Новое направление обеспечения пожарной безопасности электроустановок при дуговом пробое
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №17(153)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №17(153)
Новое направление обеспечения пожарной безопасности электроустановок при дуговом пробое
Вопрос пожарной безопасности электроустановок становится все более острым, в связи с появлением огромного количества новых видов электрического оборудования, высоким ростом энерговооруженности жилых и общественных зданий. По оценке экспертов на 2020 г., основными причинами пожаров в жилых и общественных зданиях являются:
- неосторожное обращение с огнем – 36%;
- аварийный режим работы электрического оборудования и сетей – 38%, при этом большая часть их вызвана электрическим дуговым замыканием;
- нарушение правил устройства и использования печного оборудования – 26%. [1]
То есть аварийный режим работы электроустановок по статистике вносит максимальный вклад в рост числа количества пожаров в РФ.
Электрический дуговой пробой – это короткое замыкание, для которого присуще эффект взрывного давления и нагревания, что может вывести оборудование из строя и вызвать риск безопасности окружающих людей.
Существуют виды дуговых пробоев:
- Последовательный пробой – происходит искрение электрической проводки, чаще всего в результате плохого контакта или реже частичного разрыва электрической цепи;
- Параллельный пробой – возникновения искр в результате нарушения изоляции или сдвига частей электрической проводки под напряжением. Ток в цепи при параллельном пробое может быть больше или меньше нормального тока, но существует высокая вероятность, что длительности и уровня тока пробоя не хватит для отключения автомата (неполное короткое замыкание). Однако для воспламенения, рядом находящихся горючих материалов – вполне будет достаточным.
Для предотвращения дуговых электрических пробоев применяют:
- Устройства защитного отключения (далее УЗО) – это электрические аппараты, предназначенные для защиты участка электрической цепи, когда дифференциальный ток превышает номинальное значение аппарата.
- Автоматические выключатели (далее АВ) – это устройства, предназначенные для включения и отключения электрической цепи, когда ток в цепи начинает превышать номинальный ток автоматического выключателя; защищает кабели, провода и электроприборы от перегрузок и короткого замыкания.
- Дифференциальные автоматы, представляют собой совмещение устройства защитного отключения и автоматического выключателя. [2]
Также существует современный вид защиты от дуговых пробоев – устройство защиты от дуговых пробоев (УЗДП), который интенсивно распространяется за рубежом, и, в отличии, от автоматических выключателей (АВ) и УЗО дифференциального тока (УЗО-Д), имеет только противопожарное назначение. При этом основная цель использования УЗДП – заблаговременно обнаружить возникновение пожароопасного искрения и отключить защищаемую электрическую сеть.
Все аппараты защиты реагируют на дуговой пробой по-разному, это можно наглядно увидеть в таблице. [3]
Таблица.
Реакция автоматов на вид пробоя
Аппарат защиты |
Вид пробоя, причина пожара |
||
Параллельное (фаза – земля) |
Параллельное (фаза – ноль) |
Последовательное (плохой контакт) |
|
Автоматический выключатель |
Не сработает при малом Iкз |
Не сработает при малом Iкз |
Не сработает |
УЗО |
Не сработает при малом I∆n |
Не сработает |
Не сработает |
Диф. автомат |
Не сработает при малом Iкз и I∆n |
Не сработает при малом Iкз |
Не сработает |
УЗДП |
Сработает, отключит нагрузку |
Сработает, отключит нагрузку |
Сработает, отключит нагрузку |
В настоящее время в России для обеспечения пожарной безопасности в электроустановках применяются автоматические выключатели, УЗО и дифференциальные автоматы.
Из рассматриваемых аппаратов защиты УЗДП лишен всех недостатков. Так, например, УЗДП в отличии от остальных устройств защиты, предотвращает пожар на начальном этапе возникновения перегрузки, то есть его чувствительность намного выше.
Таким образом, эффективность срабатывания УЗДП при коротком замыкании намного выше, чем у других аппаратов защиты, соответственно предотвратить пожар в жилых и общественных зданиях, причиной которых является возгорание от аварийного режима работы электрических сетей, можно посредством использования устройства защиты от дуговых пробоев.