Lühised, ülekoormused, mööduvad takistused. Tuleohutusmeetmed

Mis on lühis ja mis põhjustab lühise

Juhtmete lühised tekivad kõige sagedamini juhtivate osade isolatsiooni rikkumise tõttu mehaaniliste kahjustuste, vananemise, niiskuse ja söövitava keskkonnaga kokkupuute ning inimtegevuse ebaõige tegevuse tagajärjel. Lühise korral suureneb see voolutugevus, ja eralduv soojushulk on teadaolevalt võrdeline voolu ruuduga. Seega, kui lühises suureneb vool 20 korda, siis vabanev soojushulk suureneb umbes 400 korda.

Soojusefekt juhtmete isolatsioonile vähendab järsult selle mehaanilisi ja dielektrilisi omadusi. Näiteks kui elektripapi (isolatsioonimaterjalina) juhtivust 20 ° C juures võtta ühikuna, siis temperatuuridel 30, 40 ja 50 ° C suureneb see vastavalt 4, 13 ja 37 korda. Isolatsiooni termiline vananemine toimub kõige sagedamini elektrivõrkude ülekoormuse tõttu vooludega, mis ületavad antud tüüpi ja juhtmete ristlõike jaoks pikaajaliselt lubatud.Näiteks paberisolatsiooniga kaablite puhul saab nende kasutusiga määrata vastavalt tuntud "kaheksa kraadi reeglile": temperatuuri tõus iga 8 ° C kohta vähendab isolatsiooni kasutusiga 2 korda. Polümeersed isolatsioonimaterjalid võivad samuti termiliselt laguneda.

Niiskuse ja söövitava keskkonna mõju juhtmete isolatsioonile halvendab oluliselt selle seisukorda pinnalekke ilmnemise tõttu. Tekkiv soojus aurustab vedeliku, jättes isolatsioonile soolajäljed. Kui aurustumine peatub, kaob lekkevool. Korduval kokkupuutel niiskusega protsess kordub, kuid soola kontsentratsiooni suurenemise tõttu suureneb juhtivus nii palju, et lekkevool ei peatu ka pärast aurustumise lõppu. Lisaks tekivad väikesed sädemed. Seejärel lekkevoolu mõjul isolatsioon karboniseerub, kaotab oma tugevuse, mis võib põhjustada lokaalse kaarepinna tühjenemise, mis võib isolatsiooni süüdata.

Elektrijuhtmete lühise ohtu iseloomustavad järgmised elektrivoolu võimalikud ilmingud: juhtmete isolatsiooni ja ümbritsevate põlevate esemete ja ainete süttimine; juhtmete isolatsiooni võime levitada põlemist, kui see süttib välistest süüteallikatest; sulametalliosakeste moodustumine lühise ajal, süütades ümbritsevad põlevad materjalid (sulametalliosakeste paisumiskiirus võib ulatuda 11 m / s ja nende temperatuur on 2050-2700 ° C).

Avariirežiim tekib ka siis, kui elektrijuhtmed on ülekoormatud.Tarbijate vale valiku, sisselülitamise või rikke tõttu ületab juhtmete kaudu voolav koguvool nimiväärtust, see tähendab, et suureneb voolutihedus (ülekoormus). Näiteks kui vool 40 A läbib kolme sama pikkusega, kuid erineva ristlõikega jadamisi ühendatud juhtmejuppi -10; 4 ja 1 mm2, selle tihedus on erinev: 4, 10 ja 40 A / mm2. Viimasel tükil on suurim voolutihedus ja vastavalt ka suurimad võimsuskaod. 10 mm2 ristlõikega traat soojeneb veidi, 4 mm2 ristlõikega juhtme temperatuur jõuab lubatud tasemeni ja 1 mm2 ristlõikega traadi isolatsioon lihtsalt põleb.

Kuidas erineb lühisvool ülekoormusvoolust

Peamine erinevus lühise ja ülekoormuse vahel seisneb selles, et lühise korral on avariirežiimi põhjus isolatsiooni rikkumine ja ülekoormuse korral selle tagajärg. Teatud asjaoludel on avariirežiimi pikemast kestusest tingitud juhtmete ja kaablite ülekoormamine tulekahjuohtlikum kui lühis.

Juhtmete alusmaterjal mõjutab oluliselt süüteomadusi ülekoormuse korral. Ülekoormusrežiimis katsete käigus saadud APV ja PV kaubamärkide juhtmete tuleohunäitajate võrdlus näitab, et vasest juhtivate juhtmetega juhtmete isolatsiooni süttimise tõenäosus on suurem kui alumiiniumjuhtmetel.

Täheldatakse lühistamist sama mustriga. Kaarlahenduste põlemisvõime vaskjuhtmetega ahelates on suurem kui alumiiniumjuhtmete puhul.Näiteks põletatakse 2,8 mm seinapaksusega terastoru (või süüdatakse selle pinnal olev põlev materjal) alumiiniumtraadi ristlõikega 16 mm2 ja vasktraadiga 6 mm2. .

Voolu kordsus määratakse lühise- või ülekoormusvoolu ja juhi antud ristlõike pideva lubatud voolu suhtega.

Suurim tuleoht on polüetüleenkestaga juhtmetel ja kaablitel, samuti polüetüleentorudel juhtmete ja kaablite paigaldamisel. Juhtmete paigaldamine polüetüleentorudesse on tulekahju seisukohalt suurem oht ​​kui juhtmestik vinüülplasttorudesse, seetõttu on polüetüleentorude kasutusvaldkond palju kitsam. Ülekoormus on eriti ohtlik eraelamutes, kus reeglina toidetakse kõiki tarbijaid ühest võrgust ning kaitseseadmed sageli puuduvad või on mõeldud ainult lühisvoolu jaoks. Ka kõrghoonetes ei takista miski elanikel kasutamast võimsamaid lampe või sisse lülitamast koduseid elektriseadmeid, mille koguvõimsus on suurem, kui võrk on ette nähtud.

Kaabliseadmetel (kontaktid, lülitid, pistikupesad jne) on näidatud voolude, pingete, võimsuse piirväärtused ning klemmidel, pistikutel ja muudel toodetel lisaks ühendatud juhtmete suurimad ristlõiked. Nende seadmete ohutuks kasutamiseks peate suutma need sildid dešifreerida.

Näiteks lülitile on märgitud «6,3 A; 250 V «, kassetil -» 4 A; 250 V; 300 W « ja pikendusel -jaotur -» 250 V; 6,3 A «,» 220 V. 1300 W «,» 127 V, 700 W «.«6,3 A» hoiatab, et lülitit läbiv vool ei tohiks ületada 6,3 A, vastasel juhul kuumeneb lüliti üle. Iga väiksema voolu korral sobib lüliti, sest mida väiksem on vool, seda vähem kontakt kuumeneb. Silt «250 V» näitab, et lülitit saab kasutada võrkudes, mille pinge ei ületa 250 V.

Kui korrutate 4 A 250 V-ga, saate 1000, mitte 300 vatti. Kuidas seostada arvutatud väärtust sildiga? Peame alustama võimust. 220 V pingel on lubatud vool 1,3 A (300: 220); pingel 127 V — 2,3 A (300-127). Voolutugevus 4 A vastab pingele 75 V (300: 4). Silt "250 V; 6,3 A «näitab, et seade on mõeldud võrkudele, mille pinge ei ületa 250 V ja vool ei ületa 6,3 A. Korrutades 6,3 A 220 V-ga, saame 1386 W (1300 W, ümardatud). Korrutades 6,3A 127V-ga, saame 799W (700W ümardatult). Tekib küsimus: kas niimoodi ümardada pole ohtlik? See ei ole ohtlik, sest pärast ümardamist saate madalama võimsuse väärtused. Kui võimsus on väiksem, kuumenevad kontaktid vähem.

Kui kontaktühendust läbib kontaktühenduse siirdetakistusest tingitud elektrivool, siis pinge langeb, võimsus ja energia vabanevad, mistõttu kontaktid kuumenevad. Liigne voolu suurenemine vooluringis või takistuse suurenemine toob kaasa kontakt- ja juhtmejuhtmete temperatuuri täiendava tõusu, mis võib põhjustada tulekahju.

Elektripaigaldistes kasutatakse püsikontaktühendusi (jootmine, keevitamine) ja lahtivõetavaid (kruvi, pistiku, vedruga jne) ja lülitusseadmete kontakte - magnetkäivitite, releede, lülitite ja muid spetsiaalselt elektriliste sulgemis- ja avamisseadmeid. ahelad, st nende kommuteerimiseks. Sisemistes elektrivõrkudes sissepääsust kuni elektri vastuvõtjani elektrit koormus liigub läbi suure hulga kontaktühenduste.

Mitte mingil juhul ei tohi kontaktide linke katkestada…. Mõni aeg tagasi tehtud uuringud sisevõrkude seadmete kohta näitavad, et kõigist uuritud kontaktidest vastab GOST-i nõuetele vaid 50%. Kui koormusvool liigub ebakvaliteetses kontaktühenduses, eraldub ajaühikus märkimisväärne kogus soojust, mis on võrdeline voolu ruuduga (voolutihedus) ja kontakti tegelike kontaktpunktide takistusega.

Kui kuumad kontaktid puutuvad kokku põlevate materjalidega, võivad need süttida või söestuda ning juhtmete isolatsioon võib süttida.

Kontakttakistuse väärtus sõltub voolutihedusest, kontaktide survejõust (takistusala suurusest), materjalist, millest need on valmistatud, kontaktpindade oksüdatsiooniastmest jne.

Kontakti voolutiheduse (ja seega ka temperatuuri) vähendamiseks on vaja suurendada kontaktide tegelikku kontaktpinda. Kui kontakttasandid suruda teatud jõuga üksteise vastu, siis kokkupuutepunktides olevad väikesed mugulad muljuvad kergelt.Selle tõttu suurenevad kontaktelementide pindalad ja tekivad täiendavad kontaktpinnad ning vähenevad voolutihedus, kontakttakistus ja kontakti kuumenemine. Eksperimentaalsed uuringud on näidanud, et kontakttakistuse ja pöördemomendi (survejõu) suuruse vahel on pöördvõrdeline seos. Pöördemomendi kahekordse vähenemisega suureneb 4 mm2 ristlõikega APV-juhtme või kahe 2,5 mm2 ristlõikega juhtme kontaktühenduse takistus 4-5 korda.

Kontaktidelt soojuse eemaldamiseks ja keskkonda hajutamiseks luuakse kindla massiga kontaktid ja jahutuspinnad. Erilist tähelepanu pööratakse juhtmete ühenduskohtadele ja nende ühendamisele elektrivastuvõtjate sisendseadmete kontaktidega. Juhtmete liigutatavatel otstel kasutatakse erineva kujuga kõrvu ja spetsiaalseid klambreid. Kontakti töökindluse tagavad tavapärased vedruga ja äärikutega seibid. 3–3,5 aasta pärast suureneb kontakttakistus umbes 2 korda. Kontaktide takistus suureneb oluliselt ka lühise ajal voolu lühikese perioodilise mõju tulemusena kontaktile. Katsed näitavad, et elastsete vedruseibidega kontaktliigendid on ebasoodsate tegurite mõjul kõige stabiilsemad.

Paraku on "litri säästmine" üsna levinud. Seib peaks olema valmistatud värvilistest metallidest, näiteks messingist. Terasest seib on kaitstud korrosioonivastase kattega.