Trumpieji jungimai, perkrovos, trumpalaikiai pasipriešinimai. Priešgaisrinės saugos priemonės

Kas yra trumpasis jungimas ir kas sukelia trumpąjį jungimą

Trumpieji jungimai laiduose dažniausiai atsiranda dėl laidžių dalių izoliacijos pažeidimo dėl mechaninių pažeidimų, senėjimo, drėgmės ir korozinės aplinkos poveikio, taip pat dėl ​​netinkamų žmogaus veiksmų. Kai yra trumpasis jungimas, jis padidėja srovės stipris, o išsiskiriančios šilumos kiekis yra proporcingas srovės kvadratui. Taigi, jei trumpojo jungimo metu srovė padidės 20 kartų, tada išsiskiriančios šilumos kiekis padidės apie 400 kartų.

Šilumos poveikis laidų izoliacijai smarkiai sumažina jo mechanines ir dielektrines savybes. Pavyzdžiui, jei elektros kartono (kaip izoliacinės medžiagos) laidumas 20 ° C temperatūroje laikomas vienetu, tada 30, 40 ir 50 ° C temperatūroje jis padidės atitinkamai 4, 13 ir 37 kartus. Izoliacijos terminis senėjimas dažniausiai atsiranda dėl elektros tinklų perkrovos srovėmis, viršijančiomis tam tikro tipo ir skerspjūvio laidų ilgalaikę leistiną vertę.Pavyzdžiui, kabelių su popierine izoliacija jų tarnavimo laikas gali būti nustatomas pagal gerai žinomą „aštuonių laipsnių taisyklę“: temperatūros padidėjimas kas 8 ° C sumažina izoliacijos tarnavimo laiką 2 kartus. Polimerinės izoliacinės medžiagos taip pat yra termiškai degraduojamos.

Drėgmės ir korozinės aplinkos poveikis laidų izoliacijai žymiai pablogina jos būklę dėl paviršiaus nutekėjimo. Dėl susidariusios šilumos išgarinamas skystis, ant izoliacijos lieka druskos pėdsakai. Kai garavimas sustoja, nuotėkio srovė išnyksta. Pakartotinai veikiant drėgmę, procesas kartojamas, tačiau padidėjus druskų koncentracijai laidumas padidėja tiek, kad nuotėkio srovė nesiliauja net ir pasibaigus garavimui. Be to, atsiranda mažų kibirkščių. Vėliau, veikiant nuotėkio srovei, izoliacija karbonizuojasi, praranda savo stiprumą, todėl gali atsirasti vietinis lankinis paviršiaus iškrovimas, kuris gali uždegti izoliaciją.

Elektros laidų trumpojo jungimo pavojui būdingi šie galimi elektros srovės pasireiškimai: laidų izoliacijos ir aplinkinių degių daiktų bei medžiagų užsidegimas; laidų izoliacijos gebėjimas paskleisti degimą, kai užsiliepsnoja išoriniai uždegimo šaltiniai; išlydyto metalo dalelių susidarymas trumpojo jungimo metu, uždegant aplinkines degias medžiagas (išlydyto metalo dalelių plėtimosi greitis gali siekti 11 m/s, o jų temperatūra – 2050-2700 °C).

Avarinis režimas taip pat atsiranda, kai elektros laidai yra perkrauti.Dėl neteisingo vartotojų pasirinkimo, įjungimo ar gedimo bendra laidais tekanti srovė viršija vardinę vertę, tai yra, padidėja srovės tankis (perkrova). Pavyzdžiui, kai 40 A srovė teka per tris nuosekliai sujungtus vienodo ilgio, bet skirtingo skerspjūvio vielos gabalus-10; 4 ir 1 mm2, jo tankis bus skirtingas: 4, 10 ir 40 A / mm2. Paskutinis gabalas turi didžiausią srovės tankį ir atitinkamai didžiausius galios nuostolius. 10 mm2 skerspjūvio viela šiek tiek įkais, 4 mm2 skerspjūvio laido temperatūra pasieks leistiną lygį ir 1 mm2 skerspjūvio laido izoliacija tiesiog sudegs.

Kuo trumpojo jungimo srovė skiriasi nuo perkrovos srovės

Pagrindinis skirtumas tarp trumpojo jungimo ir perkrovos yra tas, kad trumpojo jungimo atveju izoliacijos pažeidimas yra avarinio režimo priežastis, o kai perkrova - jo pasekmė. Tam tikromis aplinkybėmis laidų ir kabelių perkrovimas dėl ilgesnės avarinio režimo trukmės yra pavojingesnis gaisrui nei trumpasis jungimas.

Pagrindinė laidų medžiaga turi didelę įtaką uždegimo charakteristikoms esant perkrovai. Palyginus APV ir PV markių laidų gaisro pavojaus rodiklius, gautus atliekant bandymus perkrovos režimu, matyti, kad laidų su variniais laidais laidais izoliacijos užsidegimo tikimybė yra didesnė nei aliuminio laidų.

Stebimas toks pat trumpasis jungimas. Lankinių išlydžių degimo galia grandinėse su variniais laidais yra didesnė nei su aliuminio laidais.Pavyzdžiui, plieninis vamzdis, kurio sienelės storis 2,8 mm, deginamas (arba užsidega jo paviršiuje esanti degi medžiaga), kurio aliuminio vielos skerspjūvis yra 16 mm2 ir varine viela, kurios skerspjūvis 6 mm2 .

Srovės daugialypiškumas nustatomas pagal trumpojo jungimo arba perkrovos srovės ir nuolatinės leistinos srovės santykį tam tikram laidininko skerspjūviui.

Didžiausią gaisro pavojų kelia laidai ir kabeliai su polietileno apvalkalu, taip pat polietileniniai vamzdžiai, juose tiesiant laidus ir kabelius. Instaliacija polietileniniuose vamzdžiuose gaisro požiūriu yra didesnis pavojus nei laidai viniliniuose plastikiniuose vamzdžiuose, todėl polietileninių vamzdžių pritaikymo sritis yra daug siauresnė. Perkrova ypač pavojinga privačiuose gyvenamuosiuose pastatuose, kur paprastai visi vartotojai maitinami iš vieno tinklo, o apsauginių įtaisų dažnai nėra arba jie skirti tik trumpojo jungimo srovei. Daugiaaukščiuose gyvenamuosiuose namuose taip pat niekas netrukdo gyventojams naudoti galingesnes lempas ar įjungti buitinius elektros prietaisus, kurių bendra galia didesnė nei ta, kuriai tinklas skirtas.

Ant kabelių įrenginių (kontaktų, jungiklių, lizdų ir kt.) nurodomos ribinės srovės, įtampos, galios vertės, o ant gnybtų, jungčių ir kitų gaminių, be to, didžiausi prijungtų laidų skerspjūviai. Kad galėtumėte saugiai naudoti šiuos įrenginius, turite mokėti iššifruoti šias etiketes.

Pavyzdžiui, jungiklis pažymėtas «6,3 A; 250 V «, ant kasetės -» 4 A; 250 V; 300 W «, o ant prailginimo -daliklio -» 250 V; 6,3 A «,» 220 V. 1300 W «,» 127 V, 700 W «.«6,3 A» įspėja, kad srovė, einanti per jungiklį, neturi viršyti 6,3 A, kitaip jungiklis perkais. Bet kokiai mažesnei srovei jungiklis tinka, nes kuo mažesnė srovė, tuo kontaktas mažiau įkaista. Užrašas „250 V“ rodo, kad jungiklis gali būti naudojamas tinkluose, kurių įtampa neviršija 250 V.

Jei padauginsite 4 A iš 250 V, gausite 1000, o ne 300 vatų. Kaip apskaičiuotą vertę susieti su etikete? Turime pradėti nuo valdžios. Esant 220 V įtampai, leistina srovė yra 1,3 A (300: 220); esant 127 V įtampai — 2,3 A (300-127). 4 A srovė atitinka 75 V (300: 4) įtampą. Užrašas „250 V; 6,3 A «rodo, kad įrenginys skirtas tinklams, kurių įtampa ne didesnė kaip 250 V, o srovė ne didesnė kaip 6,3 A. Padauginus 6,3 A iš 220 V, gauname 1386 W (1300 W, suapvalinta). Padauginus 6,3A iš 127V, gauname 799W (700W suapvalinta). Kyla klausimas: ar nepavojinga taip apvalinti? Tai nepavojinga, nes po apvalinimo gaunamos mažesnės galios reikšmės. Jei galia mažesnė, kontaktai mažiau įkaista.

Kai kontaktine jungtimi teka elektros srovė dėl trumpalaikės kontaktinės jungties varžos, krenta įtampa, išsiskiria galia ir energija, todėl kontaktai įkaista. Per didelis srovės padidėjimas grandinėje arba pasipriešinimo padidėjimas papildomai padidina kontaktinių ir švino laidų temperatūrą, o tai gali sukelti gaisrą.

Elektros instaliacijose naudojamos nuolatinių kontaktų jungtys (litavimo, suvirinimo) ir nuimamos (su varžtu, kištuku, spyruokle ir kt.) bei perjungimo įrenginių kontaktai - magnetiniai starteriai, relės, jungikliai ir kiti įrenginiai, specialiai skirti elektros uždarymui ir atidarymui. grandinės, tai yra jų komutacijai. Vidiniuose elektros tinkluose nuo įėjimo iki elektros imtuvo elektros apkrova teka per daug kontaktinių jungčių.

Jokiomis aplinkybėmis kontaktinės nuorodos neturėtų nutrūkti…. Prieš kurį laiką atlikti vidaus tinklų įrangos tyrimai rodo, kad iš visų tirtų kontaktų tik 50% atitinka GOST reikalavimus. Kai apkrovos srovei teka nekokybiška kontaktinė jungtis, per laiko vienetą išsiskiria nemažas šilumos kiekis, proporcingas srovės (srovės tankio) kvadratui ir faktinių kontakto kontaktinių taškų varžai.

Jei karšti kontaktai liečiasi su degiomis medžiagomis, jie gali užsidegti arba suanglėti, o laidų izoliacija gali užsidegti.

Kontakto varžos vertė priklauso nuo srovės tankio, kontaktų suspaudimo jėgos (atsparumo ploto dydžio), medžiagos, iš kurios jie pagaminti, kontaktinių paviršių oksidacijos laipsnio ir kt.

Norint sumažinti srovės tankį kontakte (taigi ir temperatūrą), būtina padidinti tikrąjį kontaktų kontaktų plotą. Jei kontaktinės plokštumos tam tikra jėga prispaudžiamos viena prie kitos, maži gumbeliai sąlyčio taškuose bus šiek tiek sutraiškyti.Dėl to padidės kontaktinių elementų plotų dydžiai ir atsiras papildomų kontaktinių plotų, sumažės srovės tankis, kontaktinė varža ir kontakto šildymas. Eksperimentiniai tyrimai parodė, kad tarp kontaktinio pasipriešinimo ir sukimo momento (suspaudimo jėgos) dydžio yra atvirkštinis ryšys. Dvigubai sumažėjus sukimo momentui, APV laido, kurio skerspjūvis yra 4 mm2, arba dviejų laidų, kurių skerspjūvis yra 2,5 mm2, kontaktinės jungties varža padidėja 4–5 kartus.

Šilumai pašalinti iš kontaktų ir išsklaidyti į aplinką daromi tam tikros masės kontaktai ir aušinimo paviršiai. Ypatingas dėmesys skiriamas laidų prijungimo vietoms ir jų prijungimui prie elektros imtuvų įvesties įrenginių kontaktų. Ant judančių laidų galų naudojamos įvairių formų ausys ir specialūs spaustukai. Kontakto patikimumą užtikrina įprastos poveržlės, spyruoklinės ir su flanšais. Po 3–3,5 metų kontaktinė varža padidėja apie 2 kartus. Kontaktų varža taip pat žymiai padidėja trumpojo jungimo metu dėl trumpo periodinio srovės poveikio kontaktui. Bandymai rodo, kad kontaktinės jungtys su elastinėmis spyruoklinėmis poveržlėmis turi didžiausią stabilumą veikiant neigiamiems veiksniams.

Deja, „ritulių taupymas“ yra gana dažnas reiškinys. Skalbyklė turi būti pagaminta iš spalvotųjų metalų, pavyzdžiui, žalvario. Plieninė poveržlė yra apsaugota antikorozine danga.