Vzroki požarov v električnih napravah

Električna naprava - niz medsebojno povezanih električnih izdelkov, ki so v strukturni in (ali) funkcionalni enoti, zasnovani za opravljanje določene funkcije za proizvodnjo ali transformacijo, prenos, distribucijo ali porabo električne energije (GOST 18311-80).

Električne naprave lahko razvrstimo v skupine po najpomembnejših značilnostih: konstrukcija, električne lastnosti, funkcionalni namen. Šest glavnih skupin električnih inštalacij pokriva skoraj celotno paleto električnih naprav, ki se uporabljajo v praksi.

To so žice in kabli, elektromotorji, generatorji in transformatorji, svetlobna oprema, razdelilne naprave, električne naprave za zagon, preklop, krmiljenje, zaščito, električne grelne naprave, aparati, instalacije, elektronska oprema, računalniki.

Vzroki požarov žic in kablov

1. Pregrevanje zaradi kratkega stika med žicami in kabelskimi jedri, njihovimi jedri in tlemi kot posledica:

• razpad izolacije s povečano napetostjo, tudi zaradi udarov strele;

• uničenje izolacije na mestu nastanka mikrorazpok kot tovarniške napake;

• uničenje izolacije na mestu mehanske poškodbe med delovanjem;

• razpad izolacije zaradi staranja; uničenje izolacije na mestu lokalnega zunanjega ali notranjega pregrevanja; uničenje izolacije na mestu z lokalno povečano vlažnostjo ali agresivnostjo okolja;

• nenamerno povezovanje prevodnih žic kablov in žic med seboj ali povezovanje prevodnih žic z zemljo;

• namerno povezovanje vodnikov kabla in vodnikov med seboj ali njihovo ozemljitev.

2. Pregrevanje zaradi prevelikega toka kot posledica:

• priključitev uporabnika z visoko močjo;

• pojav znatnih tokov uhajanja med tokovnimi vodniki, tokovnimi vodniki in tlemi (telo), vključno z razdelilnimi napravami zaradi zmanjšanja količine električne izolacije;

• zvišanje temperature okolja na območju ali na enem mestu, poslabšanje odvajanja toplote, prezračevanje.

3. Pregrevanje prehodnih spojev kot posledica:

• oslabitev kontaktnega tlaka na mestu obstoječe povezave dveh ali več prevodnih žic, kar povzroči znatno povečanje kontaktnega upora;

• oksidacija na mestu obstoječega stika dveh ali več prevodnikov, kar povzroči znatno povečanje kontaktnega upora.

Analiza teh vzrokov kaže, da na primer kratek stik v električnih žicah ni glavni vzrok vžiga, še posebej požara.To je posledica vsaj osmih primarnih fizikalnih pojavov, ki vodijo do takojšnjega zmanjšanja izolacijskega upora med prevodnimi žicami različnih potencialov. Prav te pojave je treba obravnavati kot glavne vzroke požara, katerih preučevanje je znanstveno in praktično zanimivo.

Spodaj je razvrstitev vzrokov požarov v drugih električnih napravah.

Vzroki za vžig elektromotorjev, generatorjev in transformatorjevv

1. Pregrevanje zaradi kratkega stika v navitjih zaradi poškodbe električne izolacije:

• v enem navitju s povečano napetostjo;

• na mestu nastanka mikrorazpok kot tovarniške napake;

• od staranja;

• zaradi izpostavljenosti vlagi ali agresivnemu okolju;

• zaradi učinkov lokalnega zunanjega ali notranjega pregrevanja;

• pred mehanskimi poškodbami;

2. Pregrevanje zaradi kratkega stika na ohišje zaradi poškodbe električne izolacije navitij:

• povečana napetost;

• zaradi staranja električne izolacije;

• uničenje električne izolacije navitij do telesa zaradi mehanskih poškodb električne izolacije;

• zaradi izpostavljenosti vlagi ali agresivnemu okolju;

• zaradi zunanjega ali notranjega pregrevanja.

3. Pregrevanje zaradi trenutne preobremenitve navitij je možno zaradi:

• precenjevanje mehanske obremenitve gredi;

• delovanje trifaznega motorja v dveh fazah;

• zaustavitev rotorja v ležajih zaradi mehanske obrabe in pomanjkanja mazanja;

• povečana napajalna napetost;

• neprekinjeno neprekinjeno delovanje pri največji obremenitvi;

• motnje v prezračevanju (hlajenju);

• precenjena frekvenca vklopa in izklopa;

• precenjena vrtilna frekvenca elektromotorjev;

• kršitev načina zagona (pomanjkanje uporov dušenja ob zagonu).

4. Pregrevanje zaradi isker v drsnih obročih in kolektorju kot posledica:

• obraba drsnih obročev, kolektorja in ščetk, kar vodi do oslabitve kontaktnega tlaka;

• onesnaženje, oksidacija drsnih obročev, zbiralnik;

• mehanske poškodbe drsnih obročev, kolektorjev in ščetk;

• kršitve krajev namestitve elementov zbiranja toka na kolektorju;

• preobremenitev gredi (za elektromotorje);

• tokovna preobremenitev v vezju generatorja;

• zapiranje kolektorskih plošč zaradi nastajanja prevodnih mostov na premogu in bakrenem prahu.

Vzroki požarov v stikalnih, električnih zagonskih, stikalnih, krmilnih, zaščitnih napravah

1. Pregrevanje navitja elektromagneta zaradi prekinitve kratkega stika zaradi poškodbe izolacije:

• povečana napetost;

• na mestu nastanka mikrorazpok kot tovarniške napake;

• na mestu mehanske poškodbe med delom;

• od staranja;

• na mestu lokalnega zunanjega pregrevanja zaradi iskrenja kontaktov;

• pri izpostavljenosti visoki vlažnosti ali agresivnih okoljih.

2. Pregrevanje zaradi tokovne preobremenitve v tuljavi elektromagneta kot posledica:

• povečana napajalna napetost elektromagnetne tuljave;

• dolgo odprto stanje magnetnega sistema, ko je tuljava pod napetostjo;

• občasno nezadostno vlečenje gibljivega dela jedra, dokler se magnetni sistem ne zapre v primeru mehanske poškodbe konstrukcijskih elementov naprav;

• povečana pogostost (število) vključitev - zaustavitev.

3.Pregrevanje strukturnih elementov kot posledica:

• oslabitev kontaktnega tlaka v mestih povezave prevodnih žic, kar vodi do znatnega povečanja kontaktnega upora;

• oksidacija na mestih povezave prevodnih žic in elementov, kar vodi do znatnega povečanja prehodnega upora;

• iskrenje delovnih kontaktov med obrabo kontaktnih površin, kar vodi do povečanja odpornosti kontaktnega prehoda;

• iskrenje delovnih kontaktov med oksidacijo kontaktnih površin in povečanje prehodne kontaktne upornosti;

• iskrenje delovnih kontaktov, ko so kontaktne površine izkrivljene, kar vodi do povečanja kontaktnega upora na kontaktnih točkah;

• močno iskrenje normalnih delovnih kontaktov pri odstranjevanju isker ali naprav za gašenje obloka;

• iskre med električnim razpadom žic na ohišju, zmanjšanje električnih izolacijskih lastnosti strukturnih elementov zaradi lokalne izpostavljenosti vlagi, onesnaženju, staranju.

4. Osvetlitev iz varovalk kot posledica:

• segrevanje na mestih delovnih kontaktov zaradi zmanjšanja kontaktnega tlaka in povečanja prehodnega upora;

• segrevanje krajev delovnih kontaktov zaradi oksidacije kontaktnih površin in povečanja prehodnega upora; letenje staljenih kovinskih delcev varovalke, ko je ohišje varovalke uničeno zaradi uporabe nestandardnih varovalk ("hroščev");

• leteči staljeni kovinski delci na nestandardnih odprtih varovalkah.

Vzroki požarov na električnih grelcih, napravah, inštalacijah

1.Pregrevanje naprav, aparatov, inštalacij zaradi kratkega stika električnih grelnih elementov kot posledica:

• uničenje električne izolacije konstrukcijskih elementov zaradi staranja;

• uničenje električnih izolacijskih elementov zaradi zunanjega mehanskega vpliva;

• plastenje prevodne kontaminacije med prevodnimi konstrukcijskimi elementi;

• nenamerno udarjanje v prevodne predmete in električne grelne elemente kratkega stika;

• oslabitev kontaktnega tlaka na priključnih mestih prevodnih žic, elementov, kar vodi do znatnega povečanja upora prehoda;

• oksidacija na priključnih mestih tokovnih žic elementov, kar povzroči znatno povečanje prehodnega upora;

• uničenje električne izolacije strukturnih elementov zaradi povečane napajalne napetosti;

• puščanje segrete vode (tekočine), kar vodi do deformacije strukturnih elementov, kratkega stika električnega toka in uničenja strukture grelnika kot celote.

2. Razsvetljava iz električnih grelnih naprav, naprav, inštalacij kot posledica:

• stik gorljivih materialov (predmetov) z grelnimi površinami električnih grelnih naprav, naprav, inštalacij;

• toplotno obsevanje gorljivih materialov (predmetov) iz električnih grelnih naprav, naprav, inštalacij.

Vzroki za vžig komponent

Pregrevanje v kratkem stiku zaradi:

• električni razpad dielektrika v strukturi sestavnega elementa, ki vodi do prekomernega toka;

• zmanjšanje elektroizolacijskih lastnosti gradbenih materialov zaradi staranja;

• poslabšanje odvajanja toplote zaradi nepravilne namestitve in (ali) delovanja;

• povečana disipacija moči zaradi sprememb električnega načina v primeru okvare «sosednjih» komponent;

• oblikovanje električnih tokokrogov, ki niso predvideni s projektom.