Эксперимент. Исследование пожароопасных режимов электросетей

58
Эксперимент. Исследование пожароопасных режимов электросетей
Кокушев Олег Константинович
Автор журнала "Охрана труда. Казахстан", главный научный сотрудник АО «Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и горажданской обороны» КЧС МВД Республики Казахстан
Средства и методы инструментального обследования систем противопожарной защиты и электрического оборудования объектов хозяйствования

В результате анализа статистических данных по причинам пожара установлено, что за последние годы в Казахстане произошло порядка 18 % пожаров, связанных с нарушением правил монтажа и технической эксплуатации электрооборудования.

Свидетельствует статистика

Статистические данные о пожарах вследствие загораний различных видов электротехнической продукции показывают, что наибольшее их количество приходится на кабельные линии и электропроводки.

Пожароопасный режим изделия характеризуется значением электротехнического параметра, при котором возможно появление признаков загорания. Существуют три характерных пожароопасных режима:

  1. Короткие замыкания. Всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание через малое сопротивление между фазами.
  2. Перегрузки. Явление, когда по проводам и кабелям электрических сетей идет рабочий ток больше длительно допустимого. Величина рабочего тока зависит от мощности и вида включенных токоприемников, напряжения в сети и определяется расчетом или по показаниям приборов.
  3. Большие переходные сопротивления. Сопротивление, возникающее в местах перехода тока с одного провода на другой или с провода на какой-либо электрический аппарат, при наличии плохого контакта, например, в местах соединений и оконцеваний проводов, в контактах машин и аппаратов.

Методика оценки

Институту была поставлена задача по разработке методики оценки пожароопасного состояния электрических сетей «неразрушающим» методом. Под «неразрушающим» методом понимается метод, когда оценка пожароопасного состояния электрических сетей производится без вскрытия коммуникационных электрических шахт и лотков.

В рамках научно-исследовательской работы «Проведение исследований и разработка средств и методов инструментального обследования систем противопожарной защиты и электрического оборудования объектов хозяйствования» разработан экспериментально-диагностический стенд, предназначенный для изучения явлений пожароопасных состояний электрических сетей, выявлены и исследованы определенные параметры, связанные с появлением вышеуказанных опасных состояний. Результаты исследований будут применены при разработке прибора, который впоследствии сможет находить пожароопасные соединения на скрытом участке электрической сети. Подобный метод исследования электрических сетей описывает процесс появления высоких гармоник на определенном спектре в условиях пожароопасного состояния.

Основные цели разработки стенда:

  • моделирование пожароопасных ситуаций, возникающих на электрооборудовании;
  • исследование режимов перегрузки и больших переходных сопротивлений;
  • определение критериев пожароопасных состояний электрических сетей.

Диагностический стенд рассчитан на исследование параметров процессов, проходящих при аварийных состояниях электротехнических устройств, и призван решить следующие задачи:

  • определение значений величин, возникающих в экспериментальных условиях, на диагностическом стенде;
  • выявление закономерностей образования пожароопасных состояний электрооборудования;
  • получение численного значения характеристик электромагнитного поля, возникающего при аварийных состояниях электрооборудования;
  • определение безопасных параметров соединений.

Стенд представляет собой объединение четырех блоков: блока неисправностей, блока нагрузки, блока индикации и блока регулирования, состоящих из следующего оборудования (рис. 1, 2):

  1.  Два ЛАТРа (лабораторный автотрансформатор) разной мощности.
  2.  Два трансформатора разной мощности.
  3. Микропроцессор Arduino с TFT экраном и датчиками дыма и температуры.
  4. Амперметр и вольтметр.
  5. Комплект соединительных проводов и кабелей.
  6.  Сетевой фильтр.
  7.  Набор соединений.

Блок регулирования представляет собой электрическую цепь из двух ЛАТРов, переключателей, вольтметра и амперметра.

Блок нагрузки включает электрическую цепь последовательно или параллельно подключенных нагревательных элементов (тэнов) с достаточно большой мощностью (до 2 кВт) и переключателей для управления режимами нагрузки.

Блок индикации представляет собой отдельную независимую электрическую цепь светодиодной панели, микропроцессора, с подключенными к нему датчиками тока, температуры и качества воздуха, а также экраном для отображения необходимой информации и блоком питания.

Блок неисправностей включает в себя основные объекты исследования. Под объектами исследования подразумеваются: два трансформатора, предназначенные для разной нагрузки; две розетки с разным диаметром контактируемых поверхностей; соединения проводов разного типа и способов образования контакта и др. Блок неисправностей позволит экспериментально исследовать такие аварийные состояния, как электрическая перегрузка, большие переходные сопротивления и короткое замыкание.

На базе вышеназванного оборудования реализован программно-аппаратный комплекс, позволяющий осуществлять непосредственные измерения основных электрических величин, снимать вольтамперную характеристику, исследовать параметры электромагнитных полей.

Посредством разработанного стенда планируется проведение натурных испытаний и определение параметров пожароопасных режимов работы электрических сетей. Разработаны алгоритмы проведения испытаний, установлены основные положения по технике безопасности при проведении экспериментальных исследований.

Рисунок 1

Принципиальная электрическая схема стенда исследования пожарной опасности

Эксперимент. Исследование пожароопасных режимов электросетей

Рисунок 2

 Внешний вид стенда анализа пожарной опасности

Эксперимент. Исследование пожароопасных режимов электросетей

В результате проведенных испытаний получены зависимости критических изменений гармоник напряжения сети от вида пожароопасного состояния электрооборудования. Полученные результаты будут использоваться на практике для определения характера возможной либо существующей аварии в электротехнике.

Исследования в рамках нормативов

Закон Республики Казахстан от 11 апреля 2014 года № 188-V «О гражданской защите» (с изменениями и дополнениями по состоянию на 29.10.2015).

Постановление Правительства Республики Казахстан от 16 января 2009 года № 14 «Об утверждении Технического регламента «Общие требования к пожарной безопасности» (с изменениями и дополнениями по состоянию на 07.12.2012).

Постановление Правительства Республики Казахстан от 16 января 2009 года № 16 «Об утверждении Технического регламента «Требования к безопасности пожарной техники для защиты объектов» (с изменениями по состоянию на 07.12.2012).

Постановление Правительства Республики Казахстан от 9 октября 2014 года № 1077 «Об утверждении Правил пожарной безопасности».

Источник: журнал «Охрана труда. Казахстан»  



Участвуй в наших семинарах

Школа

Проверь свои знания и приобрети новые

Записаться

Самое выгодное предложение

Самое выгодное предложение

Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

Живое общение с редакцией

© 2007–2017  «Кадры и охрана труда  МЦФЭР - Казахстан» 

Все права защищены. Полное или частичное копирование любых материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции  «Кадры и охрана труда МЦФЭР - Казахстан». Нарушение авторских прав влечет за собой ответственность в соответствии с законодательством РК.

По вопросам подписки обращайтесь:        +7 (727) 323-62-12/13

По вопросам клиентской поддержки:          +7 (727) 237-77-04


  • Мы в соцсетях
Сайт предназначен для специалистов по кадровому делу, охране труда и делопроизводству

Чтобы продолжить чтение, пожалуйста 
зарегистрируйтесь.
Это бесплатно и займет всего минуту, а вы получите:
  • доступ к 1 500+ полезным статьям
  • 2 500+ актуальных ответов от ведущих экспертов
  • шаблоны документов, пошаговые инструкции
  • ежедневно обновляемая информация
  • приглашение на участие в семинарах и вебинарах 

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Я тут впервые
И получить доступ на сайт Займет минуту!
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль