단락, 과부하, 과도 저항. 화재 안전 대책

단락이란 무엇이며 단락의 원인

배선의 단락은 기계적 손상, 노후화, 습기 및 부식성 환경에 대한 노출, 부적절한 인간 행동의 결과로 전도성 부품의 절연 위반으로 인해 가장 자주 발생합니다. 단락이 있으면 증가합니다. 암페어, 방출되는 열의 양은 전류의 제곱에 비례하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 단락 회로에서 전류가 20배 증가하면 방출되는 열의 양이 약 400배 증가합니다.

와이어 절연에 대한 열 효과는 기계적 및 유전 특성을 급격히 감소시킵니다. 예를 들어 20 ° C에서 전기 판지 (단열재)의 전도도를 단위로 취하면 30, 40 및 50 ° C의 온도에서 각각 4, 13 및 37 배 증가합니다. 절연체의 열 노화는 주어진 유형 및 전선 단면에 대해 장기간 허용되는 전류를 초과하는 전류로 전기 네트워크의 과부하로 인해 가장 자주 발생합니다.예를 들어 종이 절연 케이블의 경우 수명은 잘 알려진 "8도 규칙"에 따라 결정될 수 있습니다. 8 ° C마다 온도가 상승하면 절연 수명이 2 배 감소합니다. 고분자 절연 재료도 열 분해될 수 있습니다.

전선의 절연에 대한 습기 및 부식성 환경의 영향은 표면 누출로 인해 상태를 크게 악화시킵니다. 그 결과 열이 액체를 증발시켜 단열재에 소금 흔적을 남깁니다. 증발이 멈추면 누설 전류가 사라집니다. 수분에 반복적으로 노출되면 공정이 반복되지만 염분 농도의 증가로 인해 전도도가 너무 높아져 증발이 끝난 후에도 누설 전류가 멈추지 않습니다. 또한 작은 스파크가 나타납니다. 결과적으로 누설 전류의 영향으로 절연체가 탄화되고 강도를 잃어 절연체를 발화시킬 수있는 국부 아크 표면 방전이 발생할 수 있습니다.

전선의 단락 위험은 다음과 같은 가능한 전류 징후가 특징입니다. 전선 절연 및 주변 가연성 물체 및 물질의 점화; 외부 발화원에 의해 발화되었을 때 전선의 절연이 연소를 확산시키는 능력; 단락 중 용융 금속 입자의 형성, 주변 가연성 물질 점화 (용융 금속 입자의 팽창 속도는 11m / s에 도달 할 수 있으며 온도는 2050-2700 ° C입니다).

전선에 과부하가 걸린 경우에도 비상 모드가 발생합니다.잘못된 선택, 전원 켜기 또는 소비자 고장으로 인해 전선을 통해 흐르는 총 전류가 공칭 값을 초과합니다. 즉, 전류 밀도(과부하)가 증가합니다. 예를 들어, 40A의 전류가 길이는 같지만 단면적이 다른 3개의 직렬 연결된 전선을 통해 흐를 때 -10; 4 및 1mm2의 경우 밀도가 4, 10 및 40A / mm2로 다릅니다. 마지막 조각은 전류 밀도가 가장 높으므로 전력 손실이 가장 큽니다.단면적이 10mm2 인 와이어는 약간 가열되고 단면적이 4mm2 인 와이어의 온도는 허용 수준에 도달하며 단면적이 1mm2 인 전선의 절연체가 타 버릴 것입니다.

단락 전류와 과부하 전류의 차이점

단락과 과부하의 주요 차이점은 단락의 경우 절연 위반이 비상 모드의 원인이고 과부하의 경우 그 결과라는 사실에 있습니다. 특정 상황에서 긴 비상 모드로 인한 전선 및 케이블의 과부하는 단락보다 화재의 위험이 더 큽니다.

와이어의 기본 재료는 과부하 시 점화 특성에 상당한 영향을 미칩니다. 과부하 모드에서 테스트하는 동안 얻은 APV 및 PV 브랜드 전선의 화재 위험 지표를 비교하면 구리 도선이 있는 전선의 절연 발화 가능성이 알루미늄 전선보다 높다는 것을 알 수 있습니다.

동일한 패턴의 단락이 관찰됩니다. 구리선이 있는 회로에서 아크 방전의 연소 용량은 알루미늄 와이어보다 높습니다.예를 들어, 벽 두께가 2.8mm 인 강관은 단면적이 16mm2 인 알루미늄 와이어와 단면적이 6mm2 인 구리선으로 연소 (또는 표면의 가연성 물질이 발화)됩니다. .

전류 다중성은 도체의 주어진 단면에 대한 연속 허용 전류에 대한 단락 또는 과부하 전류의 비율에 의해 결정됩니다.

폴리에틸렌 외피가 있는 전선 및 케이블과 그 안에 전선 및 케이블을 놓을 때 폴리에틸렌 파이프는 화재 위험이 가장 큽니다. 화재의 관점에서 폴리에틸렌 파이프의 배선은 비닐 플라스틱 파이프의 배선보다 더 위험하므로 폴리에틸렌 파이프의 적용 범위는 훨씬 좁습니다. 과부하는 원칙적으로 모든 소비자가 하나의 네트워크에서 공급되고 보호 장치가 없거나 단락 전류에 대해서만 설계된 개인 주거용 건물에서 특히 위험합니다. 고층 주거용 건물에서는 주민들이 더 강력한 램프를 사용하거나 네트워크가 설계된 것보다 더 큰 총 전력으로 가전 제품을 켜는 것을 막을 방법이 없습니다.

케이블 장치(접점, 스위치, 소켓 등)에는 전류, 전압, 전원의 한계 값이 표시되고 단자, 커넥터 및 기타 제품에는 연결된 전선의 가장 큰 단면이 표시됩니다. 이러한 장치를 안전하게 사용하려면 이러한 레이블을 해독할 수 있어야 합니다.

예를 들어, 스위치는 «6.3A로 표시되어 있습니다. 250V «, 카트리지에서-» 4A; 250V; 300W « 및 확장 -스플리터 -» 250V; 6.3A «,» 220V. 1300W «,» 127V, 700W «.«6.3A»는 스위치를 통과하는 전류가 6.3A를 초과하지 않아야 한다는 경고입니다. 그렇지 않으면 스위치가 과열됩니다. 더 낮은 전류의 경우 스위치가 적합합니다. 전류가 낮을수록 접점이 덜 가열되기 때문입니다. «250 V»라는 문구는 스위치가 250 V를 초과하지 않는 전압으로 네트워크에서 사용될 수 있음을 나타냅니다.

4A에 250V를 곱하면 300와트가 아니라 1000이 됩니다. 계산된 값을 레이블과 연결하려면 어떻게 해야 합니까? 권력에서 출발해야 ​​합니다. 220V의 전압에서 허용 전류는 1.3A(300: 220)입니다. 127V - 2.3A(300-127)의 전압에서. 4A의 전류는 75V(300:4)의 전압에 해당합니다. 비문 "250V; 6.3A «장치는 전압이 250V 이하이고 전류가 6.3A 이하인 네트워크용으로 설계되었음을 나타냅니다. 6.3A에 220V를 곱하면 1386W(1300W, 반올림)가 됩니다. 6.3A에 127V를 곱하면 799W(700W 반올림)가 됩니다. 이런 식으로 반올림하는 것이 위험하지 않습니까? 반올림 후 더 낮은 검정력 값을 얻으므로 위험하지 않습니다. 전력이 적으면 접점이 덜 가열됩니다.

접점 연결의 과도 저항으로 인해 접점 연결을 통해 전류가 흐르면 전압 강하, 전력 및 에너지가 방출되어 접점이 가열됩니다. 회로의 전류가 과도하게 증가하거나 저항이 증가하면 접점 및 리드선의 온도가 추가로 상승하여 화재가 발생할 수 있습니다.

전기 설비에서는 영구 접점 연결(납땜, 용접) 및 분리형(나사, 플러그, 스프링 등 포함) 및 스위칭 장치의 접점이 사용됩니다. 즉, 정류를 위한 회로입니다. 내부 전원 네트워크에서 입구에서 전기 수신기까지 전기 부하는 많은 접점 연결을 통해 흐릅니다.

어떤 경우에도 연락처 링크가 끊어지면 안 됩니다. 얼마 전에 내부 네트워크 장비에 대해 수행된 연구에 따르면 조사된 모든 연락처 중 50%만이 GOST 요구 사항을 충족합니다. 불량한 접점 연결에 부하 전류가 흐르면 전류(전류 밀도)의 제곱과 접점의 실제 접점 저항에 비례하여 단위 시간당 상당한 양의 열이 방출됩니다.

뜨거운 접점이 가연성 물질과 접촉하면 불이 붙거나 탄화될 수 있으며 전선의 절연에 불이 붙을 수 있습니다.

접촉 저항의 값은 전류 밀도, 접촉 압축력(저항 영역의 크기), 접촉 재료, 접촉 표면의 산화 정도 등에 따라 달라집니다.

접점의 전류 밀도(따라서 온도)를 낮추려면 접점의 실제 접점 면적을 늘려야 합니다. 접촉면이 약간의 힘으로 서로 눌리면 접촉점의 작은 결절이 약간 부서집니다.이로 인해 접촉 원소 영역의 크기가 증가하고 추가 접촉 영역이 나타나며 전류 밀도, 접촉 저항 및 접촉 발열이 감소합니다. 실험 연구에 따르면 접촉 저항과 토크(압축력)의 양 사이에는 반비례 관계가 있음이 밝혀졌습니다. 토크가 2배 감소하면 단면적이 4mm2인 APV 와이어 또는 단면적이 2.5mm2인 두 와이어의 접촉 연결 저항이 4-5배 증가합니다.

접점에서 열을 제거하고 환경으로 발산하기 위해 특정 질량 및 냉각 표면과의 접점이 만들어집니다. 와이어 연결 위치와 전기 수신기의 입력 장치 접점에 대한 연결에 특히주의하십시오. 와이어의 이동 가능한 끝 부분에는 다양한 모양의 귀와 특수 클램프가 사용됩니다. 접점의 신뢰성은 기존 와셔, 스프링 장착 및 플랜지로 보장됩니다. 3~3.5년 후에는 접촉 저항이 약 2배 증가합니다. 접점에 대한 전류의 짧은 주기적 영향으로 인해 단락 중에 접점의 저항도 크게 증가합니다. 테스트에 따르면 탄성 스프링 와셔가 있는 접촉 조인트는 불리한 요인에 노출되었을 때 가장 큰 안정성을 보입니다.

불행히도 "퍽 절약"은 매우 일반적입니다. 와셔는 황동과 같은 비철금속으로 만들어야 합니다. 스틸 와셔는 부식 방지 코팅으로 보호됩니다.