Litar pintas, beban lampau, rintangan sementara. Langkah-langkah keselamatan kebakaran
Apakah litar pintas dan apakah punca litar pintas
Litar pintas dalam pendawaian paling kerap berlaku disebabkan oleh pelanggaran penebat bahagian konduktif akibat kerosakan mekanikal, penuaan, pendedahan kepada kelembapan dan persekitaran yang menghakis, serta tindakan manusia yang tidak wajar. Apabila berlaku litar pintas ia bertambah amperage, dan jumlah haba yang dibebaskan diketahui berkadar dengan kuasa dua arus. Jadi, jika dalam litar pintas arus akan meningkat 20 kali ganda, maka jumlah haba yang dikeluarkan akan meningkat kira-kira 400 kali ganda.
Kesan haba pada penebat wayar secara mendadak mengurangkan sifat mekanikal dan dielektriknya. Sebagai contoh, jika kekonduksian kadbod elektrik (sebagai bahan penebat) pada 20 ° C diambil sebagai satu unit, maka pada suhu 30, 40 dan 50 ° C ia akan meningkat sebanyak 4, 13 dan 37 kali, masing-masing. Penuaan terma penebat paling kerap berlaku disebabkan oleh beban berlebihan rangkaian elektrik dengan arus melebihi jangka panjang yang dibenarkan untuk jenis tertentu dan keratan rentas wayar.Sebagai contoh, untuk kabel dengan penebat kertas, hayat perkhidmatannya boleh ditentukan mengikut "peraturan lapan darjah" yang terkenal: peningkatan suhu untuk setiap 8 ° C mengurangkan hayat perkhidmatan penebat sebanyak 2 kali. Bahan penebat polimer juga tertakluk kepada degradasi haba.
Kesan kelembapan dan persekitaran yang menghakis pada penebat wayar dengan ketara memburukkan keadaannya disebabkan oleh penampilan kebocoran permukaan. Haba yang terhasil menyejat cecair, meninggalkan kesan garam pada penebat. Apabila penyejatan berhenti, arus bocor hilang. Dengan pendedahan berulang kepada kelembapan, proses itu diulang, tetapi disebabkan peningkatan kepekatan garam, kekonduksian meningkat dengan begitu banyak sehingga arus bocor tidak berhenti walaupun selepas akhir penyejatan. Di samping itu, percikan kecil muncul. Selepas itu, di bawah pengaruh arus kebocoran, penebat berkarbonasi, kehilangan kekuatannya, yang boleh menyebabkan penampilan pelepasan permukaan arka tempatan yang boleh menyalakan penebat.
Bahaya litar pintas dalam wayar elektrik dicirikan oleh kemungkinan manifestasi arus elektrik berikut: pencucuhan penebat wayar dan objek dan bahan mudah terbakar di sekeliling; keupayaan penebat wayar untuk menyebarkan pembakaran apabila dinyalakan oleh sumber pencucuhan luaran; pembentukan zarah logam cair semasa litar pintas, menyalakan bahan mudah terbakar di sekeliling (kelajuan pengembangan zarah logam cair boleh mencapai 11 m / s, dan suhunya ialah 2050-2700 ° C).
Mod kecemasan juga berlaku apabila wayar elektrik terlebih beban.Disebabkan pemilihan yang salah, menghidupkan atau kegagalan pengguna, jumlah arus yang mengalir melalui wayar melebihi nilai nominal, iaitu, peningkatan ketumpatan arus (beban berlebihan) berlaku. Contohnya, apabila arus 40 A mengalir melalui tiga keping wayar bersiri yang sama panjang tetapi berbeza keratan rentas-10; 4 dan 1 mm2, ketumpatannya akan berbeza: 4, 10 dan 40 A / mm2. Bahagian terakhir mempunyai ketumpatan arus yang paling tinggi dan, dengan itu, kehilangan kuasa terbesar. Wayar dengan keratan rentas 10 mm2 akan menjadi panas sedikit, suhu wayar dengan keratan rentas 4 mm2 akan mencapai tahap yang dibenarkan, dan penebat wayar dengan keratan rentas 1 mm2 hanya akan terbakar.
Bagaimana arus litar pintas berbeza daripada arus beban lampau
Perbezaan utama antara litar pintas dan beban berlebihan terletak pada fakta bahawa untuk litar pintas pelanggaran penebat adalah punca mod kecemasan, dan apabila beban berlebihan - akibatnya. Dalam keadaan tertentu, beban berlebihan wayar dan kabel disebabkan tempoh mod kecemasan yang lebih lama adalah lebih berbahaya untuk kebakaran daripada litar pintas.
Bahan asas wayar mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap ciri-ciri penyalaan sekiranya berlaku lebihan beban. Perbandingan penunjuk bahaya kebakaran wayar jenama APV dan PV, yang diperoleh semasa ujian dalam mod beban lampau, menunjukkan bahawa kebarangkalian penyalaan penebat dalam wayar dengan wayar pengalir tembaga adalah lebih tinggi daripada wayar aluminium.
Litar pintas corak yang sama diperhatikan. Kapasiti pembakaran nyahcas arka dalam litar dengan wayar tembaga adalah lebih tinggi daripada dengan wayar aluminium.Sebagai contoh, paip keluli dengan ketebalan dinding 2.8 mm dibakar (atau bahan mudah terbakar pada permukaannya dinyalakan) dengan keratan rentas dawai aluminium 16 mm2 dan dengan wayar kuprum dengan keratan rentas 6 mm2 .
Kepelbagaian arus ditentukan oleh nisbah litar pintas atau arus beban lampau kepada arus yang dibenarkan berterusan untuk keratan rentas konduktor tertentu.
Wayar dan kabel dengan sarung polietilena, serta paip polietilena apabila meletakkan wayar dan kabel di dalamnya, mempunyai risiko kebakaran yang paling besar. Pendawaian dalam paip polietilena dari sudut pandangan kebakaran adalah bahaya yang lebih besar daripada pendawaian dalam paip plastik vinil, oleh itu bidang penggunaan paip polietilena jauh lebih sempit. Beban berlebihan amat berbahaya di bangunan kediaman persendirian, di mana, sebagai peraturan, semua pengguna diberi makan dari satu rangkaian, dan peranti pelindung sering tidak hadir atau direka hanya untuk arus litar pintas. Dalam bangunan kediaman bertingkat tinggi, tiada apa-apa yang menghalang penduduk daripada menggunakan lampu yang lebih berkuasa atau menghidupkan peralatan elektrik rumah dengan jumlah kuasa yang lebih besar daripada yang direka bentuk rangkaian.
Pada peranti kabel (kenalan, suis, soket, dll.), nilai had arus, voltan, kuasa ditunjukkan, dan pada terminal, penyambung dan produk lain, sebagai tambahan, keratan rentas terbesar wayar yang disambungkan. Untuk menggunakan peranti ini dengan selamat, anda mesti boleh mentafsir label ini.
Sebagai contoh, suis ditanda «6.3 A; 250 V «, pada kartrij -» 4 A; 250 V; 300 W «, dan pada sambungan -pemisah -» 250 V; 6.3 A «,» 220 V. 1300 W «,» 127 V, 700 W «.«6.3 A» memberi amaran bahawa arus yang melalui suis tidak boleh melebihi 6.3 A, jika tidak suis akan menjadi terlalu panas. Untuk mana-mana arus yang lebih rendah, suis adalah sesuai, kerana semakin rendah arus, semakin kurang sesentuh dipanaskan. Tulisan «250 V» menunjukkan bahawa suis boleh digunakan dalam rangkaian dengan voltan yang tidak melebihi 250 V.
Jika anda mendarab 4 A dengan 250 V, anda mendapat 1000, bukan 300 watt. Bagaimanakah saya mengaitkan nilai yang dikira dengan label? Kita mesti bermula dari kuasa. Pada voltan 220 V, arus yang dibenarkan ialah 1.3 A (300: 220); pada voltan 127 V — 2.3 A (300-127). Arus 4 A sepadan dengan voltan 75 V (300: 4). Inskripsi "250 V; 6.3 A «menunjukkan bahawa peranti direka untuk rangkaian dengan voltan tidak lebih daripada 250 V dan arus tidak lebih daripada 6.3 A. Mendarab 6.3 A dengan 220 V, kita mendapat 1386 W (1300 W, bulat). Mendarab 6.3A dengan 127V, kita mendapat 799W (700W bulat). Timbul persoalan: adakah tidak berbahaya untuk membulat dengan cara ini? Ia tidak berbahaya kerana selepas pembundaran anda mendapat nilai kuasa yang lebih rendah. Jika kuasa kurang, maka sesentuh kurang panas.
Apabila arus elektrik mengalir melalui sambungan sentuhan disebabkan oleh rintangan sementara sambungan sentuhan, voltan jatuh, kuasa dan tenaga dilepaskan, menyebabkan sesentuh menjadi panas. Peningkatan arus yang berlebihan dalam litar atau peningkatan rintangan membawa kepada peningkatan tambahan dalam suhu kenalan dan wayar plumbum, yang boleh menyebabkan kebakaran.
Dalam pemasangan elektrik, sambungan sesentuh kekal (pematerian, kimpalan) dan boleh tanggal (dengan skru, palam, spring, dll.) dan sesentuh peranti pensuisan digunakan - pemula magnet, geganti, suis dan peranti lain yang direka khas untuk menutup dan membuka elektrik litar, iaitu, untuk pergantian mereka. Dalam rangkaian kuasa dalaman dari pintu masuk ke penerima elektrik elektrik beban mengalir melalui sejumlah besar sambungan kenalan.
Dalam apa jua keadaan, pautan hubungan tidak boleh diputuskan…. Kajian yang dijalankan beberapa waktu lalu mengenai peralatan rangkaian dalaman menunjukkan bahawa daripada semua kenalan yang diperiksa, hanya 50% memenuhi keperluan GOST. Apabila arus beban mengalir dalam sambungan sentuhan berkualiti rendah, sejumlah besar haba dilepaskan setiap unit masa, berkadar dengan kuasa dua arus (ketumpatan semasa) dan rintangan titik sentuhan sebenar kenalan.
Jika sesentuh panas bersentuhan dengan bahan mudah terbakar, ia boleh terbakar atau hangus, dan penebat wayar boleh terbakar.
Nilai rintangan sentuhan bergantung pada ketumpatan semasa, daya mampatan kenalan (saiz kawasan rintangan), bahan dari mana ia dibuat, tahap pengoksidaan permukaan sentuhan, dsb.
Untuk mengurangkan ketumpatan semasa dalam kenalan (dan oleh itu suhu), adalah perlu untuk meningkatkan kawasan sentuhan sebenar kenalan. Jika satah sesentuh ditekan antara satu sama lain dengan sedikit daya, tuberkel kecil pada titik sentuhan akan dihancurkan sedikit.Oleh kerana itu, saiz kawasan unsur sentuhan akan meningkat dan kawasan sentuhan tambahan akan muncul, dan ketumpatan semasa, rintangan sentuhan dan pemanasan sentuhan akan berkurangan. Kajian eksperimen telah menunjukkan bahawa terdapat hubungan songsang antara rintangan sentuhan dan jumlah tork (daya mampatan). Dengan penurunan tork dua kali ganda, rintangan sambungan kenalan wayar APV dengan keratan rentas 4 mm2 atau dua wayar dengan keratan rentas 2.5 mm2 meningkat sebanyak 4-5 kali.
Untuk mengeluarkan haba daripada sesentuh dan menghilangkannya ke persekitaran, sesentuh dengan jisim tertentu dan permukaan penyejukan dibuat. Perhatian khusus diberikan kepada tempat sambungan wayar dan sambungannya ke kenalan peranti input penerima elektrik. Pada hujung wayar yang boleh digerakkan, telinga pelbagai bentuk dan pengapit khas digunakan. Kebolehpercayaan sesentuh dipastikan oleh pencuci konvensional, spring-loaded dan dengan bebibir. Selepas 3-3.5 tahun, rintangan sentuhan meningkat kira-kira 2 kali ganda. Rintangan sesentuh juga meningkat dengan ketara semasa litar pintas akibat kesan berkala pendek arus pada sesentuh. Ujian menunjukkan bahawa sambungan sentuhan dengan pencuci spring elastik mempunyai kestabilan yang paling besar apabila terdedah kepada faktor buruk.
Malangnya, "penjimatan puck" adalah perkara biasa. Mesin basuh hendaklah diperbuat daripada logam bukan ferus seperti loyang. Mesin basuh keluli dilindungi dengan salutan anti-karat.