Elektrické poruchy: jak jsou nebezpečné a jak jim předcházet?

Elektrické sítě dodávají energii většině domácích spotřebičů. Sítě jsou relativně jednoduché, snadno se používají a nezpůsobují problémy, pokud jsou v dobrém stavu. A vadná elektroinstalace je nepředvídatelný systém, který může vést k vážným následkům, včetně požáru.

Požární statistiky říkají, že jednou z nejčastějších příčin požáru je vadná elektroinstalace. Osoba odpovědná za provoz by měla zkontrolovat stav kabelů, propojovacích podložek, rozvodnice atd. a provést včasné opravy a výměny. Obzvláště nebezpečné je elektroinstalace starých domů, které „už viděly cara“. Elektroinstalace v nich byla uspořádána podle starých norem, které nesplňují moderní bezpečnostní požadavky. Navíc se síť opotřebovává, praská a drolí se izolace, ztrácí se kontakt vodičů s proudem atd. To vše vede ke zkratům a potenciálnímu požáru.

Kabely s hliníkovými vodiči se často používaly k instalaci starých rozvodů. Nebyly určeny pro moderní spotřebu elektrické energie. Nedostatečný průřez vodičů kabelů je jedním z prvních důvodů, které zvyšují riziko požáru. Například kabel s průřezem 0,75 mm2 je vhodný pro provoz lampy nebo žárovky. Při připojení moderní pračky však bude kabel pracovat při nebezpečné zátěži, přehřívat se, může se roztavit a zkratovat.

Průřez vodivých žil kabelů tedy musí striktně odpovídat celkovému příkonu zařízení, která jsou k nim připojena. Výpočty se provádějí ve fázi návrhu nebo velké opravy.

Svodový proud

Snížení kvality izolace může způsobit únik ze sítě. Abyste porozuměli důsledkům takové poruchy, zvažte příklad, kdy dojde k úniku na drátu zapuštěném v omítce.

Po zaschnutí není ve stěně žádný vodivý materiál a slouží jako výborný izolant. Pokud však dojde k netěsnosti ve vodovodním potrubí, topení nebo dokonce k silnému zvýšení vlhkosti v místnosti, stěna se může nasytit vlhkostí. V tomto případě začne vést proud a osoba opírající se o zeď dostane elektrický šok.

Nebezpečí zkratu

Zkrat je jednou z nejčastějších příčin požárů v důsledku vadného elektrického vedení. Za normálních podmínek protéká elektrický proud mezi fází a nulou skrz zátěž (omezuje proud na úrovně, které jsou bezpečné pro kabeláž). V tomto případě proud zůstává v uzavřeném systému. Kvůli poruše izolace může nastat situace, kdy proud přímo přejde z fáze do nuly krátkou cestou. Proto se zkrat nulových a proudových vodičů nazývá zkrat.

Pokračujeme v uvažování o zkratu a přejděme k Ohmovu zákonu: I = U/R. Uvádí, že proud v obvodu je nepřímo úměrný odporu. Faktem je, že odpor proudových vodičů elektrického vedení je tak malý, že je zanedbáván a považuje se za nulový. Za podmínek zkratu se ukazuje, že proudová síla v obvodu vzroste na opačnou hodnotu k nule, to znamená, že se stane nekonečnou. Ano, tato hodnota je ve skutečnosti měřitelná, ale je tak velká, že se objeví voltaický oblouk s teplotou 5000˚C.

Abyste zhruba pochopili destruktivní sílu zkratu, představte si, že když šroubovákem uzavřete průmyslovou síť se třemi fázemi, s největší pravděpodobností z ní zůstane jen klika. A ten, kdo řetěz zavře, bude odmrštěn několik metrů daleko a utrpí otřes mozku a popáleniny.

Běžná dvoufázová elektrická síť nemá stejné napětí jako průmyslová, takže nevyvolá tak silný výbuch, ale přesto se porucha zahřeje na kritickou úroveň. V důsledku roztavení izolace a zahřátí kabelu se mohou blízké předměty vznítit a způsobit požár.

Příčiny a prevence zkratu

Zjednodušeně řečeno, k jakýmkoli poruchám v elektrických sítích dochází ze dvou důvodů. Buď není kontakt tam, kde by měl být, nebo naopak. Zkrat je čistým příkladem případu, kdy se kontakt objeví na místě, kde není potřeba.

Existuje několik důvodů pro výskyt zkratů mezi fázovými a nulovými vodiči. Jsou jednoduché, lze jim tedy snadno předejít zodpovědnou údržbou elektrických sítí. Nejprve dojde ke zkratu v důsledku zhoršení izolace. Izolační plášť vodičů je náhodně odstraněn neopatrným zacházením, praskne v důsledku silného ohybu vodičů a drolí se opotřebením. Může se také roztavit nebo roztavit, pokud je kabel vystaven nadměrnému namáhání a přehřátí. Navíc může „zkratovat“ kvůli špatnému kontaktu v oblastech, kde jsou elektrické spotřebiče připojeny k vodičům a nesprávné instalaci.

Někdy je kabeláž náhodně zkratována cizím vodivým předmětem. Například při vrtání stěny můžete vrtačkou přesně trefit drát a když nástroj projde vrstvou izolačního materiálu, proud poteče z fáze do nuly. Ke zkratu může dojít také při pokusu o překousnutí nebo odříznutí vodiče pod napětím.

Aby se zabránilo zkratu, je třeba provést následující opatření:

• Nepoužívejte staré kabely a vodiče se špatnou izolací. Vyměňte je včas.
• Před prováděním jakékoli práce nezapomeňte odpojit elektrické vedení.
• Zkontrolujte stěny před rýhováním nebo vrtáním elektrických kabelů. Detektory skryté elektroinstalace se prodávají v každém obchodě s elektronikou a jsou levné.
• Instalujte ochranná zařízení do elektrických sítí. Minimum jsou tavné svíčky. Podle moderních PUE, SNiP a GOST se doporučují diferenciální jističe a zařízení na zbytkový proud.
• Urychleně vyměňte staré vypínače a zásuvky, které nedodávají dobře proud elektrospotřebičům nebo jiskří, mají praskliny a stopy sazí. Jiskry vedou k přehřátí, zničení a výše popsaným negativním důsledkům.
• Nepoužívejte elektrické spotřebiče, které jsou ve špatném stavu, jiskří nebo mají špatný kontakt v bodech připojených k síti.
• Vodiče a kabely neumisťujte příliš blízko u sebe, nekruťte je do svazků. Z tohoto důvodu se zhoršuje izolace a zhoršuje se přirozené chlazení.

Věnovat pozornost! Pokud má zařízení komutátorový motor s uhlíkovými kartáčky, jiskření může být normální (kladiva, vrtačky, mlýnky na kávu, vysavače).

Přetížení je jev, kdy elektrickými vodiči a elektrickými zařízeními protéká větší než přípustný proud. Nebezpečí přetížení se vysvětluje tepelným účinkem proudu. Při dvojnásobném nebo větším přetížení dojde ke vznícení hořlavé izolace vodičů. Při malém přetížení izolace rychle stárne a životnost jejích dielektrických vlastností se snižuje.

Přetížení vodičů o 25 % tedy zkracuje jejich životnost na přibližně 3–5 měsíců namísto 20 let a přetížení o 50 % způsobí, že vodič bude během několika hodin nepoužitelný.

Hlavní příčiny přetížení jsou:

• nesoulad průřezu vodičů s provozním proudem (například když je elektrické vedení ke zvonku provedeno telefonním drátem)
• paralelní připojení k síti proudových kolektorů, které není ve výpočtech zahrnuto bez zvětšení průřezu vodičů (například připojení prodlužovacího kabelu se 3-4 zásuvkami do jedné pracovní)
• kontakt s vodiči svodovými proudy, bleskem
• zvýšení okolní teploty

Při přetížení elektrické sítě navíc zařízení a zařízení k ní připojená neustále pociťují nedostatek proudu, což může vést k jejich nouzovému selhání. V tomto ohledu věnujte pozornost jmenovitým údajům elektrických spotřebičů: proudu a napětí. Je žádoucí, aby se napájecí napětí elektrických spotřebičů odchylovalo o maximální přípustnou hodnotu od 220 V (například od 90 do 260 V).

Zkrat je jakýkoli zkrat mezi vodiči nebo mezi vodičem a zemí. Příčinou zkratu je porušení izolace v elektrických vodičích a kabelech, které je způsobeno: přepětími; stárnutí izolace; mechanické poškození izolace. Dojde-li ke zkratu v obvodu, jeho celkový odpor se sníží, což vede ke zvýšení proudů v jeho větvích oproti proudům v normálním režimu.

Přechodový odpor je odpor, který se vyskytuje v místech, kde proud prochází z jednoho vodiče do druhého nebo z vodiče do jakéhokoli elektrického zařízení za přítomnosti špatného kontaktu v místech připojení a zakončení (například při kroucení). Při průchodu proudu takovými místy se za jednotku času uvolní velké množství tepla. Pokud se zahřáté kontakty dostanou do kontaktu s hořlavými materiály, mohou se vznítit a v přítomnosti výbušných směsí může dojít k explozi. Jedná se o nebezpečí PS, které je umocněno skutečností, že místa s přítomností přechodových odporů jsou obtížně detekovatelná a ochranná zařízení sítí a instalací, ani správně zvolená, nemohou zabránit vzniku požáru, protože elektrický proud v okruhu se nezvyšuje a k ohřevu oblasti s PS dochází pouze v důsledku zvýšení odporu.

Jiskření a jiskření jsou výsledkem proudu procházejícího vzduchem. Jiskření je pozorováno, když se elektrické obvody otevírají pod zatížením (například když je elektrická zástrčka vytažena z elektrické zásuvky), když se poruší izolace mezi vodiči, a také ve všech případech, kdy jsou špatné kontakty na přechodech a zakončeních vodičů. a kabely. Vlivem elektrického pole se vzduch mezi kontakty ionizuje a při dostatečném napětí dojde k výboji doprovázenému svitem vzduchu a praskavým zvukem (doutnavý výboj). S rostoucím napětím přechází doutnavý výboj v jiskrový a při dostatečném výkonu může mít jiskrový výboj podobu elektrického oblouku. Jiskry a elektrické oblouky v přítomnosti hořlavých látek nebo výbušných směsí v místnosti mohou způsobit požár a výbuch.

Obecné zásady požární bezpečnosti proti jiskrám, obloukům, přetížení, zkratům a přechodovým odporům.

Tyto jevy jsou nemožné, pokud:

• správně připojte a ukončete vodiče
• pečlivě připojte vodiče a kabely (pájení, svařování, krimpování, speciální komprese)
• zvolit správný průřez vodičů pro ohřev elektrickým proudem
• omezit paralelní připojení sběračů proudu do sítě
• vytvářet podmínky pro chlazení vodičů elektrických spotřebičů a zařízení
• používejte pouze kalibrované pojistky nebo jističe
• provádět běžné preventivní prohlídky a měření izolačního odporu vodičů a kabelů
• instalovat vysokorychlostní ochranná zařízení
• chránit rozpojené kontakty před oxidací