Виявлення пожежі в розподільних щитах електропостачання та автоматики - вибухозахист -

Є.Г. Сайдулін, Директор ТОВ «ЕТРА-спецавтоматика»

Опишу ситуацію, з якою багато хто стикався. Вечір. А може бути день, ранок чи ніч. Раптом гасне освітлення, телевізор, замовкає холодильник. У під'їзді чути схвильовані голоси сусідів. Видивляєшся... А під'їзд сповнений диму, смердить горілою ізоляцією. У когось спалахнув розподільчий щиток… Приїжджають пожежники, щось гасять. Приїжджають електрики, щось роблять. Вечір (ніч, день, ранок – потрібне підкреслити) солідно зіпсований.

Ушкодження у розподільчому електричному щиті виникають поступово, повільно. Гвинтові з'єднання кабелів, що слабшають, «підгоряючі» контакти автоматичних вимикачів через короткочасні перевантаження і перекоси фаз, призводять до того, що опір контакту зростає, як наслідок зростає температура контакту. Оскільки потужність, що підводиться для локального автомата є нескінченною, не зменшується при зростанні потужності, що знімається з автомата, то підтримувати нагрівання є чим і така ситуація може бути дуже тривалою. Тому при локальному нагріванні місць з'єднання кабелю та автомата, контактів автомата відбувається теплове розкладання оболонки кабелю, пластмасових деталей корпусу автомата, так звана термічна деструкція.

Умовлюся відразу, що хоча пишу «електричний розподільчий щит», йдеться навіть кабельних каналах, стійках автоматики тощо. Просто не хочеться щоразу перераховувати все підряд. І ще. Курсив виділено те, що зазвичай пишуть дрібним шрифтом, уточнення.

Термічна деструкція це процес руйнування макромолекул під впливом підвищених температур.

Процес термічної деструкції полімерів єсукупність гомогенних та гетерогенних хімічних реакцій та фазових перетворень, що супроводжуються зазвичай поглинанням тепла та втратою маси за рахунок виділення летких продуктів розкладання [1].

Через війну електричний компонент руйнується, мабуть, з появою високих температур. Не виключені й серйозні наслідки – пожежа у приміщеннях.

Отже, якими є умови експлуатації обладнання, встановленого в електричному розподільчому щиті.

потужність, що підводиться, обмежена пропускною здатністю електричних ланцюгів, що підводяться, і набагато більше тієї, яка знімається з боку навантаження автоматичного вимикача. У цій ситуації можна розглядати джерело електропостачання як шини нескінченної потужності.

Шини нескінченної потужності - вузол електричної мережі, в якому амплітуда та фаза напруги та частота задані та залишаються незмінними при будь-яких змінах навантаження мережі.

процес підгоряння контактів повільний, може тривати місяцями, відновлюватися зі збільшенням енергоспоживання і припинятися при мінімізації навантаження;
при підгорянні контактів, збільшенні струму, що протікає, комутації навантаження відбувається нагрівання внутрішнього об'єму електричного щита і температура експлуатації може перевищувати температуру навколишнього повітря на 8-10 градусів і більше;
як наслідок «поганих контактів» зростає рівень електромагнітних широкосмугових перешкод;
електричні щити закриті і є об'єм з обмеженим припливом повітря (прошу не плутати з герметичним об'ємом, в якому процес пожежі закінчився б відразу при вигорянні кисню);
електричні щити не можна назвати чистою зоною, що пил осідає роками, до чергового планового (або не планового) ремонту.

Щопотрібно робити з електричним щитом, що загорівся, що про це говорять фахівці:

Костянтин Білоусов, Всеукраїнське добровільне пожежне товариство: «Якщо щиток димить і іскрить, то впершу чергу необхідно його знеструмити. Це можна зробити за допомогою дерев'яної, сухої швабри, лиж або звичайної палиці. На безпечній відстані вимкніть усі тумблери. У жодному разі не можна заливати водою. Якщо ви вирішили погасити полум'я самостійно, то скористайтеся вуглекислотним вогнегасником [4]» [2].

Пожежно-технічний мінімум: «Виявивши, що спалахнули електричні мережі, необхідно в першу чергу знеструмити електропроводку в квартирі, а потім вимкнути загальний рубильник на щиті введення.Вимкнувши струм, слід приступити до гасіння вогнищ вогню, застосувавши для цього вогнегасник, воду, пісок.» [3].

Тобто алгоритм наступний:виявити пожежу, потімвідключити харчування, потімгасити. Це логічно, в умовах необмеженої потужності джерела живлення гасити ДО відключення напруги все одно, що заливати калюжу бензину, до якої безперервно підтікає річка пального.

Виявлення пожежі в електрообладнанні.

До певного часу, до часу зміни в електрообладнанні допустимі, укладаються в нормальне експлуатаційне старіння. Всі пристрої не ідеальні, але коли буде перевищено припустимий поріг неідеальності – трапляється аварія, у нашому випадку з можливою пожежею. Тим не менш, до цього порога будь-яка спрацьовування буде розцінюватися як помилкова.

Тому виявляти пожежу потрібно не чекаючи, що «щиток димить і іскрить», по тлінню, але водночас не сигналізувати марно.

Основний тип ізоляції, що використовується в силових кабелях, це полівінілхлорид та поліетилен, у корпусах автоматичних.вимикачів – полівінілхлорид та АБС-пластик.

Характерною ознакою пошкодження та майбутнього займання кабелю є нагрівання металевих жил з наступним нагріванням та деструкцією оболонки кабелю.

Підвищення температури гарантовано при нагріванні провідників та горінні газових продуктів деструкції оболонки кабелю.

Димоутворююча здатність ізоляції, що горить, визначається добавками до полімерного матеріалу ізоляції кабелів.

При термічній деструкції полімерів виділяється багато різних газоподібних продуктів.

Полівінілхлорид - горючий матеріал. Температура займання 390 °С, самозаймання 454 - 495 °С. При температурі вище 170 ° С починається процес розкладання на хлористий водень (до 21% маси вихідного матеріалу), окис та двоокис вуглецю. Кількість виділених летких речовин досягає 65% маси матеріалу на основі полівінілхлориду.

Поліетилен - горючий матеріал. Температура плавлення 300 °С, займання 306 °С, самозаймання 417 °С.

При деструкції поліетилену виділяються бутилен, н-бутан, пропан, етан, пептан та ін.

Крім того, у продуктах розкладання є: окис вуглецю (до 12%), водень (до 10%), вуглекислий газ (до 1,6%).

Обов'язковим компонентом газоподібних продуктів згоряння синтетичних полімерів є окис вуглецю (чадний газ). Він має високі токсичні властивості, виділяється у значних кількостях при горінні будь-яких вуглецевмісних речовин.

Внаслідок того, що чадний газ СО завжди виявляється в продуктах піролізу синтетичних матеріалів, він відноситься до групи «Пожежних маркерів», поява яких свідчить про тління та горіння [4].

Кількості СО, що виділяються при згорянні полімерів, %мас.: