Реферат: Устройства защитного отключения как одно из наиболее эффективных средств предотвращения пожаров

При нагревании электрической изоляции от источника зажигания, в том числе и от токов утечки, изоляция разлагается с образованием горючих продуктов распада. Воспламенение изоляции произойдет при нагреве ее поверхности до такой температуры, при которой скорость выделения с поверхности летучих веществ станет достаточной для возникновения в присутствии источника зажигания и окислителя в воздухе реакции горения в газовой фазе над поверхностью изоляции.

Количественная оценка энергетических параметров пожарной опасности токов утечки в кабельной линии при локальном повреждении изоляции должна учитывать мощность тепловыделения [2].

Предельные значения мощности, при которых начинается процесс термического разложения конструкционных материалов, определяют характеристики уставки тока.

На рис. 1 на примере простой цепи (рис. 2) показана зависимость мощности, выделяемой в месте дефекта изоляции, от сопротивления изоляции (локального тока утечки).

Из графика следует, что уже при сопротивлении изоляции ниже 1000 Ом возможно выделение мощности, достаточной для воспламенения изоляции.

РИС.1. Зависимость мощности возгорания от сопротивления изоляции: Р - мощность;R - сопротивление изоляции

РИС.2. Расчетная схема определения мощности, выделяемой на сопротивлении изоляции: L - линия; PEN - совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводники

Расчет мощности, выделяемой на сопротивлении изоляции, выполнен по следующим формулам:

где Рут - мощность, выделяемая на сопротивлении изоляции;

Iут - ток утечки;

R - суммарное сопротивление в цепи утечки;

U - напряжение;

Rиз - сопротивление изоляции (локальное);

Rз - сопротивление заземлителя;

Uн - напряжение сети.

По данным профессора А. А. Сошникова (АлтГТУ), при исследованиях зажигающего действия токов утечки, проведенных в испытательной пожарной лаборатории управления пожарной охраны УВД Алтайского края, 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 от 14,7 до 48,5 с;

для провода АПР - 68 мА (15 Вт) при времени действия от 101,3 до 161,1 с.

Соответственно энергия, выделившаяся в месте повреждения изоляции, в каждом из приведенных случаев составила 463,7 Дж, 367-1212,5 Дж и 1519,5-2416 Дж.

УЗО, наряду с устройствами защиты от сверхтока, относятся к дополнительным видам защиты человека от поражения при косвенном прикосновении, обеспечиваемой путем автоматического отключения питания.

При малых токах замыкания, снижении уровня изоляции, а также при обрыве нулевого защитного проводника УЗО является единственным средством защиты человека от электропоражения.

В основе действия защитного отключения как электрозащитного средства лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека при непреднамеренном прикосновении к элементам электроустановки, находящимся под напряжением.

Другим не менее важным свойством УЗО является его способность осуществлять защиту от возгораний и пожаров, возникающих на объектах вследствие возможных повреждений изоляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования.

На рис. 3 приведен график зависимости мощности, выделяемой в месте повреждения изоляции, от времени отключения УЗО с уставками по дифференциальному току 10, 30 и 300 мА.