Оценка пожарной опасности короткого замыкания для решения задач расследования и экспертизы пожаров от аварийных режимов в воздушных линиях электропередачи

Козлова Ю. С.

2021 / Том 6, № 4 (2021) [ БЕЗОПАСНОСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА ]

Аварийные режимы (в основном, короткие замыкания) в электрических сетях и оборудовании являются главной технической причиной пожаров. Однако на практике не всегда представляется возможным доказать причастность того или иного режима эксплуатации к возникновению пожара. Пожарная опасность объекта обусловлена наличием в рассматриваемом объеме пространства трех составляющих: горючей нагрузки, окислителя и источника зажигания. Так как воздушные линии электропередачи эксплуатируются в открытом пространстве, то окислитель присутствует постоянно. Наличие горючей среды подтверждается фактом самого пожара, и лишь вопрос об источнике зажигания требует решения. Цель – разработка алгоритма для оценки пожарной опасности коротких замыканий в воздушных линиях электропередачи напряжением до 1000 В. Исследование проводилось с использованием научного анализа, физического эксперимента и моделирования. Появление источника зажигания обусловлено появлением энергетического источника с параметрами, достаточными для воспламенения горючей среды. Вероятность появления источника зажигания при коротком замыкании проводов ВЛ (искры и частицы расплавленного металла) напрямую зависит от вероятности возникновения самого замыкания ( Q_i (v₁) ), вероятности отсутствия или отказа аппаратов защиты ( Q_i (v₂) ), а также вероятности того, что значение электрического тока при возникшем замыкании лежит в диапазоне пожароопасных значений  ( Q_i (z) ). Значения первых двух составляющих определяют на основании статистических данных, а также с учетом основных положений теории надежности. Третья составляющая вычисляется на основе результатов эксперимента. Проведенные экспериментальные исследования позволили установить диапазоны пожароопасных значений для неизолированных алюминиевых проводов различного сечения, тем самым обеспечив возможность расчета составляющей Q_i (z)  . На основе полученных данных, а также с использованием информации о характере изменения токов короткого замыкания и характеристик быстродействия аппаратов защиты в зависимости от длины линии, предложен алгоритм оценки пожарной опасности короткого замыкания. Представленные результаты позволяют быстро оценить пожароопасность коротких замыканий на различных участках электрической сети, выполненной воздушными линиями электропередачи, и установить причастность искр, образующихся в результате короткого замыкания, к пожару.

Ключевые слова:

пожарная опасность; короткое замыкание; воздушные линии электропередачи; расследование и экспертиза пожаров

Библиографический список:

1. Козлова Ю.С. Основные направления повышения пожарной безопасности воздушных линий электропередачи напряжением 0,4 кВ // Актуальные вопросы агроинженерных наук в сфере энергетики агропромышленного комплекса: теория и практика: материалы национальной научной конференции Института агроинженерии. Челябинск: Южно-Уральский ГАУ, 2020. С. 88–93.
2. Семенцова Ю.С. Анализ причин пожаров в электроустановках // Электробезопасность. 2015. № 3. С. 53–58.
3. Козлова Ю. С. Применение теории планирования эксперимента для решения задач обеспечения пожарной безопасности воздушных линий электропередачи // Вестник науки и образования. 2018. № 17-1 (53). С. 32–34.
4. Александров А.А. Теоретические основы зажигания твердых горючих материалов частицами металлов // Пожарная профилактика в электроустановках. 1979. № 1. С. 35–42.
5. Кабашов В.Ю. Исследование условий возможного схлестывания проводов сельских ВЛ 6-10 кВ // Электротехнические комплексы и системы. 2013. № 2. С. 9–12.
6. Смелков Г.И. О воспламеняющей способности частиц металла при коротких замыканиях // Проблемы горения и тушения пожаров: материалы IV Всесоюзной научно-практической конференции. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1975. С. 208–211.
7. Вогман Л.П. Пожарная опасность процесса тления горючих органических веществ и материалов // Пожарная безопасность. 2018 г. № 3. С. 39–48.
8. Жилин О.И. Пожарная безопасность электроустановок // Энергобезопасность и энергосбережение. 2007. № 4. С. 19–31.
9. Забиров A.C. Пожарная опасность коротких замыканий. М.: Стройиздат, 1987. 103 с.
10. Зыков В.И. Определение уровня пожарной опасности воздушных линий электропередачи напряжением до 1000 В // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2021. № 1. С. 34–39.
11. Козлова Ю.С. Экспериментальная установка для исследования пожарной опасности процесса схлестывания проводов воздушных линий электропередачи напряжением 0,4 кВ // Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи. Секция: Безопасность в чрезвычайных ситуациях: материалы IV Всероссийской студенческой конференции (с международным участием) (г. Челябинск, 2017 г.). Челябинск: ЮУрГУ, 2017. С. 221–223.
12. Kozlova Yu. S. Assessment of Fire Hazard Level for Overhead Power Lines of Voltage up to 1000 V // Test Engineering and Management. 2020. Vol. 83. P. 25705–25712.

Файлы:

• article (скачать | просмотреть)