دوائر قصيرة ، أحمال زائدة ، مقاومات عابرة. إجراءات السلامة من الحرائق

ما هي ماس كهربائى وما الذي يسبب ماس كهربائى

غالبًا ما تحدث الدوائر القصيرة في الأسلاك بسبب انتهاك عزل الأجزاء الموصلة نتيجة التلف الميكانيكي ، والشيخوخة ، والتعرض للرطوبة والبيئات المسببة للتآكل ، فضلاً عن الإجراءات البشرية غير الملائمة. عندما يكون هناك ماس كهربائى فإنه يزيد التيار، ومن المعروف أن كمية الحرارة المنبعثة تتناسب مع مربع التيار. لذلك ، إذا زاد التيار في دائرة كهربائية قصيرة 20 مرة ، فإن كمية الحرارة المنبعثة ستزداد حوالي 400 مرة.

يقلل التأثير الحراري على عزل الأسلاك بشكل حاد من خصائصها الميكانيكية والعازلة. على سبيل المثال ، إذا تم أخذ موصلية الورق المقوى الكهربائي (كمادة عازلة) عند 20 درجة مئوية كوحدة واحدة ، فعندئذٍ عند درجات حرارة 30 و 40 و 50 درجة مئوية ستزداد بمقدار 4 و 13 و 37 مرة على التوالي. غالبًا ما يحدث التقادم الحراري للعزل بسبب التحميل الزائد للشبكات الكهربائية بتيارات تتجاوز المدى الطويل المسموح به لنوع معين ومقطع عرضي من الأسلاك.على سبيل المثال ، بالنسبة للكابلات ذات العزل الورقي ، يمكن تحديد مدة خدمتها وفقًا "لقاعدة ثماني درجات" المعروفة جيدًا: تؤدي زيادة درجة الحرارة لكل 8 درجات مئوية إلى تقليل العمر التشغيلي للعزل بمقدار مرتين. المواد العازلة البوليمرية هي أيضا عرضة للتدهور الحراري.

يؤدي تأثير الرطوبة والبيئة المسببة للتآكل على عزل الأسلاك إلى تفاقم حالتها بشكل كبير بسبب ظهور تسرب السطح. تبخر الحرارة الناتجة السائل ، تاركة آثار الملح على المادة العازلة. عندما يتوقف التبخر ، يختفي تيار التسرب. مع التعرض المتكرر للرطوبة ، تتكرر العملية ، ولكن بسبب زيادة تركيز الملح ، تزداد الموصلية بشكل كبير بحيث لا يتوقف تيار التسرب حتى بعد انتهاء التبخر. بالإضافة إلى ذلك ، تظهر شرارات صغيرة. بعد ذلك ، تحت تأثير تيار التسرب ، يفقد العزل قوته ، مما قد يؤدي إلى ظهور تصريف سطح مقوس محلي يمكن أن يشعل العزل.

يتميز خطر حدوث ماس كهربائي في الأسلاك الكهربائية بالمظاهر المحتملة التالية للتيار الكهربائي: اشتعال عزل الأسلاك والأشياء والمواد القابلة للاحتراق المحيطة ؛ قدرة عزل الأسلاك على انتشار الاحتراق عند إشعالها بواسطة مصادر الاشتعال الخارجية ؛ تشكيل جزيئات المعدن المنصهر خلال دائرة كهربائية قصيرة ، وإشعال المواد القابلة للاحتراق المحيطة (يمكن أن تصل سرعة تمدد جزيئات المعدن المنصهر إلى 11 م / ث ، ودرجة حرارتها 2050-2700 درجة مئوية).

يحدث وضع الطوارئ أيضًا عند زيادة الحمل على الأسلاك الكهربائية.بسبب الاختيار غير الصحيح أو تشغيل أو فشل المستهلكين ، يتجاوز إجمالي التيار المتدفق عبر الأسلاك القيمة الاسمية ، أي حدوث زيادة في كثافة التيار (الحمل الزائد). على سبيل المثال ، عندما يتدفق تيار 40 A عبر ثلاث قطع متصلة بالسلسلة من الأسلاك لها نفس الطول ولكن بمقطع عرضي مختلف - 10 ؛ 4 و 1 مم 2 ، ستكون كثافتها مختلفة: 4 و 10 و 40 أ / مم 2. تتميز القطعة الأخيرة بأعلى كثافة تيار ، وبالتالي أكبر فقد للطاقة. سوف يسخن السلك ذو المقطع العرضي 10 مم 2 قليلاً ، وستصل درجة حرارة السلك ذي المقطع العرضي 4 مم 2 إلى المستوى المسموح به ، و سوف يحترق عزل السلك ذي المقطع العرضي 1 مم 2.

كيف يختلف تيار الدائرة القصيرة عن تيار الحمل الزائد

يكمن الاختلاف الرئيسي بين ماس كهربائى والحمل الزائد في حقيقة أن انتهاك العزل هو سبب وضع الطوارئ بالنسبة للدائرة القصيرة ، وعندما يكون الحمل الزائد - نتيجته. في ظل ظروف معينة ، يكون التحميل الزائد للأسلاك والكابلات بسبب طول مدة وضع الطوارئ أكثر خطورة من حدوث حريق من ماس كهربائى.

المادة الأساسية للأسلاك لها تأثير كبير على خصائص الاشتعال في حالة الحمل الزائد. تُظهر مقارنة مؤشرات خطر الحريق لأسلاك العلامات التجارية APV و PV ، التي تم الحصول عليها أثناء الاختبارات في وضع التحميل الزائد ، أن احتمال اشتعال العزل في الأسلاك بأسلاك توصيل نحاسية أعلى من احتمال اشتعال أسلاك الألمنيوم.

ويلاحظ حدوث تقصير في نفس النمط. قدرة الاحتراق لتفريغ القوس في الدوائر بأسلاك نحاسية أعلى منها في أسلاك الألمنيوم.على سبيل المثال ، يتم حرق أنبوب فولاذي بسمك جدار يبلغ 2.8 مم (أو إشعال مادة قابلة للاحتراق على سطحه) بمقطع عرضي لسلك من الألومنيوم يبلغ 16 مم 2 وبسلك نحاسي بقطر عرضي 6 مم 2 .

يتم تحديد التعددية الحالية من خلال نسبة الدائرة القصيرة أو تيار الحمل الزائد إلى التيار المستمر المسموح به لمقطع عرضي معين للموصل.

تعتبر الأسلاك والكابلات ذات غلاف البولي إيثيلين ، وكذلك أنابيب البولي إيثيلين عند وضع الأسلاك والكابلات فيها ، أكثر عرضة لخطر نشوب حريق. تعتبر الأسلاك في أنابيب البولي إيثيلين من وجهة نظر الحريق خطرًا أكبر من الأسلاك في الأنابيب البلاستيكية المصنوعة من الفينيل ، وبالتالي فإن مجال تطبيق أنابيب البولي إيثيلين أضيق بكثير. يعتبر التحميل الزائد خطيرًا بشكل خاص في المباني السكنية الخاصة ، حيث ، كقاعدة عامة ، يتم تغذية جميع المستهلكين من شبكة واحدة ، وغالبًا ما تكون أجهزة الحماية غائبة أو مصممة فقط لتيار ماس كهربائى. في المباني السكنية الشاهقة ، لا يوجد أيضًا ما يمنع السكان من استخدام مصابيح أكثر قوة أو تشغيل الأجهزة الكهربائية المنزلية بطاقة إجمالية أكبر من تلك التي تم تصميم الشبكة من أجلها.

على أجهزة الكابلات (جهات الاتصال ، والمفاتيح ، والمآخذ ، وما إلى ذلك) ، يشار إلى القيم الحدية للتيارات ، والجهد ، والطاقة ، وعلى المحطات والموصلات وغيرها من المنتجات ، بالإضافة إلى أكبر المقاطع العرضية للأسلاك المتصلة. لاستخدام هذه الأجهزة بأمان ، يجب أن تكون قادرًا على فك تشفير هذه الملصقات.

على سبيل المثال ، تم وضع علامة على المفتاح «6.3 A ؛ 250 فولت «، على الخرطوشة -» 4 أ ؛ 250 فولت ؛ 300 واط «، وعلى التمديد - سبليتر -» 250 فولت ؛ 6.3 أمبير «،» 220 فولت ، 1300 واط «،» 127 فولت ، 700 واط «.يحذر «6.3 أ» من أن التيار الذي يمر عبر المحول يجب ألا يتجاوز 6.3 أ ، وإلا فإن المفتاح سوف يسخن. بالنسبة لأي تيار منخفض ، يكون المفتاح مناسبًا ، لأنه كلما انخفض التيار ، قل ارتفاع درجة حرارة التلامس. يشير النقش «250 فولت» إلى أنه يمكن استخدام المفتاح في الشبكات بجهد لا يتجاوز 250 فولت.

إذا قمت بضرب 4 أ في 250 فولت ، فستحصل على 1000 ، وليس 300 واط. كيف أقوم بربط قيمة محسوبة بالتسمية؟ يجب أن نبدأ من السلطة. عند جهد 220 فولت ، يكون التيار المسموح به 1.3 أمبير (300: 220) ؛ بجهد 127 فولت - 2.3 أمبير (300-127). تيار 4 أ يتوافق مع جهد 75 فولت (300: 4). نقش "250 فولت ؛ 6.3 أ «يشير إلى أن الجهاز مصمم للشبكات بجهد لا يزيد عن 250 فولت وبتيار لا يزيد عن 6.3 أ. بضرب 6.3 أمبير في 220 فولت ، نحصل على 1386 واط (1300 واط ، دائري). بضرب 6.3A في 127V ، نحصل على 799W (700W مدور). السؤال الذي يطرح نفسه: أليس من الخطر التقريب بهذه الطريقة؟ إنه ليس خطيرًا لأنه بعد التقريب تحصل على قيم طاقة أقل. إذا كانت الطاقة أقل ، فستسخن جهات الاتصال بدرجة أقل.

عندما يتدفق تيار كهربائي عبر اتصال التلامس بسبب المقاومة العابرة لاتصال التلامس ، ينخفض ​​الجهد ، ويتم إطلاق الطاقة والطاقة ، مما يؤدي إلى تسخين جهات الاتصال. تؤدي الزيادة المفرطة في التيار في الدائرة أو زيادة المقاومة إلى زيادة إضافية في درجة حرارة الأسلاك المتصلة وأسلاك الرصاص ، مما قد يؤدي إلى نشوب حريق.

في التركيبات الكهربائية ، يتم استخدام وصلات التلامس الدائمة (اللحام واللحام) والقابلة للفصل (مع المسمار ، والقابس ، والزنبرك ، وما إلى ذلك) وملامسات أجهزة التبديل - المشغلات المغناطيسية والمرحلات والمفاتيح والأجهزة الأخرى المصممة خصيصًا لإغلاق وفتح التيار الكهربائي الدوائر ، أي لتخفيفها. في شبكات الكهرباء الداخلية من مدخل مستقبل الكهرباء كهرباء يتدفق الحمل من خلال عدد كبير من اتصالات الاتصال.

لا يجوز تحت أي ظرف من الظروف قطع روابط الاتصال…. أظهرت الدراسات التي أجريت منذ بعض الوقت على معدات الشبكات الداخلية أنه من بين جميع جهات الاتصال التي تم فحصها ، فإن 50 ٪ فقط يفي بمتطلبات GOST. عندما يتدفق تيار الحمل في اتصال اتصال رديء الجودة ، يتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة لكل وحدة زمنية ، بما يتناسب مع مربع التيار (الكثافة الحالية) ومقاومة نقاط الاتصال الفعلية للتلامس.

إذا لامست نقاط التلامس الساخنة مواد قابلة للاشتعال ، فقد تشتعل فيها النيران أو تفحم ، وقد تشتعل النيران في عزل الأسلاك.

تعتمد قيمة مقاومة التلامس على كثافة التيار ، وقوة ضغط جهات الاتصال (حجم منطقة المقاومة) ، والمواد التي صنعت منها ، ودرجة أكسدة أسطح التلامس ، إلخ.

لتقليل كثافة التيار في جهة الاتصال (وبالتالي درجة الحرارة) ، من الضروري زيادة منطقة التلامس الفعلية لجهات الاتصال. إذا تم الضغط على طائرات التلامس ضد بعضها البعض ببعض القوة ، فسيتم سحق الدرنات الصغيرة عند نقاط التلامس قليلاً.لهذا السبب ، ستزداد أحجام مناطق عناصر التلامس وستظهر مناطق تلامس إضافية ، وستنخفض الكثافة الحالية ومقاومة التلامس وتسخين التلامس. أظهرت الدراسات التجريبية أن هناك علاقة عكسية بين مقاومة التلامس ومقدار عزم الدوران (قوة الانضغاط). مع انخفاض مزدوج في عزم الدوران ، تزداد مقاومة الاتصال التلامسي لسلك APV بقطر عرضي 4 مم 2 أو سلكين مع مقطع عرضي 2.5 مم 2 بمقدار 4-5 مرات.

لإزالة الحرارة من جهات الاتصال وتبديدها في البيئة ، يتم إجراء اتصالات بكتلة معينة وأسطح تبريد. يتم إيلاء اهتمام خاص لأماكن توصيل الأسلاك وتوصيلها بجهات اتصال أجهزة الإدخال للمستقبلات الكهربائية. يتم استخدام آذان بأشكال مختلفة ومشابك خاصة على الأطراف المتحركة للأسلاك. يتم ضمان موثوقية التلامس من خلال غسالات تقليدية محملة بنابض وحواف. بعد 3-5 سنوات ، تزداد مقاومة التلامس مرتين تقريبًا. تزداد مقاومة جهات الاتصال أيضًا بشكل كبير خلال دائرة كهربائية قصيرة نتيجة للتأثير الدوري القصير للتيار على جهة الاتصال. تظهر الاختبارات أن وصلات التلامس مع غسالات الزنبرك المرنة تتمتع بأكبر قدر من الثبات عند تعرضها لعوامل معاكسة.

لسوء الحظ ، يعد "توفير قرص عفريت" أمرًا شائعًا جدًا. يجب أن تكون الغسالة مصنوعة من معادن غير حديدية مثل النحاس الأصفر. غسالة الفولاذ محمية بطبقة مقاومة للتآكل.