УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ПРОТИВ ВОЗГОРАНИЙ часть 2
22 сентября 2010Применение УЗО типа А целесообразно в обоснованных случаях, например, в цепях, содержащих потребители с тиристорным управлением без разделительного трансформатора.
УЗО типа В применяют в промышленных электроустановках со смешанным питанием - переменным, выпрямленным и постоянным токами.
Конструкция УЗО должна обеспечивать его пожарную безопасность и работоспособность, как в нормальном режиме работы, так и при возникновении возможных неисправностей и нарушении правил эксплуатации.
Короткие замыкания, как правило, развиваются из дефектов электрической изоляции, замыканий на землю, утечек тока на землю или на проводники, находящиеся под другим потенциалом. Устройство защитного отключения, реагируя на ток утечки на землю или защитный проводник, заблаговременно, до развития в короткое замыкание, отключает электроустановку от источника питания, предотвращая тем самым недопустимый нагрев проводников, искрение, возникновение дуги и возможное последующее возгорание.
В отдельных случаях энергии, выделяемой в месте повреждения электрической изоляции при протекании токов утечки, достаточно для возникновения очага возгорания. В зависимости от материала и срока службы электрической изоляции её локальное возгорание может быть вызвано мощностью 40-60 Вт выделяемой в месте протекания тока утечки. При срабатывании УЗО противопожарного назначения с уставкой 300 мА выделение указанной мощности будет предотвращено, и УЗО не допустит возгорания объекта.
По данным ВНИИ противопожарной обороны [1] более трети зарегистрированных пожаров имеют электротехническое происхождение. Они возникают из-за возгораний электропроводки в результате нагрева проводников, искрения в месте плохого электрического контакта, утечки тока по загрязнениям и пыли с неизолированных участков цепи, горения электрической дуги на участке цепи, вызванного током короткого замыкания. Причина короткого замыкания - ток утечки. В месте дефекта электрической изоляция между находящимися под напряжением проводниками начинает протекать малый ток, а со временем образуется проводящий мостик, по которому протекает ток утечки.
По мере ухудшения состояния изоляционного материала, начиная со значения тока примерно 1 мА, постепенно происходит обугливание проводящего канала, возникает «угольный мостик» и в диапазоне от 5 до 50
мА ток уже течёт постоянно, постепенно на-ростая. При значении тока утечки 150 мА ( это означает, что на данном участке цепи выделяется мощность 33 Вт ) возникает реальная опасность возгорания изоляции.
В силу того, что под напряжением сопротивление «угольного мостика» ниже, чем в «холодном» состоянии, процесс носит лавинный характер: ток утечки быстро растёт, при значениях 300-500 мА в канале между зёрнами обугленного материала образуется тлеющий разряд, затем микродуга, ведущая к возникновению электрической дуги. При возгорании электрической изоляции в результате пиролиза часть её под действием высокой температуры переходит в газообразное состояние. Самостоятельное горение происходит в том случае, если пары вещества смешиваются с воздухом в соответствующей пропорции и объекту передаётся энергия, достаточная для достижения температуры воспламенения. При возгорании в электроустановках энергия поступает к участку изоляции при протекании токов утечки, в результате коротких замыканий, электрических разрядов различных видов. Горение электрической дуги имеет другую природу и не требует наличия окислителя.
Для воспламенения изоляции необходимо действие мощности 40 - 100 Вт. Выделение такой мощности возможно при протекании токов утечки в месте повреждения изоляции или возникновение «горячей точки» в месте плохого контакта. При сопротивлении изоляции ниже 1000 Ом возможно выделение мощности, достаточной для её возгорания.
При исследованиях зажигающего действия токов утечки, проведённых в испытательной пожарной лаборатории управления пожарной охраны УВД Алтайского края [2], минимальный зажигающий ток утечки составил:
- для провода АППВС – 54 мА (11,8 Вт) при времени действия 39,3 с;
- для провода АПВ – 114 мА (25 Вт) при времени действия 14,7 - 48,5 с;
- для провода АПР – 68 мА (15 Вт) при времени действия от 103,3 - 116,1 с. Таким образом настроив уставку срабатывания УЗО на минимальные зажигающие токи изоляции проводов, можно избежать возгорания повреждённых проводников.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Монаков В.В. УЗО против возгораний // Новости электротехники.- 2004. - №3(27).-С.84-85.