Электротехнические причины пожара: описание и виды

Электротехнические причины пожаров – являются одними из наиболее распространенных причин пожаров – почти каждый пятый пожар. Всегда ли электротехнические причины пожаров являются достаточно обоснованными?

Как показал многолетний опыт и практика исследования пожаров для выдвижения и окончательного принятия версии данной причины возникновения пожара дознавателю и следователю, порой достаточно обнаружить в месте очага пожара оплавленный электрический проводник.

Зная, что короткое замыкание, обладает достаточным тепловым импульсом и способно воспламенить изоляцию токоведущих частей и горючие материалы, находящиеся вблизи с электроустановками, некоторые специалисты, считают, что правильно установили причину пожара. В дальнейшем остальные элементы и аппараты защиты электрической сети объекта пожара их не интересуют. Такой вывод о достоверности причины пожара не правилен.

Для объективного раскрытия преступлений и обоснованного определения причины пожара необходимо полное и качественное исследование всей электрической сети объекта пожара, фиксация обнаруженных в очаге фрагментов электротехнических устройств и правильное изъятие необходимых для проведения инструментальных исследований вещественных доказательств.

При расследовании пожаров с места пожара в качестве вещественных доказательств должны изыматься элементы электросети (аппараты защиты, коммутационные аппараты, отрезки кабелей и проводов с медными и алюминиевыми жилами), имеющие характерные следы воздействия дуги короткого замыкания или температурного разрушения.

Последовательность действий лиц, занимающихся дознанием пожаров, неоднократно указывалось в специальной литературе. Считаем полезным систематизировать и вновь повторить их.

На эту тему ▼

Пожар в квартире

Возможные причины и что делать

Версия возможности возникновения пожара от электроустановок должна выдвигаться и отрабатываться во всех случаях, когда на объекте пожара имелось электрооборудование. Осмотр электроустановок представляет немалую сложность, поэтому целесообразно осуществлять его с привлечением специалистов энергетиков. Причем следует иметь в виду, что этот осмотр не может ограничиваться только помещениями, в которых происходило горение, т.к. для отработки версий возможности возникновения пожара от электрооборудования необходимо знание состояния всей электрической сети, начиная от источника питания (трансформаторной подстанции) до наиболее удаленных потребителей электроэнергии, находившихся на объектах пожара.

Версии о причинах возникновения пожаров, связанных с эксплуатацией электроустановок – это наиболее широкая группа причин. Это обусловлено прежде всего энерговооруженностью на производственных предприятиях, в сельском хозяйстве и в быту, возможностью выхода из строя электротехнической продукции, а также низким качеством технического обслуживания электрохозяйства. Необходимо отметить, что причастность электрооборудования к возникновению пожаров довольно часто «устанавливается» без достаточных оснований. Это требует более глубокого и грамотного исследования всех тех явлений, предшествовавших пожару и имевших место в его процессе, которые имеют существенное значение при установлении истинной причины возникновения пожара при отработке выдвинутых версий о возможной причине пожара.

Следует иметь в виду, что практически все источники зажигания, связанные с эксплуатацией электрических установок, обладают большим запасом тепловой энергии и способны зажечь большинство горючих веществ и материалов.

К причинам пожаров электротехнического характера относятся:

электрическая дуга;
короткое замыкание;
перегрузка электрических цепей;
больше переходное сопротивление;
искрение;
перенапряжение электрической сети;
переход электрического тока на металлические заземленные конструкции зданий и сооружений;
переход электрического тока на слаботочные электрические линии (радио, телефонные и пр.);
тепловое воздействие электронагревательных приборов;
тепловое воздействие электрических ламп накаливания, их аварийный режим и проплавление колб;
аварийный режим работы люминесцентных светильников.

На эту тему ▼

Детская шалость с огнем

Причина пожара и последствия

Для повышения качества осмотра электрооборудования на пожаре целесообразно более подробно рассмотреть каждую из перечисленных выше причин, имея ввиду, что появление или наличие некоторых из них предусмотрено нормальным режимом работы электроустановок. Например, электрические дуги возникают при проведении электросварочных работ; искрение происходит в коллекторных электродвигателях, магнитных пускателях и контакторах; наличие нагретых или накаленных частей имеется в нагревательных приборах и пр.

Необходимо знать, что перенапряжение электрической сети, большое переходное сопротивление и перегрузка цепи может привести к короткому замыканию, возникновению электрической дуги, и наоборот, короткое замыкание может привести к перегрузке электрической сети, к искрению, образованию электрической дуги, к переходу электрического тока на металлические заземленные конструкции и т.д.

То есть, одни аварийные режимы, переходят в другие более опасные в отношении возможности возникновения пожаров.

Рассмотрим вышеперечисленные источники зажигания подробнее.

Электрическая дуга

Электрическая дуга имеет очень высокую температуру (1500-4000 °С) и может воспламенить практически любой горючий материал, соприкасаясь с ним непосредственно, а также посредством лучистой теплоты. Электрическая дуга образуется в результате устойчивого электрического разряда между двумя металлическими элементами электрической установки, имеющими разные потенциалы. В электрической дуге происходит интенсивная ионизация газового промежутка, плавление и горение металла. Кроме того, происходит интенсивное разбрызгивание расплавленных частиц металла, имеющих большой запас тепловой энергии, которые попадая на горючие материалы, могут зажечь их.

На эту тему ▼

Первая помощь при ударе электрическим током

Устойчивая электрическая дуга наиболее часто может возникать при коротком замыкании в газовых трубах или бронированных кабелях и значительно реже в электропроводах. При этом, 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 запасания, 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. В случаях, не предусмотренных нормальным режимом эксплуатации электроустановок, возникновение электрической дуги чаще всего происходит при коротком замыкании.

Одним из широко известных примеров использования электрической дуги в производстве является электрическая сварка, при которой по проводникам протекают значительные токи и выделяется большое количество тепловой энергии.

Процесс электрической дуговой сварки, как правило, сопровождается возникновением:

нагретых до высокой температуры или даже раскаленных свариваемых, деталей, конструкций или их отдельных участков;
разлетом на значительные расстояния сравнительно больших по размерам частиц расплавленного металла;
нагревом контактных элементов и электрических проводников в местах неплотных соединений;
искрения в местах некачественного соединения или подсоединения электрических проводов к сварочному аппарату, свариваемым деталям и конструкциям.

Электротехнические причины пожара

Бездумное использование электричества как в быту, так и на производстве, несоблюдение правил техники безопасности может стать фактором возгорания. Включение в сеть избыточного количества приборов может привести к перегреву кабеля или контактов, плохая изоляция может вызвать искрение.

При неисправности автоматики защитных систем, отсутствии контроля огневой очаг расширяется, охватывая все большие площади.

Короткое замыкание

Одним из источников пожара считается короткое замыкание, возникающее при нарушении изоляционного слоя кабелей и проводки, токопроводящих деталей.

Причины возникновения:

1. Изношенность оборудования. 2. Несоблюдение графика профилактических работ. 3. Неправильный выбор сечения кабеля при монтаже или проектировании. 4. Неверное соединение проводов. 5. Механическое повреждение изоляции кабеля.

Короткое замыкание может дать легкое искрение или резкий выброс большого количества искр, часто сопровождающийся повышением температуры на месте повреждения. Местонахождение рядом горюче-смазочных материалов, других подверженных горению веществ, провоцирует высокую пожарную опасность.

Вольтова дуга

О серьезных ошибках при монтаже и эксплуатации оборудования говорит появление электрической дуги. Ее появление может закончиться тяжелыми травмами персонала и крупным пожаром.

Электрическая дуга представляет собой разряд, переходящий с одного электрода на другой без физического контакта, через окружающую среду – воздух масло, вакуум. Характеризуется громким звуком, яркой световой вспышкой, выделением большого количества тепловой энергии.

Причины возникновения дуги:

1. Высокая запыленность атмосферы. 2. Посторонние предметы на корпусе оборудования. 3. Высокая влажность, равно как и протечки воды, конденсат. 4. Нарушение изоляции, ставшее результатом воздействия коррозии, высокой температуры или механических повреждений. 5. Неправильное подключение оборудования, ошибки при установке.

Электрическая дуга очень часто становится причиной крупных возгораний.

Переходное сопротивление

При неправильной прокладке проводки в местах соединения проводов с контактами или токоприемниками переходное сопротивление может вырасти.

Причины роста переходного сопротивления:

1. Замена проектного соединения на скрутку. 2. Отказ от установки специализированных наконечников, зажимов при подключении электроприборов. 3. Уменьшение площади контактов электроустановочных устройств. 4. Применение кислоты для спаивания проводов.

Попытка уменьшить объем работ путем нарушения технологии может обернуться крупными потерями организации, травмами персонала.

Перегрузка цепей питания электросети

Перегрузка электроцепей происходит в моменты аварийной работы установок, сопровождающейся повышением напряжения.

Перегрузка электросети становится результатом:

1. Подаваемого в сеть высокого напряжения. 2. Неполного короткого замыкания внутри потребителей системы. 3. Большей мощностью подключенного потребителя (в сравнении с расчетной). 4. Неисправности эксплуатируемого оборудования, приводящие к п. 3 данного списка. 5. Избыточное количество приборов, подключенных к сети.

Чтобы избежать подобного развития событий не стоит экономить на устройствах защиты.

Перенапряжение сети

При скачке напряжения в подающей сети выходят из строя электроприборы, возникают короткие замыкания.

Причины перенапряжения:

1. Удар молнии по электроустановке. 2. Аварийная перегрузка, резкий рост (падение) расхода энергии в общей сети. 3. Переходное – происходит при обрывах и повреждении сети. 4. Электростатическое.

Для защиты от скачка напряжения во внешней сети служат трансформатор и заземление.

Заказать консультацию

Оставьте свои контакты и мы свяжемся с вами в течение 5ти минут Прием заявок ведется круглосуточно!

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.

Перегрузка электрических цепей

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

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.

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.

Меры защиты

Возгорание проводки в квартире куда проще предупредить, чем пытаться восстанавливать от последствий пожара. Поэтому для предотвращения возгорания проводки следует соблюдать определенные меры безопасности:

На этапе монтажа или замены электропроводки необходимо предусматривать запас по сечению кабеля. Это позволит увеличить мощность в случае подключения какого-либо нового прибора без угрозы возгорания.
Обеспечить изоляцию проводов от горючих материалов прокладкой из негорючих. К примеру, на деревянных стенах актуально использовать специальную гофрированную трубу, текстолитовую полосу, асбестовые пластины и другие негорючие материалы. Использовать металлическую полосу можно только при условии ее заземления через УЗО, так как в случае возгорания проводки на металл перейдет потенциал.
При замене проводки стоит применять медный кабель, специально предназначенный для бытовых помещений. Несмотря на его дороговизну, относительно алюминиевой проводки, он обладает куда большей надежностью. А современные изоляционные материалы не поддерживают горения из-за чего возгорание такой проводки невозможно.
Не допускать соединения проводов внутри стен. Подобные узлы невозможно обнаружить, пока не произойдет возгорание. Поэтому все проводники от коробки до потребителя, выключателя или розетки должны быть цельными. А в местах подключения их необходимо соединять заводскими зажимами, не допуская скруток.
Если в доме присутствует соединение алюминиевого и медного проводника, такая точка должна фиксироваться при помощи латунной гильзы или специального клемного зажима. Даже использование латунной прокладки и утяжки болтом не дает стопроцентной гарантии, так как прокладка со временем разрушается и окисляется от протекания электрического тока.

Рисунок 2: Соединение проводов
Не использовать щитки, шкафы и коробки из горючих материалов. Так как в случае возгорания в том же электрическом щитке, сам корпус будет поддерживать горение. Что приведет к распространению огня на соседние элементы постройки. В случае применения металлических распределительных щитков, возгорание не выйдет за его пределы.
Использовать защиту от короткого замыкания как между жилами кабеля, так и на землю. Необходимо подобрать УЗО таким образом, чтобы он позволял обесточить сеть в случае возникновения неисправности проводки или устройств, при подключении слишком большой для проводки нагрузки и других нештатных ситуациях.

Рисунок 3: Подключение автоматов
Откажитесь от использования неисправных приборов – в случае обнаружения повреждения изоляции, нехарактерного шума и прочих признаков, отнесите его в ремонт. Эксплуатация таких устройств грозит не только их поломкой, но и может привести к возгоранию проводки.
При ремонте оборудования или каких-либо элементов электрической сети, обесточьте помещение. Так как причиной возгорания нередко становится искусственное замыкание, допущенное неосторожным ремонтником в процессе работы.
Уходя из дома, обязательно обесточьте каждый прибор, работа которого необязательна в ваше отсутствие. Так как причиной замыкания и дальнейшего возгорания проводки может стать и ненагруженное устройство. А при длительном отлучении из квартиры, лучше отключить вводной автомат.

Следует отметить, что наилучшим способом предупреждения о возгорании является пожарная сигнализация. Особенно для деревянных домов или помещений с горючей отделкой. Так как она оповестит о горящей проводке еще до критического распространения пламени. Несмотря на дополнительные затраты, такое решение обеспечит пожарную безопасность вашему дому.

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.

Что делать в случае возгорания проводки?

В случае если в квартире запахло горелой проводкой, вы заметили задымление или уже открытый огонь в местах пролегания или соединения проводов, на включенных электроприборах, необходимо выполнить такие мероприятия:

Отключить электричество, желательно на вводном автомате, дабы обеспечить одновременный разрыв и фазы и нуля. Без этого существует большая вероятность поражения током при возгорании.
По возможности, оградить очаг возгорания или локализировать огонь. Ни в коем случае не стоит касаться горячих элементов, с целью предотвращения ожогов.
При наличии огня приступить к его тушению.

В случае если по каким-либо причинам условия эксплуатации электропроводки, не позволяют ее обесточить, то тушение проводки должно производится специальными средствами, которые не проводят электрический ток.

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.

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 уточки, 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.

На эту тему ▼

Молниезащита зданий, сооружений, оборудования и коммуникаций

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.

Причины загораний трансформаторов.

Перегрев от коротких замыканий в обмотках в результате межвиткового пробоя изоляции:

— в одной обмотке повышенным напряжением;

— в месте образования микротрещин как заводского дефекта;

— от старения;

— от воздействия влаги или агрессивной среды;

— от воздействия локального внешнего или внутреннего перегрева;

— от механического повреждения.

Перегрев от коротких замыканий на корпус в результате пробоя электроизоляции обмоток:

— повышенным напряжением;

— от старения электроизоляции;

— пробоя электроизоляции обмоток на корпус от механического повреждения электроизоляции;

— от воздействия влаги или агрессивной среды;

— от внешнего или внутреннего перегрева.

Перегрев от токовой перегрузки в результате:

— длительной непрерывной работы под максимальной нагрузкой;

— нарушения вентиляции (охлаждения);

— завышенной частоты включения под нагрузку и выключения.

При коротком замыкании в результате воздействия электрической дуги на трансформаторное масло и разложения его на горючие газы могут происходить взрывы, которые приводят к разрушению трансформаторов и растеканию горящего масла.

На каждом энергопредприятии имеется запас диэлектрических средств, оборудованы места для заземления пожарной техники. Заземлители выполняют их гибких медных проводов.

Подача любой пены при тушении эл.установок под напряжением строго запрещена.

Порошковые огнетушители применяют для тушения эл. установок под напряжением до 1000 В, углекислотные до 10 000 В. При этом расстояние должно быть не менее 1 метра.

Тушение пожаров на электроустановках под напряжением во всех случаях должно осуществляться с соблюдением обязательных условий:

— надежного заземления ручных стволов и насосов пожарных автомобилей;

— применение личным составом диэлектрических средств;

— соблюдение минимальных безопасных расстояний от электроустановок под напряжением до пожарных работающих со стволом или огнетушителем (при тушении порошком, если 1кВ – 1,5 метра, до 10 кВ – 2 метра;

— используют воду в виде компактных струй из стволов РС-50, РСК-50 и распыленных из стволов с насадками НРТ-5, а также негорючие газы, порошковые составы.

При пожаре возможно:

— быстрое распространение огня при повреждении масляной системы генератора, трансформаторов, растекание горючего масла в кабельные туннели, нижерасположенные этажи и подвалы, а также по горящему утеплителю и конструкционным элементам здания в смежные помещения;

— горение изоляции электрических кабелей, проложенных в коробах, туннелях и шахтах, с выделением токсичных продуктов горения;

— горение жидкометаллического теплоносителя (натрий, калий), который взаимодействует со всеми химическими веществами, в том числе и с водой, с интенсивным выделением водорода, тепла, дыма и токсичных газов;

— возникновение опасных уровней радиации;

— образование взрывоопасных концентраций при разрушении системы водородного охлаждения;

— быстрое и скрытое распространение огня по полимерному утеплителю внутри стеновых и кровельных панелей, с выделение большого количества дыма и токсичных продуктов горения;

— образование новых очагов пожара внутри здания от стекающего горящего расплава полимерного утеплителя и битума;

— деформация и угроза обрушения несущих ферм, других незащищенных металлических конструкционных элементов, покрытия;

— наличие значительного количества оборудования находящегося под напряжением;

— нарушение устойчивой радиосвязи.

При тушении пожаров необходимо:

— установить связь со старшим по смене энергетического объекта, получить от него данные об обстановке на пожаре и письменный допуск на тушение;

— выяснить места заземления пожарной техники и стволов, наличие заземляющих устройств;

— ликвидировать в первую очередь очаги, представляющие повышенную опасность для несущих конструкций, взрывоопасного и пожароопасного оборудования;

— установить участки и помещения, где возможно и невозможно пребывание личного состава, участвующего в тушении;

— выявить оборудование, работа которого будет способствовать развитию пожара и электроустановки представляющие опасность в ходе тушения пожара.

— подавать огнетушащие вещества на электроустановки только после снятия напряжения, заземления пожарных автомобилей и стволов, соответствующего инструктажа старшим, из числа технического персонала;

— не допускать самостоятельных действий личного состава ГПС по отключению электроэнергии и подачи огнетушащих веществ;

— организовать совместно с персоналом при угрозе распространения пожара остановку турбогенераторов и вытеснение водорода инертным газом из системы охлаждения, слить масло из маслосистемы и маслобаков в аварийную емкость;

— осуществлять подачу порошка, пены низкой кратности или распыленной воды внутрь трансформаторов и другого маслонаполненного оборудования через отверстия;

— не допускать скопления в помещениях с электроустановками личного состава ГПС.

Горящие трансформаторы отключают со всех сторон и заземляют. На развившихся пожарах организуют защиту от высокой температуры соседних трансформаторов, реакторов, оборудования и установок. Пожары трансформаторов, реакторов и масляных выключателей тушат пеной средней мощности с интенсивностью подачи раствора пенообразователя 0,2 л/(м2с), а с тонкораспыленной водой с интенсивностью 0,1 л/(м2с). В процессе разведки выделяют характер повреждения трансформаторов, реакторов и трубопроводов, содержащих трансформаторное масло, направления растекания горящей жидкости в сторону соседних трансформаторов и другого оборудования, опасность взрыва расширительных бачков, наличие стационарных пенных или водяных установок пожаротушения и, при необходимости, возможность приведения их в работу.

Если масло горит над крышкой трансформатора и ниже ее масляный бак не поврежден, то на тушение вводят один-два ручных водяных ствола с насадками Г-5, которые обеспечивают оптимальный расход воды при интенсивности подачи 0,2-0,24 л/(м2с). Если расширительный бачок на трансформаторе оказывается в огне, часть масла, равную его объему (примерно 10% объема масла же трансформатора), сливают в аварийную емкость. Больше сливать масла из трансформатора (реактора) запрещается, т.к. это может привести к повреждению внутренних обмоток и усложнению пожара.

Если в условиях пожара крышка трансформатора сорвана, то масло может гореть в баке и вокруг трансформатора. В этом случае вначале ликвидируют горение масла вокруг трансформатора распыленной водой, воздушно-кинетической пеной средней кратности или в комбинации распыленной струёй и огнетушащими порошками одновременно. Если тушение масла производят опыленными струями, стволы целесообразно располагать по периметру пожара равномерно (рис. 9.2), а при тушении пеной или комбинированным способом огнетушащие вещества подают в сопутствующем потоке воздуха. Это наиболее эффективный прием, обеспечивающий поступление порошка и распыленной воды в зону горения одновременно. Тушение масла в баке при сорванной крыше осуществляют пеной средней кратности, которую подают с помощью пеноподъемников или выдвижных лестниц.

Рис. 9.2. Схема подачи в зону горения распыленной воды и огнетушащего порошка

При разрушении масляных баков, трубопроводов или выбросе масла происходит растекание его по территории. Для предотвращения растекания горящего масла в ходе тушения создают заградительные валы из земли или песка, ли отводные каналы с учетом рельефа местности. Одновременно готовят необходимое количество сил и средств для тушения горящего трансформатора, а для охлаждения баков соседних трансформаторов по мере готовности вводят струи воды с интенсивностью 0,5-1 л/с на 1 м периметра бака трансформатора. В процессе тушения РТП не должен допускать распространения огня по вентиляционным каналам, в помещениях трансформаторных и распределительных устройств принимать меры по защите щитов управления. При подаче стволов избегать попадания воды на нагретые фарфоровые части аппаратов, изоляторы и разрядники.

Перегрев от коротких замыканий в обмотках в результате межвиткового пробоя изоляции:

— в одной обмотке повышенным напряжением;

— в месте образования микротрещин как заводского дефекта;

— от старения;

— от воздействия влаги или агрессивной среды;

— от воздействия локального внешнего или внутреннего перегрева;

— от механического повреждения.

Перегрев от коротких замыканий на корпус в результате пробоя электроизоляции обмоток:

— повышенным напряжением;

— от старения электроизоляции;

— пробоя электроизоляции обмоток на корпус от механического повреждения электроизоляции;

— от воздействия влаги или агрессивной среды;

— от внешнего или внутреннего перегрева.

Перегрев от токовой перегрузки в результате:

— длительной непрерывной работы под максимальной нагрузкой;

— нарушения вентиляции (охлаждения);

— завышенной частоты включения под нагрузку и выключения.

Подача любой пены при тушении эл.установок под напряжением строго запрещена.

— надежного заземления ручных стволов и насосов пожарных автомобилей;

— применение личным составом диэлектрических средств;

При пожаре возможно:

— возникновение опасных уровней радиации;

— образование взрывоопасных концентраций при разрушении системы водородного охлаждения;

— наличие значительного количества оборудования находящегося под напряжением;

— нарушение устойчивой радиосвязи.

При тушении пожаров необходимо:

— выяснить места заземления пожарной техники и стволов, наличие заземляющих устройств;

— не допускать скопления в помещениях с электроустановками личного состава ГПС.

Рис. 9.2. Схема подачи в зону горения распыленной воды и огнетушащего порошка

Тепловое воздействие и аварийный режим работы ламп накаливания

Устройство лампы накаливания

Основными причинами возникновения пожаров от электрических ламп накаливания являются:

непосредственное соприкосновение горючих материалов с нагретой колбой лампы;
воздействие теплового излучения лампы на горючие материалы;
вылет раскаленных капель спирали, образовавшихся под воздействием дуги между электродами или одним из электродов и обгоревшей нитью накаливания;
попадание нагретых частиц спирали на горючие материалы в результате взрыва колбы лампы накаливания.

Возникновение пожаров от ламп накаливания может быть обусловлено:

нарушением правил эксплуатации ламп накаливания, например, использованием их в пожароопасных помещениях без защитных стеклянных колпаков;
несоблюдение минимально допустимых расстояний от ламп накаливания до легковоспламеняющихся и горючих материалов, использование бумажных абажуров и др.;
некачественным энергоснабжением (резкими колебаниями напряжения в электрической сети, что может повлечь к возникновению дуги или взрыву колбы).

Степень нагрева колб электрических ламп накаливания зависит от расстояния от нити накала до колбы и от мощности лампы. При этом лампы меньшей мощности с малым размером колб могут иметь более высокую температуру на поверхности колб, чем более мощные лампы больших размеров. У изготавливаемых промышленностью ламп накаливания мощностью от 40 до 100 Вт в условиях нормальной эксплуатации температура на поверхности колб находится в пределах 125-240 °С. Но при условии аккумуляции тепла (например, соприкосновения с какими-либо материалами) она может повышаться на несколько сот градусов и привести к воспламенению горючих материалов. Так, например, лампа накаливания мощностью 100 Вт, обернутая хлопчатобумажной тканью уже через 5 мин. может иметь температуру на поверхности колбы 350 °С и привести к загоранию ткани.

Проведенные исследования показали, что хлопок, вата и изделия, изготовленные на их основе, находящиеся на расстоянии до 30 мм от колбы лампы накаливания, способны воспламениться в течение одного часа.

Аварийный режим в лампах накаливания и как следственно разрыв колб, возникновение дуги, оплавление электродов и проплавление каплями расплавленного металла колб ламп возможен при значительном повышении напряжения в электрической сети, а также вследствие низкого качества ламп накаливания (конструктивных и технологических факторов, например плохого контакта в месте подсоединения вольфрамовой нити накала к никелевому электроду).

При разрушении колбы лампы накаливания возможно выпадение раскаленных частиц спирали и попадание их на горючие материалы. При образовании внутри колбы лампы накаливания электрической дуги попадание раскаленных частиц металла на горючие материалы возможно не только при разрушении колбы лампы, но и при проплавлении ее расплавленными частицами металла. Исследования показали, что при оплавлении никелевых электродов капли металла в 50% случаев проплавляют колбу лампы накаливания, оставляя отверстия диаметром от 1 до 3 мм. Раскаленные капли никеля при выходе из колбы лампы накаливания в атмосферу взрываются, образуя поток, состоящий примерно из 4000 частиц. Температура частиц никеля размером от 0,5 до 3 мм находится в диапазоне 1500-2200 °C, что представляет их высокую пожароопасность.

Лекция «Причины пожаров в электроустановках и их предупреждение»

9 ЛЕКЦИЯ «ПРИЧИНЫ ПОЖАРОВ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ И ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ»

9.1 Характеристика причин

При эксплуатации машин, установок и электросетей их пожарная опасность заключается в проявлении теплового и искрового действия электрического тока в условиях, благоприятных для воспламенения горючих материалов. Горючими материалами электроустановок являются твердые и жидкие (трансформаторное масло) изоляционные материалы, которые представляют значительный объем в электрических машинах, аппаратах и сетях. Наиболее частыми причинами пожаров в электроустановках являются: перегрузка проводов, короткое замыкание, большие переходные сопротивления в электрических сетях, электрическая дуга или искрение.

Перегрузка проводов возникает при прохождении по ним большего по величине тока, чем это допускается условиями нагрузки. Основной причиной перегрузки в электрической сети является параллельное подключение к ней чрезмерного количества потребителей тока.

Коротким замыканием называется соединение разноименных проводов, находящихся под напряжением, через весьма малое сопротивление. В трехфазной системе возможно три основных вида коротких замыканий: трехфазное — когда 3 фазы соединяются между собой, двухфазное — когда 2 фазы соединяются между собой без контакта с землей и, однофазное — когда 1 фаза соединяется с глухозаземленной нейтралью

Соединение одного проводника с землей в системах с изолированной нейтралью называется замыканием на землю. К основным причинам короткого замыкания относятся: повреждение изоляции проводов, попадание на неизолированные провода токопроводящих предметов, воздействие на провода химически активных веществ, пыли и сырости, неправильный монтаж электросети и т. п. Короткое замыкание может возникать непосредственно в электрических машинах и установках.

Защита электрической сети от перегрузки и короткого замыкания при помощи плавких предохранителей эффективна только в том случае, если они будут правильно выбраны. Более надежны в этом случае установочные автоматы, в которых при перегрузках срабатывает тепловая защита вследствие деформации биметаллической пластинки от нагревания во время прохождения через нее тока, превышающего номинальный.

Причиной местных нагревов проводов и пожаров может быть и переходное сопротивление, которое возникает в местах соединения кабелей или проводов между собой или в местах присоединения их к электрическим машинам и аппаратам. Переходные сопротивления возникают от плохих контактов в местах соединения, а также при окислении мест соединения или неплотного прилегания к зажимам и контактам электроприборов. Сращивание проводов нужно производить при помощи сварки, винтовых зажимов, наконечников и опрессования, не допуская при этом непропаянных (холодных) скруток проводов. Снижение окисления контактов достигается применением скользящих контактов или заменой их на серебряные.

Пожарную опасность также представляет электрическая дуга и искрение. Электрическая дуга представляет собой поток электрических зарядов, проходящих через ионизированный поток воздуха; при этом температура может достигать 3000° С и более. От искр и электрической дуги загорается изоляция, осевшая пыль, волокна, и может произойти взрыв паров, пыли и газа.

Предупредить возникновение искр и электрической дуги, можно правильным монтажом и эксплуатацией электроустановок. Важность этого требования особенно велика при выборе электрооборудования для взрывоопасных, пожароопасных, особо сырых, с химически активной средой и других помещений.

Согласно «Правилам устройства электроустановок» помещения и наружные установки в зависимости от склонности к возгоранию находящихся в них материалов и веществ, а также с точки зрения требований, предъявляемых к электрооборудованию, делятся на пожароопасные и взрывоопасные.

9.2.1 Пожароопасные помещения наружные установки делятся на 4 класса: П-I, П-II, П-II а и П-III.

К классу П-I относятся помещения, в которых применяются или хранятся жидкости с температурой вспышки паров выше 45° (склады минеральных масел, насосные станции по перекачке горючих жидкостей и др.).

К классу П-II относятся помещения, в которых выделяются горючие пыли или волокна, переходящие во взвешенное состояние, но не могущие по различным причинам образовывать с воздухом взрывчатые смеси (деревообделочные цехи, малозапыленные помещения мельниц и др.).

К классу П — IIа относятся помещения, в которых находятся твердые или волокнистые горючие вещества (склады бумаги, сборочные цехи мебельных фабрик и др.).

К классу П-III относятся наружные установки, в которых применяются или хранятся горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 45° и твердые горючие вещества (открытые склады минеральных масел, сливо-наливные эстакады горючих жидкостей и др.).

9.2.2 Взрывоопасные помещения и наружные установки делятся на шесть классов: B-I, B-Ia, B-Iб, В-1г, В-II, В-II а.

К классу B-I откосятся помещения, в которых при нормальных недлительных режимах работы выделяются горючие пары или газы в таком количестве и обладают такими свойствами, что могут с воздухом или другим окислителем образовывать взрывчатые смеси (помещения разливочных для легковоспламеняющихся жидкостей, наполнительных станций для баллонов с горючими газами и др.).

К классу В-la относятся помещения, в которых взрывоопасные смеси горючих газов и паров с воздухом или другим окислителем могут образовываться только при авариях или неисправностях (помещения газовых турбин, складов баллонов с горючими газами и др.).

К классу B-Iб относятся те же помещения, что и к классу В-1а, но отличающиеся одной из следующих особенностей: горючие газы в этих помещениях обладают высоким нижним пределом взрываемости (15% и более)); при авариях не образуется общая взрывоопасная концентрация, а возможна лишь местная (например, помещения для электролиза воды и поваренной соли); горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости имеются в небольших количествах, не создающих общей взрывоопасной концентрации, и работа с ними проводится без применения открытого огня.

К классу В-1г относятся наружные установки, содержащие взрывоопасные газы, пары, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости (газгольдеры, сливоналивные эстакады для легковоспламеняющихся жидкостей и др.). Помещения, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов способные образовывать с воздухом или другим окислителем взрывчатые смеси, относятся к классу В-II.

К классу В-IIа относятся помещения, в которых образование взрывоопасных смесей горючих пылей или волокон с воздухом возможно только в результате аварии или неисправностей (помещения для приготовления и упаковки измельченного сушеного угля, торфа, размольные отделения мельниц, склады муки и др.).

Определение класса пожаро — и взрывоопасности помещения или наружной установки очень важно, потому, что от этого зависит подбор общепромышленного или взрывозащищенного электрооборудования.

9.2.3 К взрывозащищенному относится электрооборудование, которое имеет устройства, обеспечивающие безопасность его применения в условиях взрывоопасных помещений и наружных установок.

Взрывозащищенное электрооборудование делится на взрывонепроницаемое, повышенной надежности против взрыва, маслонаполненное, продуваемое (под избыточным давлением воздуха), искробезопасное и специальное.

Взрывонепроницаемым называется электрооборудование, оболочки которого могут выдержать максимальное давление внутреннего взрыва газов, паров или пыли без повреждения оболочек и распространения пламени через зазоры или отверстия в окружающую’ среду.

Электрооборудование повышенной надежности допускает возможность передачи взрыва, возникшего внутри оболочки, в окружающую среду, поэтому взрывозащищенность его обеспечивается надежной изоляцией от попадания внутрь оболочки посторонних предметов, а искрящиеся части заключаются во взрывонепроницаемую оболочку.

В маслонаполненном электрооборудовании все нормально искрящие части погружены в масло, чем исключается возможность их соприкосновения со взрывоопасной окружающей средой.

Внутри оболочек продуваемого электрооборудования постоянно поддерживается избыточное давление, предотвращающее попадание в них взрывоопасных смесей из окружающей среды.

Искробезопасным называется электрооборудование, искры и нагрев частей которого по запасу тепловой энергии недостаточны для воспламенения взрывоопасной окружающей среды.

Не меньшую пожарную опасность, чем машины и аппараты электрооборудования, представляют светильники. Светильником называется электрическая лампа в комплекте с осветительной арматурой. Электрические лампы могут быть люминесцентные, у которых температура на поверхности разрядных трубок обычно не превышает 40—50°, лампы накаливания, температура на поверхности колб которых достигает 500° и более, и дуговые с температурой электрической дуги 3000—4000°.

Ввиду широкой распространенности и большой пожарной опасности лампы накаливания нередко являются причиной пожара, что во многих случаях связано с качеством светильников. Светильники с точки зрения защищенности делятся на открытые (лампа и патрон не отделены от окружающей среды), защищенные (лампа и патрон, закрытые стеклянным колпаком), влагозащищенные (исполнение которых противодействует проникновению влаги к проводам и лампе), пыленепроницаемые (не допускающие проникновение пыли в полость расположения лампы) и взрывозащищенные (применение которых допускается во взрывоопасной среде). По исполнению взрывозащищенные светильники подразделяются на взрывонепроницаемые, повышенной надежности и специальные.

К противопожарным мероприятиям в электроосвещении относится правильный выбор типов светильников в зависимости от условий, в которых они эксплуатируются. В складских пожароопасных помещениях должны устанавливаться только защищенные светильники. Крепление светильников должно быть надежным. Не допускается применение бумажных абажуров и расположение электрических ламп вблизи сгораемых материалов.

При проектировании внутрицеховых силовых осветительных сетей провода и кабели подбираются по допустимым токовым нагрузкам, потерям напряжения и нагреву. Для голых проводов, при прокладке их внутри зданий предельная длительно допустимая температура 70°, а для проводов и кабелей с резиновой изоляцией допустимая температура жил 65°. Для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией рабочая температура зависит от напряжения и числа жил и колеблется от 50 до 80°.

Аварийный режим работы люминесцентных светильников

Светильник люминесцентный

Пожарная безопасность люминесцентных светильников означает практическую невозможность загорания, как самого светильника, так и окружающей его среды, что должно обеспечиваться конструкцией светильника, выбором комплектующих изделий и материалов с температурными характеристиками соответствующими тепловому режиму работы светильника. При этом характеристиками пожаробезопасности является соответствие температуры на основных элементах светового прибора допустимым значениям, как в рабочем, так и в аварийном режиме его работы.

Рассмотрим возможные причины появления больших температур на люминесцентных лампах со стандартными электромагнитными пуско-регулирующими аппаратами (ПРА). С точки зрения физического процесса получения света люминесцентные лампы более значительную часть электроэнергии превращают в видимое световое излучение, нежели лампы накаливания. Однако при определенных условиях, связанных с неисправностями ПРА люминесцентных ламп, возможен их сильный нагрев (в отдельных случаях до 190-200 °С), в результате чего происходит размягчение и вытекание заливочной массы, приводящее к возгоранию полимерных рассеивателей люминесцентного светильника.

Определенную пожарную опасность представляют стартеры, т.к. внутри некоторых из них находятся легкосгораемые материалы (бумажный конденсатор, картонные прокладки и др.).

Примером пожара от аварийной работы ПРА люминесцентного светильника является пожар, произошедший 26.03.2012 году в детском саду № 262 ОАО г. Омска. В результате аварийной работы ПРА, произошло загорание рассеивателя светового прибора, обрушение его на пол и последующее загорание напольного покрытия.