Elektrika.cz, reportážní portál instalační elektrotechniky, vyhlášky, schémata zapojení .

 
Oddíly
reklama
Bleskovky
Osobní nástroje
FUTURE okénko - V nejbližších dnech se zde dočtete ...
  • Svůj pohled na sousední megaveletrh Light+Building ve Frankfurtu popisuje český elektrikář. Nezůstává pouze u jednoho selfie o své přítomnosti v Německu a prozrazuje proč se vydal tak daleko. Čím ho to obohatilo? Jak se dívá na budoucnost veletržních ...
  • Pokud chceme studovat různé aspekty elektrických jevů, včetně teploty výbojů blesku, vlivu ionizace vzduchu a negativních účinků elektrického oblouku, pak se nabízí studium na VUT, ČVUT ... mnoho příležitostí k experimentům s různými kombinacemi ...

Nebezpečí požáru vlivem vadného elektrického kontaktu - část 1


Document Actions
Nebezpečí požáru vlivem vadného elektrického kontaktu - část 1
Zkušenosti při zkoumání příčin požárů v elektrotechnických zařízeních ukazují, že velký podíl na nich mají vadná elektrická spojení. Spojení vodičů a dalších částí elektrotechnických zařízení představují důležitou a nezanedbatelnou součást elektrických obvodů. Často nestačí jen jednoduše "dotáhnout" šrouby svorek. Odborní specialisté používají za tímto účelem speciální nářadí a vědí, jak na to.
Autorský článek, ze dne: 20.01.2016
reklama


Ztrátový výkon na svorkách
Opravdu nejdůležitějším požadavkem na elektrické spojení je stabilní přítlačný tlak na kontakty a malý přechodový odpor. Je-li naopak dosahováno malého přítlačného tlaku, což vyvolá velký přechodový odpor, např. u tzv. "vakl" kontaktu, zvyšuje se při průtoku elektrického proudu místem ztrátový výkon. Tento ztrátový výkon se projevuje zvýšeným oteplením a v závislosti na intenzitě protékajícího proudu a velikosti přechodového odporu (P=I2xR) může způsobit dosažení zápalných teplot až kolem 800 DC (obrázek 1). Ztrátový výkon kolem 60W představuje již velmi akutní riziko požáru. V odborných kruzích jsou často uváděny jako požárně nebezpečné již podstatně nižší hodnoty.
 
Obrázek 1 Vypálení svorkovnice vlivem zvýšeného přechodového odporu

Ač jsou někdy elektrická spojení vytvářena lisováním či stlačováním, nejčastější formou propojení jsou různé typy svorek. Ty jsou především v domovních instalacích prováděny individuálně a ručně. Po celou dobu životnosti zařízení si musejí zachovat bezchybnou funkčnost, ačkoli na ně často působí různé mechanické, teplotní nebo chemické vlivy. V globálním pohledu se tedy není co divit, že u elektrických spojení dochází nezřídka k poruchám, které často zapříčiňují škody vlivem požáru (obrázek 2).

Obrázek 2 Škoda po požáru regulátoru sauny vlivem špatně dotažené šroubové svorky

Příčiny vzniku požárů
Podle vyšetřování příčin vzniku požárů jsou nejčastějšími příčinami následující závady elektrických instalací:
  • šrouby svorek nejsou dotaženy dostatečným utahovacím momentem - elektrické spojení je volné,
  • šrouby svorek jsou dotaženy příliš vysokým utahovacím momentem, čímž se poškodí svorka či vodič,
  • elektrické vodiče nejsou správně zavedeny do otvoru svorky, není správně provedeno odizolování nebo kontaktní plocha je příliš malá,
  • lisovaná či stlačovaná spojení jsou vyhotovena nevhodným nářadím, které vyvozuje nedostatečný či příliš velký tlak, jenž vede k poškození spoje či nedostatečnému stlačení,
  • u hliníkových vodičů nedošlo před spojením k úpravě povrchu (ke zbavení zoxidované vrstvy),
  • není správně připojen hlavní sektorový vodič,
  • spojovací prvek (svorka, dutinka,...) nepasuje k průřezu, tvaru či materiálu vodiče,
  • spojovací prvek a/nebo vodič není dostatečně dimenzován,
  • do svorky je zavedeno příliš mnoho vodičů.


Rozsah škod způsobených chybným elektrickým spojením začíná u ohořelých svorek, které jistě zná každý elektrikář, pokračuje požáry bytů (viz obrázky 3a a 3b) a končí velkými škodami na budovách či průmyslových zařízeních. Vedle rozsáhlých materiálních škod je třeba mít stále na zřeteli i nebezpečí zranění lidí, domácích zvířat či dokonce jejich úmrtí.

3a                                                3b

Obrázek 3a Větší škoda způsobená požárem vzniklým od rozvaděče
Obrázek 3b Příčinou požáru na obrázku 3a byl nezasunutý vodič do třmenové svorky jističe

Zejména pokud dojde k újmě na zdraví, musí zhotovitel takovéto vadné instalace počítat s příslušným postihem. Velmi nepříjemné jsou i nepřímé škody, které mohou vzniknout např. výpadkem výroby v průmyslovém podniku.

Chování ochranných prvků
Vadné elektrické spojení se zvýšeným přechodovým odporem je možno považovat za topný element zapojení v sérii v elektrickém obvodu. Ochranné prvky elektrických zařízení jako jističe, pojistky či proudové chrániče nejsou pro rozlišení takových zvýšených přechodových odporů vůbec vhodné.

Zjednodušeně řečeno ochranné přístroje reagující na přetížení rozeznají a zareagují na nárůst proudu nad definovanou maximální mez. Takové hodnoty může být dosaženo např. paralelním připojením několika spotřebičů. Vznik sériového přechodového odporu však nevede k nárůstu proudu obvodem, ba právě naopak, proud klesne:

I= U/R;
R = Rs + Rp,

přičemž Rs je odpor spotřebiče a Rp je přechodový odpor. Takže k vybavení ochranného prvku nemůže dojít.

Rovněž proudové chrániče reagují na poruchové proudy odtékající např. vlivem vadné izolace mimo elektrický obvod přímo do země. Na sériový přechodový odpor tedy rovněž nereagují.

Jestliže ale požár pokročí, dojde zpravidla k porušení elektrické izolace a tím ke vzniku nové vodivé cesty mimo původní elektrický obvod, na což pak zareaguje zpravidla proudový chránič a v případě zkratu i jistič či pojistka. Za těchto okolností, po eskalaci požáru, již přerušení elektrického obvodu ovšem šíření ohně nezastaví. Z uvedeného je zřejmé, že sériový přechodový odpor je velmi zrádný a často jeho vznik není doprovázen ani markantním snížením funkčních vlastností elektrického obvodu.

Početní příklad
Neúčinnost obvyklých ochranných prvků znázorňuje následující příklad: V úvahu je vzat zásuvkový obvod s připojeným otopným ventilátorem s topným výkonem (Pv) a s určitým vnitřním odporem (Rv). Obvod je jištěn proudovým chráničem s chybovým proudem 30 mA a jističem charakteristiky B s jmenovitým proudem 16A. Odpory přívodních vodičů a vinutí motoru jsou v příkladu zanedbány. Díky vadnému elektrickému spojení na svorce se vytvořil zvýšený přechodový odpor (Rp). Základní parametry tedy jsou:

UN=230V
Pv=3000W
Rv= 17,633Ω
Rp= 0,4Ω

Provozem jmenovaného spotřebiče vzniká následující proud I, který teče i poškozeným spojem:

I=U/(Rv+Rp)=230/(17,633+0,4)=12,75A

Poruchový výkon Pp na přechodovém odporu Rp činí tedy:

Pp=I2x Rp = (12,75)2x0,4Ω=65,03W

Vypočítaná hodnota pro Pp převyšuje 60W, a představuje tedy akutní nebezpečí požáru. Je o to nebezpečnější, že poruchu nezachytí ani předřazený proudový chránič či jistič. Žádný poruchový proud do země či na kostru neodtéká a ani protékající proud 12,75A nedosahuje jmenovitého proudu jističe 16A.

Rovněž nedochází ke znatelnému omezení funkce teplometu, neboť ten i přes zvýšený přechodový odpor dodává pouze neznatelně menší tepelný výkon:

Pv=I2xRv=(12,75)2x17,633Ω=2866,46W
 

Obrázek 4 Škody po požáru napájecí části rozváděče klimatizačního zařízení.
Šipka ukazuje na nedostatečně dotažený šroub svorky

Výkon Pp připadající na porouchané místo s odporem Pp se na kontaktech přemění v teplo. Uvolněná energie je více než dostatečná, aby obklopující hořlavý materiál ohřála a posléze i zapálila (obrázek 4). Takovýto vadný elektrický spoj zůstane pravděpodobně nezpozorován až do doby, kdy vlivem zvýšené teploty dojde k vývinu zápachu či kouře, a v nejhorším případě i požáru.

Autor: Dipl. Ing. Volker Pankrath,
Překlad: Ing. Karel Toman

Tento článek vyšel také v časopise Elektroinstalatér 6/2015.
 
 

 

TEXT Z OBLASTÍ SOUVISEJÍCÍ KONTAKT


FIREMNÍ TIPY
Digitalizace nás kromě jiných služeb zasypává také daty. Máme tolik dat, že se v nich často nemůžeme vyznat. O tom, co nám dnes poskytuje digitalizovaná knihovna, hovořím s Petrem Žabičkou z Moravské zemské knihovny. Žijeme v době, kdy nové publikace nevznikají, nejsou žádní autoři odborných článků. Jsme zasypávání krátkými reklamními úryvky a zdroje ke studiu nám zůstávají skryty pod tlustou vrstvou marketingových cílů. Co s tím?
Pohyblivá napájecí jednotka HoverCube VH od OBO. V dílenských prostorách tam, kde se na pracovní ploše objevují různá zařízení, různých rozměrů, se pevně instalovanými zásuvkami prakticky, jejich počtem a blízkostí nikdy nezavděčíme. Jinak je tomu u pohyblivých přívodních boxů. Ty se přiblíží na potřebnou vzdálenost a stejně tak rychle uklidí do bezpečné vzdálenosti. A parametry? Krytí IP20, rozměry ...
V současné době platí povinnost nechat certifikovat každý rozvaděč, ať už se jedná o malou rozvodnici s jedním modulem nebo velký průmyslový rozvaděč. Neustálým bodem diskuzí mezi odbornou veřejností je pak spor o této povinnosti u malých domovních rozvaděčů, které se prakticky skládají z již certifikovaných komponentů. Přeptali jsme se tedy přímo konkrétních řemeslníků, jaký je jejich názor ...
Tajemství rychlé práce i tak zručného elektrikáře. Zručnost není pouze otázkou hbitých prstů, ale také dostatečných vědomostí, co a kdy použít za nástroj. Například odizolovací nářadí Quickstrip, nářadí k upevnění krycích dutinek pro laněné vodiče ...
DALŠÍ FIREMNÍ ODKAZY
Videospot názorně ukazuje použití můstkových systémů pro propojení řadových svorek. K použití není potřeba speciálních nástrojů, přes to je připravena praktická pomůcka. Řešení, které umožňuje přehledné spojení sousedících i vzdálenějších svorek včetně rozdílných průřezů ...
Potřebujete transformátor, ale máte napjatý rozpočet? Co tedy ušetřit a raději se poohlédnout po kvalitně repasovaném kusu? Zajímá-li vás, jak v dnešní nesnadné ekonomické situaci snížit náklady při pořizování těchto druhů zařízení, tak bychom měli jeden tip ...
Víte, jaké jsou požadavky a předpisy na požární bezpečnost staveb? O čem hovoří vyhláška č.246/2001Sb.? Seznamte se s protipožárními kabelovými přepážkami, deskovými přepážkami, zděnými přepážkami, polštářovými přepážkami, revizními dvířky a nezbytnými souvislostmi zde, v tomto článku ...
Nové kabelové nosné systémy Jupiter, které jsou vyráběny v Koposu Kolín, se vyznačují mnoha přednostmi ve srovnání s předchozím prodávaným typem žlabů, např. embosováním (prolis kolem perforovaných otvorů ve dně) pro zvýšení tuhosti žlabů ...
Terminolog
Týdenní přehled
Přihlašte si pravidelné zasílání týdenního přehledu
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
Autor článku
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933