Электротехнические причины пожара

Электротехнические причины являются одними из наиболее распространенных причин пожаров. По статистке в России каждый пятый пожар по электротехническим причинам.

К причинам пожаров электротехнического характера относятся:

1. Электрическая дуга;
2. Короткое замыкание;
3. Перегрузка электрических цепей;
4. Больше переходное сопротивление;
5. Искрение;
6. Перенапряжение электрической сети;
7. Переход электрического тока на металлические заземленные конструкции зданий и сооружений;

Рассмотрим вышеперечисленные источники зажигания подробнее.

1. Электрическая дуга.

При размыкании контактов электрического аппарата вследствие ионизации пространства между ними возникает электрическая дуга. Промежуток между контактами при этом остается проводящим и прохождение тока по цепи не прекращается.

Электрическая дуга образуется в результате устойчивого электрического разряда между двумя металлическими элементами электрической установки, имеющими разные потенциалы.

Для ионизации и образования дуги необходимо, чтобы напряжение между контактами было примерно 15- 30 В и ток цепи 80- 100 мА.

Электрическая дуга имеет очень высокую температуру (1500- 4000 °С). В электрической дуге происходит плавление и горение металла, при котором происходит интенсивное разбрызгивание расплавленных частиц металла, имеющих большой запас тепловой энергии, которые попадая на горючие материалы, могут зажечь их.

По  мере расплавления и сгорания токоведущей жилы электрического проводника, брони, трубы, или другой защитной оболочки, дуга может перемещаться вдоль их поверхностей в сторону источника питания, оставляя точечные или распределенные по длине проплавления. При электрической дуге по цепям протекают токи короткого замыкания, Поэтому при образовании электрической дуги в аварийном режиме в электрической цепи возникают вторичные (побочные) явления, характерные для короткого замыкания. При этом нередко источники зажигания появляются не только в месте образования дуги, но и в других местах электрической цепи, но направлению к источнику питания.

2. Короткое замыкание.

Среди причин пожаров электротехнического характера короткое замыкание является самым распространенным, хотя нередко оно может быть и следствием какой-либо другой аварийной ситуации в электрической цепи.

Короткое замыкание возникает при соединении электрических проводов с нарушенной изоляцией, соприкосновении проводов с металлическими заземленными конструкциями зданий и сооружении, попадании на оголенные провода посторонних металлических предметов, пробое обугленной или нарушенной изоляции проводов и других электроустановочных изделий. В результате короткого замыкания, из-за резкого возрастания тока в электрической цепи, значительно возрастает температура токопроводящих жил, что приводит к воспламенению изоляции электрических проводов и кабелей и чаще всего сопровождается расплавлением металла проводников.

3. Перегрузка электрических цепей.

Перегрузкой называется такое явление, при котором в электрической сети, обмотках электрических машин, приборах и аппаратах возникают токовые нагрузки, превышающие длительно допустимые значения.

Наиболее частыми причинами, вызывающими перегрузку электрических цепей являются:

• неполное или неметаллическое короткое замыкание через некоторое  переходное сопротивление;
• перенапряжение в электрической сети;
• работа трехфазного двигателя на двух фазах вследствие обрыва третьей или срабатывания одного из предохранителей;
• заклинивание, перегрузка механизма, приводимого электродвигателем (например, двигателя транспортерной линии);
• неправильный выбор электродвигателя для заданного рабочего механизма (заниженная мощность по отношению к требуемой);
• заедание вала электродвигателя вследствие недостаточности смазки, или разрушении подшипников и перекосе вала;
• включение в электрическую сеть не предусмотренных расчетом мощных потребителей электроэнергии.

1. Для борьбы с перегрузкой электросети используются автоматические выключатели. Срабатывает специализированная пластина и отключает автомат.
2. Для борьбы с перегрузкой электросети ограничители мощности.

4. Большое переходное сопротивление.

Большое переходное сопротивление – это сопротивление участка электрической цепи в месте соединения отдельных элементов (места соединения проводов, подсоединения их к электроприемникам, контактным элементам и т.п.) в которых, при неправильном их исполнении, сопротивление выше по сравнению с сопротивлением электрической цепи до этих участков и после их.

Наиболее часто большие переходные сопротивления возникают в следующих случаях:

• в местах соединения проводов между собой, когда вместо пайки, сварки, опрессовки или зажимов под болты применяются скрутки проводов с алюминиевыми и медными жилами;
• в местах подключения проводов к рубильникам, электродвигателям и другим аппаратам без специальных зажимов и наконечников;
• в рубильниках, магнитных пускателях, выключателях, штепсельных разъемах (розетках, вилках) на контактных элементах при снижении прилагаемых для включения усилий, недовключения, подгорания и т.п.;
• в местах контактов. выполненных с помощью резьбовых соединений в электрооборудовании, которое в процессе работы подвержено вибрации, и особенно в случаях отсутствия приспособлений против самоотвинчивания;
• в местах соединения проводов, выполненных с помощью пайки, но с применением при подготовке поверхностей кислот, которые практически всегда остаются в месте пайки и впоследствии вызывают усиленное окисление мест соединения или близ расположенных участков проводов.

Образование источников зажигания при возникновении больших переходных сопротивлений, как правило, возможно, в мостах появления переходных сопротивлений, описанных выше. Непосредственным источником зажигания в этом случае могут быть:

• элементы электроустановок, нагретые до высокой температуры теплом, выделенным электрическим током в месте большого переходного сопротивления;
• электрические искры или частицы расплавленного и накаленного металла, возникающие в месте «плохого» электрического контакта.

Большое переходное сопротивление может быть причиной возникновения короткого замыкания.

5. Искрение.

Искрение в электроустановках – это весьма распространенное явление и происходит как при нормальной работе отдельных потребителей электрической энергии, так и в аварийном режиме. Искрение образуется при контактной и дуговой электросварке, включении и выключении рубильников, магнитных пускателей, контакторов, выключателей, на кольцах и коллекторах электродвигателей при неплотном прилегании к ним щеток, и в местах некачественного соединения проводов к потребителям электрической энергии, при соприкосновении отдельных участков проводов между собой или с заземленными конструкциями и т.д. При искрении происходит образование источников зажигания, обладающих энергией и температурой достаточных для воспламенения многих горючих веществ и материалов.

Искрение в не пожароопасных и не взрывоопасных средах, а также при отсутствии в непосредственной близости горючих материалов и конструкций большой опасности не представляет.

1. Для борьбы с искрением применяются «Устройства защиты от дугового пробоя». Самым популярным устройством на территории России является Противопожарное устройство защиты от дуги в электропроводке (УЗДП)и скачков напряжения УЗМ-50МД от компании Меандр (https://www.meandr.ru/)
2. Для борьбы с искрением применяются Контакторы(электромагнитное реле).

6. Перенапряжение в электрической цепи.

В связи с тем, что источники питания электроэнергией имеют ограниченные мощности, подключение к ним или отключение от них электропотребителей приводит к изменению напряжения в электрической сети. Чтобы компенсировать снижение напряжения, при одновременном включении большого количества потребителей, напряжение источника питания завышают. Поэтому при отключении большинства потребителей напряжение в электрической сети становится выше номинального (127, 220, 380 В). Величина перенапряжения может быть различной и особенно больших различий чаще всего достигает в сельской местности. Причиной перенапряжений в электрической сети может быть также выход из строя регулятора числа оборотов на местных электростанциях, когда, образно говоря, двигатель генератора идет в «разнос». Перенапряжение может возникать: при коротких замыканиях; при попадании «высокого» напряжения на низковольтные сети; при грозовых разрядах; электромагнитной индукции и др.

Пожарная опасность перенапряжения, в зависимости от конкретных условий, может проявляться в следующем:

• повышении вероятности возникновения короткого замыкания;
• увеличении токовой нагрузки на отдельных участках электрической цепи и возможности возникновения перегрузки;
• повышении тепловыделения в электронагревательных устройствах;
• повышении вероятности возникновения аварийных режимов в лампах накаливания;
• повышении вероятности выхода из строя отдельных элементов бытовых электропотребителей (телевизоров, радиоприемников, блоков питания и др.), а так же промышленного электрооборудования.

1. Для борьбы с перенапряжением в электросети применяются «Реле защиты от скачков напряжения».
2. Для борьбы с перенапряжением в электросети применяются «Реле перекоса фаз»- для отдельных решений. 

7. Переход электрического тока на заземленные металлические конструкции.

Переход электрического тока на металлические заземленные конструкции зданий и сооружений, имеющие электрическое соединение с землей (крыши, водосточные трубы, трубы системы отопления и водоснабжения, металлические балки, сетки под слоем штукатурки и т.п.), происходит в результате соприкосновения их с одним из фазных проводов, находящихся под напряжением. В случае контакта между ними возникают значительные токи утечки, которые могут привести к срабатыванию электрической защиты, если она выбрана правильно. В этом случае опасность перехода электрического тока на металлические конструкции, ограничивается местом касания провода к конструкции, где возможны значительное искрообразование и кратковременное возникновение электрической дуги, которые могут поджечь вблизи расположенные горючие материалы.

Если происходит переход электрического тока на металлические конструкции, не имеющие хорошего заземления и достаточно плотного соединения отдельных частей между собой, то на пути движения тока возникают большие переходные сопротивления, возможен периодический пробой воздушного зазора или постоянное искрение. Загорание при этом возможно как от нагрева металлических частей, так и искрения. Нагрев и искрение могут быть настолько сильны, что Отдельные участки металлических конструкций могут оплавиться. При таком явлении ток утечки может быть недостаточным для срабатывания даже правильно выбранной защиты.

Характерно, что нагрев металлических конструкций и искрение может происходить не только в том месте, где обнаружено касание электрического провода к частям здания, а совершенно на других участках, на которых нет электрических коммутаций иногда удаленных на несколько сот метров от места касания. Пожары от растекания электрического тока по металлическим конструкциям зданий характерны возможным наличием нескольких очагов. В этом случае пожар может возникнуть даже в разных зданиях.

Переход электрического тока на металлические конструкции возможен:

• при обрыве провода воздушной линии электропередач;
• при механическом   повреждении   изоляции   электропроводов, проложенных по металлическим конструкциям и коммуникациям зданий;
• при использовании металлических конструкций и коммуникаций в качестве обратного провода при проведении электросварочных работ;
• при использовании металлических конструкций и коммуникаций здания в качестве заземления;
• при разрушении изоляторов или повреждении изоляции проводов в металлических трубостойках на вводе в здания и др.

Переход электрического тока возможен не только на металлические конструкции здания, но и в другие электрические сети. Если этот переход произойдет в слаботочные линии, то может привести к их воспламенению и пожару. Такой переход возможен в местах совместной прокладки линии разного напряжения, при соприкосновении или пересечении, если в них будет повреждена изоляция.

Вернуться назад