Короткие замыкания электропроводки и другие аварийные режимы работы электроустановок как основные причины, приводящие к пожарам

По статистике пожаров около 27% от общего количества составляют пожары на электроустановках вследствие возникновения коротких замыканий и прочих аварийных режимов работы электрооборудования. Однако, есть и положительная тенденция: с каждым годом количество пожаров в электроустановках постепенно уменьшается, несмотря на рост использования данного вида устройств, благодаря профилактике и своевременному принятию предупредительных мер.

Готовитесь к проверке МЧС?

Воспользуйтесь нашим онлайн-сервисом по созданию комплектов документов по пожарной безопасности.

► Выберите в каталоге тип своего объекта, заполните анкету, оплатите.
► Скачайте готовый комплект в формате .docx в личном кабинете.

Перейти в каталог

В данной статье мы рассмотрим какие устройства относятся к электроустановкам, разберем наиболее частые причины и режимы работы электрооборудования, приводящие к пожарам, а также какие меры необходимо принять для предотвращения пожаров и аварий.

Электроустановка — совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виды энергии. 

На практике в качестве действующих электроустановок следует выделить такие устройства как:

• линии, включающие в себя провода, опоры, кронштейны, изоляторы, кабели и прочее оборудование;

• выключатели (воздушные, масляные, вакуумные и другие), разъединители и короткозамыкатели;

• выпрямительные и инверторные установки для преобразования;

• устройства защиты и борьбы с перенапряжениями, нормализации параметров электроэнергии;

• бытовые потребители (в частности, проводка, распредщитки, приборы освещения и прочие аппараты также можно рассматривать в качестве примера действующей электроустановки).

Таким образом, электроустановки широко распространены на сегодняшний день и являются одной из основных источников пожаров, в чем можно удостовериться на основе статистики пожаров.

Анализ пожаров, возникающих при эксплуатации электроустановок, показывает, что наиболее частыми их причинами являются:

• короткие замыкания в электропроводках и электрическом оборудовании;

• воспламенение горючих материалов, находящихся в непосредственной близости от электроприемников, включенных на продолжительное время и оставленных без присмотра;

• токовые перегрузки электропроводок и электрооборудования;

• большие переходные сопротивления в местах контактных соединений;

• появление напряжения на строительных конструкциях и технологическом оборудовании;

• разрыв колб электроламп и попадание раскаленных частиц нити накаливания на легкогорючие материалы и др.

Рассмотрим основные причины возникновения пожаров в электроустановках и способы их предотвращения.

Короткие замыкания электропроводки: причины и меры защиты

Короткие замыкания (далее — КЗ) возникают в результате нарушения изоляции токоведущих частей электроустановок. Опасные повреждения кабелей и проводок могут возникать вследствие чрезмерного растяжения, перегибов, в местах подсоединения их к электродвигателям или аппаратам управления, при земляных работах и т. п. При нарушении изоляции на жилах кабеля возникают утечки тока, которые затем перерастают в токи КЗ. В зависимости от характера повреждения внутри кабеля может нарастать аварийный процесс КЗ с сопутствующим мощным выбросом в окружающую среду искр и пламени.

Причиной КЗ может быть схлестывание проводов воздушных линий электропередач под действием ветра и от наброса на них металлических предметов. К возникновению КЗ могут привести ошибочные действия обслуживающего персонала при различных оперативных переключениях, ревизиях и ремонтах электрооборудования.

Наиболее действенными мерами предупреждения КЗ являются правильный выбор, монтаж и эксплуатация электрических сетей, машин и аппаратов. Конструкция, вид исполнения, способ установки и класс изоляции применяемых машин, аппаратов, приборов, кабелей, проводов и прочего электрооборудования должны соответствовать номинальным параметрам сети или электроустановки (току, нагрузке, напряжению), условиям окружающей среды и требованиям ПУЭ (Правила устройства электроустановок). Кроме того, должна быть предусмотрена электрическая защита сетей и электрооборудования. Наиболее эффективными аппаратами защиты являются быстродействующие реле и выключатели, установочные автоматы и плавкие предохранители.

Перегрузки как аварийный режим работы электрооборудования

Перегрузкой называется такой аварийный режим, при котором в проводниках электрических сетей, машин и аппаратов возникают токи, длительно превышающие величины, допускаемые нормами.

Одним из видов преобразования электрической энергии является переход ее в тепловую. Электрический ток в проводниках электрических сетей, машин и аппаратов выделяет теплоту, рассеивающуюся в окружающем пространстве. Проводники при этом могут нагреваться до опасных температур. Так, для голых медных, алюминиевых и стальных проводов воздушных линий максимально допустимая температура не должна превышать 70°С. Объясняется это тем, что с повышением температуры усиливаются окислительные процессы и на проводах (особенно в контактных соединениях) образуются окиси, имеющие высокое сопротивление; увеличивается сопротивление контакта, и, следовательно, выделяемая в нем теплота. С увеличением температуры соединения увеличивается окисление, а это может привести к полному разрушению контакта провода.

Причиной возникновения перегрузки может быть неправильный расчет проводников при проектировании. Если сечение проводников занижено, то при включении всех предусмотренных электроприёмников возникает перегрузка. Перегрузка может возникнуть из-за дополнительного включения электроприёмников, на которые проводники сети не рассчитаны.

Чтобы избежать перегрузки или ее последствий, при проектировании необходимо правильно выбирать сечения проводников сетей по допустимому току, а также электродвигатели и аппараты управления.

В процессе эксплуатации электрических сетей нельзя включать дополнительно электроприёмники, если сеть на это не рассчитана.

Переходные сопротивления

Переходными называются сопротивления в местах перехода тока с одной контактной поверхности на другую через площадки действительного их соприкосновения. В таком контактном соединении за единицу времени выделяется некоторое количество теплоты, пропорциональное квадрату тока и сопротивлению участков действительного соприкосновения.

Количество выделяемой теплоты может быть столь значительным, что места переходных сопротивлений сильно нагреваются. Следовательно, если нагретые контакты будут соприкасаться с горючими материалами, возможно их воспламенение, а соприкосновение этих мест со взрывоопасными концентрациями горючих пыли, газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей явится причиной взрыва.

Чтобы увеличить площади действительного соприкосновения контактов, необходимо увеличить силы их сжатия путем применения упругих контактов или специальных стальных пружин.

Для отвода тепла от точек соприкосновения и рассеивания его в окружающую среду необходимы контакты с достаточной массой и поверхностью охлаждения. 

Таким образом, для обеспечения безопасных условий работы в действующих электроустановках должен предусматриваться комплекс мероприятий, реализующихся на всех этапах – до начала, в процессе выполнения и при завершении работ. Под мероприятиями понимают организацию определенных действий в электроустановках (оформление работ, назначение ответственных, подготовку места работ, проведение инструктажей и т.д.), а также конкретные манипуляции с устройствами электроустановок (коммутационные переключения, проверку наличия или отсутствия тушения в токоведущих частях, установку защитных заземлений и прочие). Помимо этого, стоит учитывать местные условия и сферы применения электроустановок. 

Рассмотренные причины пожаров являются актуальными. На сегодняшний день человек не может обойтись без машин, установок и ЭВМ. С каждым годом, как показывает практика, использование электроустановок увеличивается, и чем раньше будут разработаны и приняты меры по предупреждению пожаров, тем более безопасное будущее нас ждет.