Príčiny požiarov v elektrických zariadeniach

Elektrické zariadenie — súbor vzájomne prepojených elektrických výrobkov, ktoré sú v štrukturálnej a (alebo) funkčnej jednote, určené na vykonávanie špecifickej funkcie na výrobu alebo transformáciu, prenos, distribúciu alebo spotrebu elektrickej energie (GOST 18311-80).

Elektrické zariadenia možno zoskupiť podľa najdôležitejších charakteristík: dizajn, elektrické charakteristiky, funkčný účel. Šesť hlavných skupín elektroinštalácií pokrýva takmer celú škálu elektrických zariadení používaných v praxi.

Sú to drôty a káble, elektromotory, generátory a transformátory, osvetľovacie zariadenia, distribučné zariadenia, elektrické zariadenia na spúšťanie, spínanie, ovládanie, ochranu, elektrické vykurovacie zariadenia, prístroje, inštalácie, elektronické zariadenia, počítače.

Príčiny požiarov drôtov a káblov

1. Prehriatie v dôsledku skratu medzi vodičmi a žilami káblov, ich žilami a zemou v dôsledku:

• porušenie izolácie so zvýšeným napätím, vrátane prepätia blesku;

• zničenie izolácie v mieste tvorby mikrotrhlín ako výrobná chyba;

• zničenie izolácie v mieste mechanického poškodenia počas prevádzky;

• rozpad izolácie zo starnutia; zničenie izolácie v mieste lokálneho vonkajšieho alebo vnútorného prehriatia; zničenie izolácie v mieste s lokálnym zvýšením vlhkosti alebo agresivity prostredia;

• náhodné spojenie vodivých drôtov káblov a drôtov navzájom alebo pripojenie vodivých drôtov k zemi;

• úmyselné spojenie vodičov kábla a vodičov navzájom alebo ich uzemnenie.

2. Prehriatie z nadprúdu v dôsledku:

• pripojenie vysokovýkonného užívateľa;

• výskyt významných zvodových prúdov medzi prúdovými vodičmi, prúdovými vodičmi a zemou (telo), vrátane distribučných zariadení v dôsledku zníženia množstva elektrickej izolácie;

• zvýšenie teploty okolia v oblasti alebo na jednom mieste, zhoršenie odvodu tepla, vetranie.

3. Prehrievanie prechodových škár v dôsledku:

• oslabenie kontaktného tlaku v mieste existujúceho spojenia dvoch alebo viacerých vodivých drôtov, čo vedie k výraznému zvýšeniu prechodového odporu;

• oxidácia v mieste existujúceho spojenia dvoch alebo viacerých vodičov, čo vedie k výraznému zvýšeniu prechodového odporu.

Analýza týchto príčin ukazuje, že napríklad skrat v elektrických vodičoch nie je hlavnou príčinou vznietenia, najmä požiarov.Je to dôsledok najmenej ôsmich primárnych fyzikálnych javov, ktoré vedú k okamžitému zníženiu izolačného odporu medzi vodivými drôtmi rôznych potenciálov. Práve tieto javy by sa mali považovať za primárne príčiny požiaru, ktorých štúdium je predmetom vedeckého a praktického záujmu.

Nižšie je uvedená klasifikácia príčin požiarov v iných elektrických zariadeniach.

Príčiny vznietenia elektromotorov, generátorov a transformátorov

1. Prehriatie v dôsledku skratu vo vinutí v dôsledku poškodenia v dôsledku otočenia elektrickej izolácie:

• v jednom vinutí so zvýšeným napätím;

• v mieste tvorby mikrotrhlín ako výrobná chyba;

• od starnutia;

• z vystavenia vlhkosti alebo agresívnemu prostrediu;

• z účinkov lokálneho vonkajšieho alebo vnútorného prehriatia;

• pred mechanickým poškodením;

2. Prehriatie spôsobené skratom na kryte v dôsledku poškodenia elektrickej izolácie vinutí:

• zvýšené napätie;

• zo starnutia elektrickej izolácie;

• zničenie elektrickej izolácie vinutí k telu z mechanického poškodenia elektrickej izolácie;

• z vystavenia vlhkosti alebo agresívnemu prostrediu;

• z vonkajšieho alebo vnútorného prehriatia.

3. Prehriatie v dôsledku prúdového preťaženia vinutí je možné v dôsledku:

• precenenie mechanického zaťaženia hriadeľa;

• prevádzka trojfázového motora v dvoch fázach;

• zastavenie rotora v ložiskách pred mechanickým opotrebovaním a nedostatkom mazania;

• zvýšené napájacie napätie;

• nepretržitá nepretržitá prevádzka pri maximálnom zaťažení;

• poruchy vetrania (chladenie);

• nadhodnotená frekvencia zapnutia a vypnutia;

• nadhodnotená frekvencia otáčania elektromotorov;

• porušenie štartovacieho režimu (nedostatok tlmiacich odporov pri štarte).

4. Prehriatie v dôsledku iskier v zberných krúžkoch a zberači v dôsledku:

• opotrebovanie klzných krúžkov, zberača a kief, čo vedie k oslabeniu prítlačného tlaku;

• kontaminácia, oxidácia zberacích krúžkov, kolektor;

• mechanické poškodenie zberných krúžkov, zberačov a kief;

• porušenie miest inštalácie prvkov zberu prúdu na kolektore;

• preťaženie hriadeľa (pre elektromotory);

• prúdové preťaženie v obvode generátora;

• uzatváranie kolektorových dosiek v dôsledku tvorby vodivých mostov na uhlí a medenom prachu.

Príčiny požiarov v rozvádzačoch, elektrických spúšťacích, spínacích, ovládacích, ochranných zariadeniach

1. Prehriatie vinutia elektromagnetu prerušením skratu v dôsledku poškodenia izolácie:

• zvýšené napätie;

• v mieste tvorby mikrotrhlín ako výrobná chyba;

• v mieste mechanického poškodenia počas práce;

• od starnutia;

• v mieste lokálneho vonkajšieho prehriatia z iskriacich kontaktov;

• pri vystavení vysokej vlhkosti alebo agresívnemu prostrediu.

2. Prehriatie v dôsledku prúdového preťaženia v cievke elektromagnetu v dôsledku:

• zvýšené napájacie napätie cievky elektromagnetu;

• dlhý otvorený stav magnetického systému, keď je cievka pod napätím;

• periodické nedostatočné ťahanie pohyblivej časti jadra, kým sa magnetický systém neuzavrie v prípade mechanického poškodenia konštrukčných prvkov zariadení;

• zvýšená frekvencia (počet) inklúzií — vypnutie.

3.Prehriatie konštrukčných prvkov v dôsledku:

• oslabenie kontaktného tlaku v miestach pripojenia vodivých drôtov, čo vedie k výraznému zvýšeniu prechodového odporu;

• oxidácia v miestach pripojenia vodivých drôtov a prvkov, čo vedie k výraznému zvýšeniu prechodového odporu;

• iskrenie pracovných kontaktov pri opotrebovaní kontaktných plôch, čo vedie k zvýšeniu odporu kontaktného prechodu;

• iskrenie pracovných kontaktov pri oxidácii kontaktných plôch a zvýšenie prechodového prechodového odporu;

• iskrenie pracovných kontaktov pri deformácii kontaktných plôch, čo vedie k zvýšeniu kontaktného odporu v kontaktných bodoch;

• silné iskrenie bežných pracovných kontaktov pri odstraňovaní zariadení na hasenie iskier alebo oblúkov;

• iskry pri elektrickom prerušení vodičov na kryte, zníženie elektrických izolačných vlastností konštrukčných prvkov z lokálneho vystavenia vlhkosti, znečistenia, starnutia.

4. Osvetlenie z poistiek v dôsledku:

• zahrievanie v miestach pracovných kontaktov z poklesu kontaktného tlaku a zvýšenia prechodového odporu;

• zahrievanie miest pracovných kontaktov z oxidácie kontaktných plôch a zvýšenie prechodového odporu; vyletenie roztavených kovových častíc poistky pri zničení puzdra poistky spôsobené použitím neštandardných poistiek ("ploštice");

• lietajúce častice roztaveného kovu na neštandardných otvorených poistkách.

Príčiny požiarov elektrických ohrievačov, zariadení, inštalácií

1.Prehriatie prístrojov, prístrojov, inštalácií v dôsledku skratu elektrických vykurovacích telies v dôsledku:

• zničenie elektrickej izolácie konštrukčných prvkov pred starnutím;

• zničenie elektrických izolačných prvkov z vonkajšieho mechanického nárazu;

• vrstvenie vodivého znečistenia medzi vodivými konštrukčnými prvkami;

• náhodné zasiahnutie vodivých predmetov a skratu elektrického vykurovacieho telesa;

• oslabenie kontaktného tlaku v miestach pripojenia vodivých drôtov, prvkov, čo vedie k výraznému zvýšeniu odolnosti prechodu;

• oxidácia v miestach pripojenia prúdových vodičov prvkov, čo vedie k výraznému zvýšeniu prechodového odporu;

• zničenie elektrickej izolácie konštrukčných prvkov zvýšeným napájacím napätím;

• únik ohriatej vody (kvapaliny), čo vedie k deformácii konštrukčných prvkov, skratu elektrického prúdu a zničeniu konštrukcie ohrievača ako celku.

2. Osvetlenie z elektrických vykurovacích zariadení, zariadení, inštalácií v dôsledku:

• styk horľavých materiálov (predmetov) s vykurovacími plochami elektrických vykurovacích zariadení, prístrojov, inštalácií;

• tepelné ožarovanie horľavých materiálov (predmetov) z elektrických vykurovacích zariadení, prístrojov, inštalácií.

Príčiny vznietenia komponentov

Skratové prehriatie v dôsledku:

• elektrický rozpad dielektrika v štruktúre základného prvku, čo vedie k nadprúdu;

• zníženie elektrických izolačných vlastností stavebných materiálov pred starnutím;

• zhoršenie rozptylu tepla v dôsledku nesprávnej inštalácie a (alebo) prevádzky;

• zvýšené straty energie v dôsledku zmien elektrického režimu v prípade poruchy «susedných» komponentov;

• vytváranie elektrických obvodov, ktoré projekt nepredpokladá.