паров легковоспламеняющихся жидкостей, газов и пожароопасной пыли. При этом может воспламениться любой сгораемый материал под непосредственным действием дуги или от теплоизлучения, или от брызг расплавленного металла.
Основные причины искрообразования следующие: размыкание электрической цепи отключающими устройствами (рубильники, выключатели и т. п.); разрыв цепи вследствие механических повреждений; искрение, сопровождающее процесс электрической сварки, или резка металлов; неплотное прилегание контактов; искрение в электрических машинах (наиболее часто происходит на коллекторе или кольцах вследствие плохого ухода за щетками, коллектором и кольцами).
