Příčiny požárů elektrických zařízení

Elektrická zařízení – soubor vzájemně propojených elektrických výrobků, které jsou ve strukturální a (nebo) funkční jednotě a jsou navrženy tak, aby vykonávaly specifickou funkci pro výrobu nebo přeměnu, přenos, distribuci nebo spotřebu elektrické energie (GOST 18311-80).

Elektrická zařízení lze seskupit podle nejpodstatnějších charakteristik: konstrukce, elektrické vlastnosti, funkční účel. Šest hlavních skupin elektroinstalací pokrývá téměř celou škálu elektrických zařízení používaných v praxi.

Jedná se o dráty a kabely, elektromotory, generátory a transformátory, osvětlovací zařízení, distribuční zařízení, elektrická zařízení pro spouštění, spínání, ovládání, ochranu, elektrická topná zařízení, přístroje, instalace, elektronická zařízení, počítače.

Příčiny požárů drátů a kabelů

1. Přehřátí v důsledku zkratu mezi vodiči a žilami kabelu, jejich žilami a zemí v důsledku:

• porušení izolace se zvýšeným napětím, včetně bleskových přepětí;

• zničení izolace v místě vzniku mikrotrhlin jako tovární vada;

• zničení izolace v místě mechanického poškození během provozu;

• rozpad izolace stárnutím; zničení izolace v místě místního vnějšího nebo vnitřního přehřátí; zničení izolace v místě s lokálním zvýšením vlhkosti nebo agresivity prostředí;

• náhodné spojení vodivých drátů kabelů a drátů k sobě nebo připojení vodivých drátů k zemi;

• záměrné propojení vodičů kabelu a vodičů navzájem nebo jejich uzemnění.

2. Přehřátí nadproudem v důsledku:

• připojení vysoce výkonného uživatele;

• výskyt významných svodových proudů mezi proudovými vodiči, proudovými vodiči a zemí (tělesem), včetně distribučních zařízení v důsledku snížení množství elektrické izolace;

• zvýšení okolní teploty v oblasti nebo na jednom místě, zhoršení odvodu tepla, větrání.

3. Přehřívání přechodových spár v důsledku:

• zeslabení kontaktního tlaku v místě stávajícího spojení dvou nebo více vodivých drátů, což vede k výraznému zvýšení přechodového odporu;

• oxidace v místě stávajícího spojení dvou nebo více vodičů, vedoucí k výraznému zvýšení přechodového odporu.

Analýza těchto příčin ukazuje, že například zkrat v elektrických vodičích není hlavní příčinou vznícení, zejména požárů.Je to důsledek nejméně osmi primárních fyzikálních jevů, které vedou k okamžitému snížení izolačního odporu mezi vodivými dráty různých potenciálů. Právě tyto jevy by měly být považovány za primární příčiny požáru, jejichž studium je vědecké i praktické.

Níže je uvedena klasifikace příčin požárů v jiných elektrických zařízeních.

Příčiny vznícení elektromotorů, generátorů a transformátorů

1. Přehřátí v důsledku zkratu ve vinutí v důsledku poškození otočením elektrické izolace:

• v jednom vinutí se zvýšeným napětím;

• v místě vzniku mikrotrhlin jako tovární vada;

• od stárnutí;

• z vystavení vlhkosti nebo agresivnímu prostředí;

• z účinků místního vnějšího nebo vnitřního přehřátí;

• před mechanickým poškozením;

2. Přehřátí v důsledku zkratu k pouzdru v důsledku poškození elektrické izolace vinutí:

• zvýšené napětí;

• stárnutím elektrické izolace;

• zničení elektrické izolace vinutí k tělu mechanickým poškozením elektrické izolace;

• z vystavení vlhkosti nebo agresivnímu prostředí;

• z vnějšího nebo vnitřního přehřátí.

3. Přehřátí v důsledku proudového přetížení vinutí je možné v důsledku:

• nadhodnocení mechanického zatížení hřídele;

• provoz třífázového motoru ve dvou fázích;

• zastavení rotoru v ložiskách z důvodu mechanického opotřebení a nedostatku mazání;

• zvýšené napájecí napětí;

• nepřetržitý nepřetržitý provoz při maximální zátěži;

• poruchy ventilace (chlazení);

• nadhodnocená frekvence zapnutí a vypnutí;

• nadhodnocená frekvence otáčení elektromotorů;

• porušení režimu spouštění (nedostatek tlumicích odporů při spuštění).

4. Přehřátí jiskrami v sběracích kroužcích a sběrači v důsledku:

• opotřebení kluzných kroužků, sběrače a kartáčů, což vede k oslabení kontaktního tlaku;

• kontaminace, oxidace sběracích kroužků, sběrač;

• mechanické poškození sběracích kroužků, sběračů a kartáčů;

• porušení míst instalace prvků sběru proudu na kolektoru;

• přetížení hřídele (pro elektromotory);

• proudové přetížení v obvodu generátoru;

• uzavření kolektorových desek v důsledku tvorby vodivých můstků na uhlí a měděném prachu.

Příčiny požárů v rozvaděčích, elektrických spouštěcích, spínacích, ovládacích, ochranných zařízeních

1. Přehřátí vinutí elektromagnetu přerušením zkratu v důsledku poškození izolace:

• zvýšené napětí;

• v místě vzniku mikrotrhlin jako tovární vada;

• v místě mechanického poškození při práci;

• od stárnutí;

• v místě místního vnějšího přehřátí od jiskřících kontaktů;

• při vystavení vysoké vlhkosti nebo agresivnímu prostředí.

2. Přehřátí v důsledku proudového přetížení v cívce elektromagnetu v důsledku:

• zvýšené napájecí napětí cívky elektromagnetu;

• dlouhý otevřený stav magnetického systému, když je cívka pod napětím;

• periodické nedostatečné vytahování pohyblivé části jádra až do uzavření magnetického systému v případě mechanického poškození konstrukčních prvků zařízení;

• zvýšená frekvence (počet) inkluzí — vypnutí.

3.Přehřátí konstrukčních prvků v důsledku:

• oslabení kontaktního tlaku v místech připojení vodivých drátů, což vede k výraznému zvýšení přechodového odporu;

• oxidace v místech připojení vodivých drátů a prvků, což vede k výraznému zvýšení přechodového odporu;

• jiskření pracovních kontaktů při opotřebení kontaktních ploch, což vede ke zvýšení odporu kontaktního přechodu;

• jiskření pracovních kontaktů při oxidaci kontaktních ploch a zvýšení přechodového přechodového odporu;

• jiskření pracovních kontaktů při deformaci kontaktních ploch, což vede ke zvýšení kontaktního odporu v kontaktních bodech;

• silné jiskření normálních pracovních kontaktů při odstraňování zařízení pro zhášení jisker nebo oblouku;

• jiskry při elektrickém přerušení vodičů na krytu, snížení elektrických izolačních vlastností konstrukčních prvků z místního vystavení vlhkosti, znečištění, stárnutí.

4. Osvětlení pojistkami v důsledku:

• zahřívání v místech pracovních kontaktů z poklesu kontaktního tlaku a zvýšení přechodového odporu;

• zahřívání míst pracovních kontaktů oxidací kontaktních ploch a zvýšení přechodového odporu; vylétnutí roztavených kovových částic pojistky při zničení pouzdra pojistky způsobené použitím nestandardních pojistek („štěnice“);

• létající částice roztaveného kovu na nestandardních otevřených pojistkách.

Příčiny požárů elektrických ohřívačů, přístrojů, instalací

1.Přehřátí přístrojů, přístrojů, instalací v důsledku zkratu elektrických topných těles v důsledku:

• zničení elektrické izolace konstrukčních prvků před stárnutím;

• zničení elektrických izolačních prvků z vnějšího mechanického nárazu;

• vrstvení vodivé kontaminace mezi vodivé konstrukční prvky;

• náhodný náraz do vodivých předmětů a zkratování elektrického topného tělesa;

• oslabení kontaktního tlaku v místech připojení vodivých drátů, prvků, což vede k výraznému zvýšení odporu přechodu;

• oxidace v místech připojení proudových vodičů prvků, což vede k výraznému zvýšení přechodového odporu;

• zničení elektrické izolace konstrukčních prvků zvýšeným napájecím napětím;

• únik ohřáté vody (kapaliny), který vede k deformaci konstrukčních prvků, zkratu elektrického proudu a zničení konstrukce ohřívače jako celku.

2. Osvětlení z elektrických topných zařízení, zařízení, instalací v důsledku:

• styk hořlavých hmot (předmětů) s topnými plochami elektrických topných zařízení, přístrojů, instalací;

• tepelné ozařování hořlavých materiálů (předmětů) z elektrických topných zařízení, přístrojů, instalací.

Příčiny vznícení součástí

Zkratové přehřátí způsobené:

• elektrický průraz dielektrika ve struktuře základního prvku vedoucí k nadproudu;

• snížení elektrických izolačních vlastností stavebních materiálů před stárnutím;

• zhoršení odvodu tepla v důsledku nesprávné instalace a (nebo) provozu;

• zvýšené ztráty energie v důsledku změn elektrického režimu v případě poruchy «sousedních» součástí;

• vytváření elektrických obvodů, které projekt nepředpokládá.