Отличительной чертой электроэнергии является высокая мощь, таящаяся под толщей изоляции проводов и в полную силу проявляющаяся разве что при таком опасном аварийном явлении, как короткое замыкание (КЗ). Как правило, это бывает вызвано повреждениями изоляции токоведущих проводников и их непосредственным, непредвиденным электрическим контактом друг с другом.
Сопротивления проводников, представляющих случайную электрическую цепь короткого замыкания, например, между проводами фаз, фазных проводов с рабочим нулем или фазой и землей несоизмеримо мало по сравнению с сопротивлением нагрузки. Повреждения кабеля сопровождаются высокими токовыми значениями, характерными короткому замыканию, многократно превышающими номинальные величины, на которые рассчитаны кабельные линии. Это ведет к быстрому перегреву проводников и неизбежному возгоранию изоляции что, как следствие, является причиной возникновения пожаров.
Помимо возгорания электропроводки, короткое замыкание может повлечь за собой:
- термическое и механическое повреждение электрооборудования;
- возгорание проводов и отдельных узлов электроустановок;
- снижение питающих напряжений в случае аварийных режимов приводит к замедлению и полному останову электроприводов технологического оборудования;
- нарушение синхронной работы технологического оборудования вызывает возникновение аварий системного характера;
- мощные импульсы тока являются источником помех для линий связи и коммуникации.
Особую опасность в себе несут случаи однофазных КЗ. Таким образом, главной причиной возникновения аварийных ситуаций, связанных с появлением сверхтоков КЗ является нарушение целостности изоляции электрооборудования, к которым можно отнести как повреждения механического характера, так и вызванные иными факторами.
Основные причины нарушения изоляции и способы преодоления опасных последствий
Итак, нам удалось локализовать проблему появления коротких замыканий, главным виновником которых следует считать изоляцию токоведущих частей, точнее ее возможные нарушения, остается выяснить, почему последние происходят.
- Одним из наиболее важных факторов признано старение изоляции, со временем потеря диэлектрических свойств приводит к снижению сопротивления изоляции, пластификаторы утрачивают эластичность, что приводит к появлению трещин, механическому разрушению изоляции.
- Перенапряжения приводят к снижению электрической прочности, увеличивают возможность электрического пробоя изоляции.
- Механические повреждения изоляции могут происходить как при проведении электромонтажных работ, так и в процессе эксплуатации.
- Иногда причиной повреждения электрооборудования бывает отсутствие надлежащего ухода или непрофессионализм обслуживающего персонала.
Среди профилактических мер, предупреждающих вероятность возникновения короткого замыкания, следует отметить регулярные проведения электроиспытаний электроустановок, в ходе которых проводятся исследования и испытания изоляции. Производятся измерения сопротивления изоляции, изоляция кабеля периодически подвергается испытаниям повышенным напряжением.
Защитить электрическую проводку от воздействия перегрузок, в частности сверхтоками КЗ, а также предотвратить возгорание помогают плавкие вставки и более современные их аналоги – автоматические выключатели. При появлении в контролируемой цепи токов, многократно превышающих номинал автомата, он практически мгновенно отключает нагрузку, исключая возможность критического разогрева проводников.
