Материал: Пожарная безопасность электроустановок. учебное пособие. Сушко Е.А., Бакаева Г.А

Примечание. Медная жила и бумажная изоляция символов не имеют

Контрольные кабели имеют в маркировке букву «К», например КАБГ - контрольный кабель с медной жилой, алюминиевой оболочкой, бумажной изоляцией и голой броней. На рис. 1.1 приведен пример конструкции силового кабеля.

Рис. 1.1. Силовой кабель: 1 - токоведущие жилы; 2 - фазная изоляция (бумага, пропитанная маслом, или теплостойкая резина); 3 - джутовый заполнитель; 4 - поясная изоляция (бумага, пропитанная маслом, или теплостойкая резина); 5 - защитная оболочка (свинцовая или алюминиевая); 6 - джутовая прослойка; 7 - стальная ленточная броня; 8 - джутовый покров

При выборе марок проводов, шнуров и кабелей руководствуются назначением и рабочим напряжением; характером окружающей среды, в том числе такими ее свойствами, как пожаро- и взрывоопасность и агрессивность; способом прокладки; ценностью сооружения и его архитектурными особенностями; условиями электробезопасности и пожарной безопасности при эксплуатации сети. Так, по условиям пожаро- и взрывобезопасности [1] во взрывоопасных зонах В-I и В-Iа должны использоваться провода и кабели только с медными жилами. Во взрывоопасных зонах остальных классов допускается применять провода и кабели с алюминиевыми жилами в том случае, если соединения и оконцевания производятся пайкой, сваркой или опрессовкой и если у машин, аппаратов и приборов есть вводные устройства и контактные зажимы, предназначенные для присоединения проводов и кабелей с алюминиевыми жилами.

Провода и кабели должны иметь изоляцию, соответствующую напряжению сети, а защитные оболочки – условиям и способу прокладки. В пожаро- и взрывоопасных зонах изоляция провода и кабеля должна соответствовать номинальному напряжению сети, но быть не ниже 500 В.

Во взрывоопасных зонах всех классов допускается применение проводов и кабелей с резиновой, полихлорвиниловой и бумажной изоляцией. В пожароопасных зонах для электропроводок рекомендуется применять провода и кабели (бронированные и небронированные) с алюминиевыми и медными жилами, оболочками и покровами из материалов, не поддерживающих горения. Применение проводов и кабелей с полиэтиленовой изоляцией и оболочкой запрещается в пожаро- и взрывоопасных зонах всех классов.

Кабели, прокладываемые во взрывоопасных зонах всех классов открыто (на конструкциях, стенах, в каналах, туннелях и т.п.), не должны иметь наружных покровов и покрытий из горючих материалов (джута, битума, хлопчатобумажной оплетки и т.п.), а кабели для напряжения выше 1000 В, кроме того, должны быть бронированными. Применение кабелей с алюминиевой оболочкой в зонах В-I и В-Iа запрещается.

1.3. Вероятностная оценка пожароопасных отказов в электротехнических устройствах

В ГОСТ 12.1.004-91 условие пожаробезопасности электротехнического изделия оценивается в соответствии с выражением

где Q_п.р - вероятность возникновения характерного пожароопасного режима в составной части изделия (возникновения короткого замыкания (КЗ), перегрузки, повышения переходного сопротивления и т.п.), 1/год; Q_п.з - вероятность того, что значение характерного электротехнического параметра (тока, переходного сопротивления и др.) лежит в диапазоне пожароопасных значений; Q_н.з - вероятность несрабатывания аппарата защиты (электрической, тепловой и т.п.); Q_в - вероятность достижения горючим материалом критической температуры или его воспламенения.

Полученные данные о фактических вероятностях возникновения пожаров сравнивают с нормативной величиной 10^-6 в год (в расчёте на одно изделие). Изделие считается пожаробезопасным, если фактическая или расчётная (для новых изделий) вероятность возникновения пожара не превышает нормативной.

Объективным показателем оценки пожарной опасности электрических изделий является вероятность возникновения пожара, учитывающая как возникшие пожары, так и количество изделий данного вида, находящихся в эксплуатации. В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-91 эта вероятность для одного изделия не должна превышать 10^-6 пожаров в год. Фактическая вероятность возникновения пожаров от электротехнических изделий определяется по формуле

где n - количество пожаров в год от изделий определённого вида; N - количество изделий определённого вида, находящихся в эксплуатации.

Вероятностные показатели пожарной опасности электротехнических изделий на основе статистических данных приведены в табл.1.2.

Таблица 1.2

Вероятностные показатели пожарной опасности электротехнических изделий

При оценке пожарной опасности электротехнических изделий используются характеристики надёжности комплектующих элементов и данные об аварийных пожароопасных режимах. В табл. 1.3 приведены значения пожароопасных режимов для комплектующих элементов электротехнических изделий.

Аварийные пожароопасные режимы определяются при имитации неисправностей комплектующих элементов в функциональных узлах электрооборудования. Выявляются комплектующие, отказ которых приводит к воспламенению материалов, находящихся в непосредственной близости, либо самих комплектующих.

Таблица 1.3

Значения пожароопасных режимов для комплектующих элементов электротехнических изделий

Вероятность воспламенения электротехнического изделия определяется следующим выражением:

(1.3)

где Q_э - вероятность возникновения пожара, определяемая комплектующими элементами электротехнического изделия; Q_м - вероятность возникновения источника зажигания, обусловленная конструктивными особенностями и технологией изготовления электротехнического изделия; Q_н.з - вероятность несрабатывания аппарата защиты электротехнического изделия.

Величина Q_э определяется по формуле

(1.4)

где - вероятность воспламенения электротехнического изделия от пожароопасного комплектующего элемента i-го типа; n - число типов элементов. Тогда вероятность воспламенения электротехнического изделия от транзисторов можно обозначить как , от диодов - как , от конденсаторов - как , от трансформаторов - как и т. д.

Величина определяется выражением

где P_j - вероятность возникновения источника зажигания пожароопасного элемента i-го типа; m - число пожароопасных элементов определённого вида в электротехническом изделии (табл. 1.4).

Величина P_j определяется в соответствии с выражением

где _j - интенсивность отказов j-го комплектующего элемента электротехнического изделия, 1/ч (табл. 1.5); T - средняя продолжительность работы электротехнического изделия, ч; P_КЗ/отк - вероятность появления короткого замыкания в пожароопасном комплектующем элементе при отказе (табл. 1.5); Q_{j к.э} - вероятность воспламенения j-го комплектующего элемента (табл. 1.6); Q_{j к.м} - вероятность воспламенения конструкционных материалов, находящихся в непосредственной близости от пожароопасных комплектующих элементов (табл. 1.7).

Таблица 1.4

Распределение вероятностей отказов комплектующих элементов по видам