Pericolul de incendiu prezentat de curenti electrici

Pericolul de incendiu prezentat de curenti electrici

Daca la conductoarele electrice neizolate o buna parte din caldura se imprastie in atmosfera evitand astfel topirea acestora, la conductoarele cu izolatie, racirea se face greu, invelisul protector se deterioreaza si de mult ori se aprinde.

In instalatiile executate corect conductoarele au o sectiune suficienta pentru ca incalzirea lor sa nu devina periculoasa. In schimb apar o serie de fenomene care duc la supraincarcare a circuitelor si implicit la supraincalziri. Din cauza supraincalzirii conductoarelor, invelisul de protectie crapa, se deterioreaza, favorizand producerea scurtcircuitelor. Cele mai frecvente supraincalziri ale circuitelor electrice au loc datorita existentei unor rezistente de trecere si folosirii sigurantelor supradimensionate. Orice contact (imbinare) intre conductoare, fix sau mobil, creeaza o anumita rezistenta de trecere. In aceste constacte are loc o cadere de tensiune si o anumita reducere de putere care se transforma in caldura. O imbinare prost executata face ca rezistenta de trecere sa fie foarte mare, locul de imbinare sa se incalzeasca mult. Defectul de izolatie prezinta pericol pentru o instalatie electrica. Curentul care se scurge prin portiuni desizolate poate varia de la 1 mA pana la valoarea curentului de scurtcircuitare a retelei, adica pana la mii de amperi, in functie de marimea rezistentei de trecere in locul in care izolatia este deteriorata datorita imbatranirii, patruderii umiditatii, defectelor mecanice sau supraincalzirii din afara.

In principiu, locul in care a aparut un defect de izolatie se comporta la fel cu un aparat electric de incalzire, conectat in acel punct, capabil sa transforme energia electrica in caldura.

Tinand seama de suprafata redusa a locurilor cu defectiuni de izolatie, incalzirea care se produce in mod continuu depaseste temperatura de aprindere a materialelor combustibile din vecinatatea conductorului. Din fericire aceste temperaturi ridicate nu actioneaza in momentul aparitiei defectului, deoarece este necesar sa se incalzeasca mai intai intreaga masa a portiunii cu defect, ceea ce inseamna ca ridicarea temperaturii este intarziata de inertia termica a materialului. Din aceasta cauza, in astfel de cazuri, temperatura produsa este determinata intr-o masura mai mica de suprafata care cedeaza caldura si de consumul de putere in locul cu defect de izolatie si intr-o masura mai mare de capacitatea termica a acestui loc, impreuna cu cantitatea de caldura degajata.

Supraincalzirile se mai produc si datorita supratensiunilor.

Daca o instalatie electrica este supusa accidental la o tensiune superioara celei normale, pentru care a fost proiectata, se va produce o degajare de caldura cu atat mai mare cu cat supratensiunea este mai mare (cantitatea de cladura produsa fiind proportionala cu tensiunea).

Supratensiunile se produc din cauza trasnetelor, a electricitatii atmosferice, contactelor accidentale intre circuite de inalta tensiune si joasa tensiune, intreruperii sau inchiderii unui circuit de inalta tensiune si scurtcircuitelor.

a) Scurtcircuitul. Scurtcircuitul este un deranjament frecvent intalnit in instalatiile electrice, care se produce ori de cate ori doua conductoare, intre care exsita o diferenta de potential, vin in contact. Curentul care se formeaza se numeste curent de scurtcircuit, valoarea sa putand depasi cu mult valorile admisibile.

Curentii de scurtcircuit pot provoca deranjamente instalatiilor electrice si chiar distrugerea lor.

Principalele cauze ale scurtcircuitelor sunt:

- pentru instalatii: strapungerea izolatiilor, de cele mai multe ori datorita imbatranirii, deteriorarii si supraincarcarii instalatiei; manevrele gresite ale aparatelor de conectare sau ale celor consumatoare de curent; legaturile executate necorespunzator;

- pentru cabluri aeriene: vantul; arborii; cauze accidentale (aterizarea fortata a avioanelor, trasnet, ridicarea zmeelor etc.).

Scurtcircuitul se poate produce intre un conductor de faza si cel neutru, deci poate fi monofazat, bifazat si trifazat.

Curentul de scurtcircuit este asa de mare incat poate sa inroseasca un conductor sau sa-l topeasca si daca in apropiere exista materiale combustibile le poate aprinde.

Intensitatea de scurtcircuit mai poarta numele de intensitate de soc.

Initial curentul electric este normal, ca dupa aparitia scurtcircuitului sa se produca o crestere rapida a curentului. Dupa curentul de soc, care dureaza un timp foarte scurt, se stabileste un curent de scurtcircuit permanent si de durata.

De la curentul de soc pana la stabilirea curentului de durata are loc o perioada de tranzitie, un curent de scurtcircuit tranzitoriu. Aceasta perioada de tranzitie dureaza 3 - 6 s.

b) Arcul electric. Arcul electric este o descarcare disruptiva, continua, intre doi electrozi sub tensiune insotita de efecte luminoase si caloricer cu temperaturi care pot sa ajunga la 3500 - 4000sC.

Ca si scanteile electrice, arcele electrice se produc la inchiderea si deschiderea circuitelor electrice cu ajutorul intrerupatoarelor si separatoarelor precum si in cazul scurtcircuitelor.

Un arc electric se poate produce si intretine mai ales in circuitele de inalta tensiune, dar cateodata apare si la cele de joasa tensiune. Intotdeauna insa el apare dupa descarcare unei scantei care formeaza un traseu conductor.

Atat arcul electric cat si scanteia electrica constituie cauze de incendii si initiatori ai exploziilor.

Arcul electric dureaza mai mult timp decat o scanteie electrica si are capacitate termica incomparabil mai ridicata decat aceasta, motiv pentru care prezinta un mare pericol de incendiu.

Arcul electric poate sa aprinda nu numai amestecuri explozive sau inflamabile ci si materiale combustibile din apropierea locului unde s-a produs. El topeste si vaporizeaza conductoarele metalice, distruge si carbonizeaza pana si izolatorii ceramici sau alte materiale similare.