Факторы пожарной опасности электрооборудования и электроустановок

Постановка проблемы. Высокий уровень электрификации на производстве и в быту людей сопровождается насыщенностью электроустановками и электрооборудованием различного исполнения и конструкции. Но функционирование оборудования способствует возникновению пожара, так как сопровождается чрезмерным нагревом элементов электроустановок, выделением и рассеиванием тепла, образованием искр или дуг в межконтактном пространстве. Электрический ток при прохождении в проводниках проявляет себя тепловым действием, когда электрическая энергия преобразуется в тепловую [4] Любое электрооборудование должно быть изготовлено с соблюдением технических условий, которые предусматривают выполнение ряда требований, в том числе и противопожарных. Пренебрежение этими требованиями приводит к аварийным режимам электропотребителей, в большинстве случаев которых имеются токи короткого замыкание, в результате чего происходит нагрев проводников, возгорания изоляции токоведущих частей, образования искр или дуг, которые, в итоге, приводят к пожару.

Целью работы является предоставление рекомендаций по предотвращение возникновения пожаров во время эксплуатации электрооборудования и электроустановок даже в случаях их аварийной работы и неправильной эксплуатации.

Изложение основного материала.

Пожарная безопасность во время эксплуатации электроустановок в большой степени зависит от их технического состояния. Ошибочно думать, что большинство пожаров электрического происхождения возникает вследствие короткого замыкания. Любое электрооборудование или электроустановка содержит опасность возникновения пожара.

Наиболее частыми причинами возгорания являются чрезмерное нагрев элементов электроустановок или образование дуги в межконтактном пространстве.

Частота возгорание зависит от типа материалов, которые используют в конструкциях электроустановок. Эти потенциальные риски не приводят к опасным ситуаций, если их учитывать на стадии проектирования оборудования, а затем на стадиях его монтажа, эксплуатации и обслуживания [3].

Пожары могут возникать от внешних причин неэлектрического происхождения. Эти причины связаны с неправильным монтировкой, эксплуатацией или обслуживанием электрооборудования (например, с работой в условиях, не предусмотренных производителем или поставщиком, перегрузки в течение короткого или длительного периода времени, ограничения теплового рассеяния, перекрытия вентиляционных систем и т. др.).

В связи с этим, главной задачей вовремя проектирование и эксплуатации электрооборудования и составных частей, а также при выборе конструктивных материалов, является уменьшение вероятности возникновение пожара во время неправильной эксплуатации и предусмотренных отказов и даже в случаях его анормальной работы.

Основной целью мер профилактики пожаров в электрооборудовании является предотвращение воспламенения частей, находящихся под напряжением, а если это происходит – локализация огня преимущественно в пределах ограниченного электротехническим изделием пространства.

Нужно также принимать во внимание, но в меньшей степени, возникновение пожара вблизи электротехнических изделий и влияние его на них. Что же касается намеренной неправильной эксплуатации электротехнического изделия, то ее вообще можно не учитывать  [1]

Значительную пожарную опасность представляют индукционные печи и установки диэлектрического нагрева. В индукционных печах индукторы монтируют на немагнитной основе и для этого часто используют древесину. В установках, в которых используется принцип нагрева диэлектрика, который часто является горючим (древесина и др.) возможно возникновение локального очага критического перегрева этого диэлектрического материала  [2]

Из технических характеристик электротехнологических аппаратов и установок видно, что в своем большинстве они содержат трансформаторы, токопроводы в виде кабельных линий и шин, комутательные аппараты, в частности оливонаполненные, вакуумные или воздушные выключатели, конденсаторные батареи и реакторы. Вместе с тем, электротехнологические процессы происходят при высоких температурах, начиная от 300 С и заканчивая температурой плавление железа и чугуна, то есть более 1300 С.

Известно, что, начиная с температуры 700 С и выше, среди теплопроводного, конвективного и радиационного способов передачи тепла определяющими являются радиационный и конвективный, причем, чем выше температура, тем интенсивнее радиационный способ.

В электротехнологических установках с использованием электродуговых процессов, кроме передачи тепла методом излучения, случаются искровые фейерверки, когда искры летят на расстояние до 1,5 м от их источника.

Таким образом, искры и тепловые потоки, характеризующиеся высокой температурой, являются источниками зажигания, причем достаточно интенсивными, то есть высокоэнергетическими. Кроме того, отдельные виды электрооборудования в общем случае несут большую угрозу возникновения пожаров и даже взрывов.

По статистическим данным, наибольшее количество пожаров возникает на тепловых электростанциях (около 50%), несколько меньше - на разного типа подстанциях (около 40%), остальные пожаров (около 10%) возникает на атомных гидравлических электростанциях, и то, преимущественно, в генераторных отделениях вследствие утечки водорода из системы охлаждения генераторов. Вместе с этим, более детальный анализ электроустановок и электрооборудования, в которых возникают пожары, показывает такую картину в процентах от общего числа пожаров:

●трансформаторы и реакторы (двигатели, заполненные маслом) – 40-45%;

● турбо - и гидрогенераторы – 15-17%;

● кабельные трассы – 7-10%;

● системы топливоприготовления-20-25%;

● другие технологические объекты – 5-10% [5].

Известно, что электрооборудование большой мощности вмещает большое количество специальных масел, газов под большим давлением, горючих материалов, используемых для покрытия кабелей, и которые могут легко заниматься и существенно развивать и поддерживать пожары.

Понятно, что источниками зажигания являются температура, которая зависит от токовой нагрузки токопроводящих частей и искродуговые разряды, которые возникают между полюсами коммутационных аппаратов в случае разрыва токового контура [1]. Поэтому, такое положение дел требует повышенной внимания к вопросам предотвращения пожаров на мощных электроэнергетических объектах.

Вывод. Исследование эксплуатации электрооборудования и электроустановок при нормальной и аварийной работе показали, что их пожарная безопасность во многом зависит от их технического состояния. Это правильный выбор площади поперечного сечения проводника. Марка и степень защиты электрооборудование, вид проводки и способ ее прокладки должны соответствовать характеру окружающей среды и иметь соответствующее климатическое исполнение и категорию размещения.

При проектировании электросети должны быть предусмотрены также соответствующие защитные устройства от короткого замыкания и перегрузок и рассчитаны параметры их срабатывания.

Следует заметить, что эти меры, направленные на предотвращение пожаров, то есть меры профилактики, на порядок дешевле, чем средства пожаротушения и последствия пожаров, вместе взятые.

В связи с этим, следует особое внимание обращать на совершенствование и развитие системы профилактики электроустановок с целью предотвращения пожаров, чем тратить средства и ресурсы на разработку технологий тушение пожаров в этих же электроустановках.

Таким образом, все электроустановки, которые используются по назначению и отвечают условиям эксплуатации, не несут никакой угрозы с взгляда пожарной опасности.