Главная > Книги

VI. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК


Электрический ток является одним из распространенных источников зажигания в современных зданиях. Мы не случайно поставили его на второе место после открытого огня, так как более 20% пожаров происходит вследствие аварийной работы электрических сетей и приборов.
Необходимо отметить, что данный вид источников зажигания менее опасен, чем открытый огонь и, при правильной эксплуатации электросети, наличии надежных защитных устройств, вероятность пожара сводится к нулю.
Что необходимо знать о пожарной опасности электроустановок, т.е. жилого (хозяйственного и т.п.) помещения вместе со всеми электрическими сетями, коммуникациями и приборами? Прежде всего, что источником зажигания является тепло, выделяемое электрическими сетями и приборами в аварийных режимах работы. Короткое замыкание, перегрузка, переходные сопротивления — характерные проявления аварийных режимов.
В ППБ 01 записано, что монтаж и эксплуатация электросетей и оборудования должны производиться в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок и Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей. А эти документы, в свою очередь, требуют, чтобы все электротехнические работы проводились специально обученным квалифицированным персоналом. Все электротехнические работы в квартирах граждан проводятся по их заявкам через диспетчерскую службу ремонтно-эксплуатационного предприятия, обслуживающего дом. Диспетчер ОДС, приняв заявку на устранение неисправности, обязан сообщить номер заявки в соответствии с записью в специальном журнале. Квартиросъемщик же, до устранения неисправности в электросети, обязан обесточить аварийный участок.
Жилищно-эксплуатационные организации в своей работе руководствуются “Правилами и нормами технической эксплуатации жилищного фонда”. Этот документ разграничивает ответственность за правильную эксплуатацию внутридомовых электросетей: жилищно-эксплуатационная организация — до входных зажимов квартирных счетчиков электрической энергии; в квартирах ответственность возлагается на квартиросъемщиков. Поэтому сформулируем общие принципы обеспечения пожарной безопасности электроустановок.
Осмотр электроустановок начнем с ввода электросети в квартиру. На вводе устанавливается электрический счетчик с предохранителями. Предохранители рассчитаны на пропускание определенного количества электроэнергии, соответствующего толщине сечения электрических проводов внутриквартирной сети. Оптимальными для осветительной сети квартир в 220 В являются пробковые или автоматические предохранители на 6 ампер для жилых комнат и 10-16 ампер — для кухни и санузла. Более мощные предохранители в 25 ампер устанавливаются в электрических сетях с напряжением в 220-380 В (например, для электроплит).
В последнее время для обеспечения безопасности электросети устанавливаются устройства электрозащитного и противопожарного отключения АСТРО*УЗО. Данный вид электрозащиты принят во всех развитых и развивающихся странах мира и с 1996 года стал применяться в нашей стране для защиты электросетей вновь строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданий.
Принцип действия АСТРО*УЗО основан на отключении электросети в случае ее аварийного режима работы, в том числе при появления тока утечки от 10 до 100 миллиампер (токи утечки в 300 мА и более могут вызвать возгорание изоляции проводников). При этом
время отключения составляет всего лишь 0,03 секунды. Токи утечки появляются в случаях, когда происходит контакт человека с открытыми токопроводящими частями электрооборудования, а также при потере изоляцией электропроводки диэлектрических свойств и замыкании их между собой или на землю (протекающий через тело человека ток до 30 мА не вызывает смертельного исхода).

Применение УЗО в современных условиях позволяет решить очень важную задачу. В большинстве существующих жилых и общественных зданий с ветхой электропроводкой данный вид защиты представляет собой надежный заслон от пожаров.
Теперь пойдем дальше. К каждой линии электросети должно подключаться столько электроприборов, чтобы их общая мощность не превышала расчетной мощности сети. Для сети освещения в 220 В с предохранителями в 6 А мощность составляет 1,3 кВт (произведение напряжения и силы тока), с предохранителями в 10 А — 2,2 кВт. Зная паспортные значения мощности электроприборов, нетрудно подсчитать общее их количество, допустимое к подключению в электросеть. Если электросеть защищена автоматическими предохранителями, то всякое превышение установленной для сети мощности будет сопровождаться автоматическим отключением электроэнергии. Но если у вас пробковые предохранители с “жучками”, то в этом случае общая мощность электросети увеличивается на толщину “жучка”, что ведет к перегрузке электросети.
Перегрузкой называется такое явление, когда по электрическим проводам и электрическим приборам идет ток больше допустимого. Опасность перегрузки объясняется тепловым действием тока. При двукратной и большей перегрузке сгораемая изоляция проводников воспламеняется. При небольших перегрузках происходит быстрое старение изоляции и срок ее диэлектрических свойств сокращается. Так всякое превышение температуры электрических проводов на 8о сокращает срок годности изоляции в два раза.

Основными причинами перегрузки являются:
несоответствие сечения проводников рабочему току (например, когда электропроводка к звонку выполняется телефонным проводом);
параллельное включение в сеть не предусмотренных расчетом токоприемников без увеличения сечения проводников (например, подключение удлинителя с 3-4 розетками в одну
рабочую);
попадание на проводники токов утечки, молнии;
повышение температуры окружающей среды.

Кроме того, при перегрузке электросети приборы и аппараты, подключенные к ней, постоянно испытывают нехватку тока, что может привести к их аварийному выходу из строя. В связи с этим обратите внимание на паспортные данные электроприборов и наличие в них стабилизаторов напряжения.
Коротким замыканием (КЗ) называется всякое замыкание между проводами, или между проводом и землей (под “землей” здесь понимается любое токопроводящее изделие, отличное от провода, в т.ч. и тело человека). Причиной возникновения КЗ является нарушение изоляции в электрических проводах и кабелях, машинах и аппаратах, которое вызывается: перенапряжениями; старением изоляции; механическими повреждениями изоляции; прямыми ударами молнии. При возникновении КЗ в цепи ее общее сопротивление уменьшается, что приводит к увеличению токов в ее ветвях по сравнению с токами нормального режима. Опасность КЗ заключается в увеличении в сотни тысяч ампер силы тока, что приводит к выделению в самый незначительный промежуток времени большого количества тепла в проводниках, а это вызывает резкое повышение температуры и воспламенение изоляции, расплавление материала проводника с выбросом искр, способных вызвать пожар горючих материалов (температура плавления алюминия составляет 660оС, меди — 1085оС, а температура их кипения достигает 2500оС). Установлено, что воспламенение изоляции проводов и кабелей может наступить при кратности тока КЗ (т.е. превышении значения длительно допустимого тока) более 2,5, но менее 21 в зависимости от материала изоляции. Кроме того, внезапное снижение напряжения при КЗ негативно сказывается на работе электрооборудования и может привести к пожару за много метров от места КЗ.
Переходным сопротивлением (ПС) называется сопротивление, возникающее в местах перехода тока с одного провода на другой или с провода на какой-либо электроаппарат при наличии плохого контакта в местах соединений и оконцеваний (при скрутке, например). При прохождении тока в таких местах выделяется большое количество теплоты. Если нагретые контакты соприкасаются с горючими материалами, то возможно их воспламенение, а при наличии взрывоопасных смесей — взрыв. В этом и заключается опасность ПС, которая усугубляется тем, что места с наличием переходных сопротивлений трудно обнаружить, а защитные аппараты сетей и установок, даже правильно выбранные, не могут предупредить возникновение пожара, так как электрический ток в цепи не возрастает, а нагрев участка с ПС происходит только вследствие увеличения сопротивления.
Искрение и электродуга есть результат прохождения тока через воздух. Искрение наблюдается при размыкании электрических цепей под нагрузкой (например, когда вынимается электровилка из электророзетки), при пробое изоляции между проводниками, а также во всех случаях при наличии плохих контактов в местах соединения и оконцевания проводов и кабелей. Под действием электрического поля воздух между контактами ионизируется и, при достаточной величине напряжения, происходит разряд, сопровождающийся свечением воздуха и треском (тлеющий разряд). С увеличением напряжения тлеющий разряд переходит в искровой, а при достаточной мощности искровой разряд может быть в виде электрической дуги.
Искры и электродуги при наличии в помещении горючих веществ или взрывоопасных смесей могут быть причиной пожара и взрыва. Сформулируем общие принципы пожарной безопасности от искр, дуг, перегрузок, коротких замыканий и переходных сопротивлений. Эти явления невозможны, если:
правильно производить соединение и оконцевание проводников;
тщательно соединять провода и кабели (пайкой, сваркой, опрессовкой, специальными сжимами);
правильно выбирать сечение проводников по нагреву электрическим током;
ограничить параллельное включение токоприемников в сеть;
создавать условия для охлаждения проводов электроприборов и аппаратов;
применять только калиброванные плавкие предохранители или автоматические выключатели;
проводить планово-предупредительные осмотры и измерения сопротивления изоляции проводов и кабелей, устанавливать быстродействующие аппараты защиты (с чем повседневно успешно справляется АСТРО*УЗО);
защищать от окисления разъединяемые контакты.