Влияние конструкции кабельных проходок на их пожарную опасность при эксплуатации


Аннотация:

Рассмотрены характеристики конструкций кабельных проходок и исследовано их влияние на теплообмен и нагрев кабеля при длительном допустимом токе нагрузки. Предложена экспериментальная методика, позволяющая проводить оценку пожарной опасности и исследовать процессы распространения тепла в конструкциях кабельных проходок при их эксплуатации. 

Для изучения влияния конструкций кабельных проходок на процессы нагрева кабеля при допустимом токе нагрузки использовались три наиболее распространенных вида проходок: проходка № 1 из минеральной ваты с огнезащитным покрытием и воздушным зазором внутри конструкции; проходка № 2 из минеральной ваты с огнезащитным покрытием и с заполнением внутреннего пространства противопожарной пеной; проходка № 3с заполнением всего внутреннего пространства конструкции противопожарной пеной.

Получены экспериментальные данные и выявлены закономерности изменения температуры элементов кабеля от времени при длительном допустимом токе нагрузки. Для всех видов кабельных проходок в начальные моменты времени (до 25–29 мин) характерен линейный рост температуры элементов кабеля. Далее наблюдается установившийся тепловой режим, при этом превышается критическая температура нагрева кабеля (70 °С).

Определен наиболее опасный вид кабельной проходки с заполнением внутреннего пространства противопожарной пеной. При протекании допустимого тока нагрузки элементы кабеля в такой кабельной проходке достигают температуры режима перегрузки 90 °С через 50 мин с дальнейшим повышением температурных значений и развитием процесса термического разложения изоляции и оболочки кабеля. Динамика нагрева элементов кабеля позволила провести оценку времени полного разложения изоляции и оболочки кабеля (9 ч) и возникновения короткого замыкания (23 ч).

Проведены расчеты длительных допустимых токов нагрузки для рассматриваемого кабеля и конструкций кабельных проходок, которые показали, что в целях исключения аварийного нагрева кабельных изделий при их эксплуатации требуется снижение нормативных значений длительных допустимых токов нагрузки.


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
  1. Пожары и пожарная безопасность в 2016 году: статистический сб./ под общ. ред. Д.М. Гордиенко. — М.: ВНИИПО, 2017. — 124 с.
  2. Смелков Г.И., Пехотиков В.А., Рябиков А.И. Проблемы обеспечения пожарной безопасности кабельных потоков// Кабели и провода. —2005. — № 2. — С. 8–14.
  3. Bartnikas R., Srivastava K.D. Characteristics of Cable Materials in Power and Communication Cables. — New York: IEEE Press, 2000. — 345 p.
  4. Григорьева М.М., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Оценка пожарной опасности режимов электрической перегрузки кабельных линий// Пожаровзрывобезопасность. — 2010. — № 9. — С. 9–13.
  5. Хасанов И.Р., Варламкин А.А. Экспериментальные методы определения огнестойкости кабельных проходок при пожаре с учетом влияния токов нагрузки// Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций: сб. материалов XVII науч.-практ. конф.. — М.: ФКУ Центр «Антистихия» МЧС России, 2018. — С. 77–78.
  6. Keski-Rahkonen O., Mans J., Turtola A. Ignition of and fire spread on cables and electronic components. URL: https://www.vtt.fi/inf/pdf/publications/1999/P387.pdf (дата обращения: 30.12.2018).
  7. Keski-Rahkonen O. Effect of electrical conductivity on emergency performance of cables at high temperatures// Transactions of the 17th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology. — Prague, 2003. — P. 462–466.
  8. Tamus Z.Á., Szedenik N. Investigation of temperature dependence of dielectric processes in thermally aged PVC insulation// Journal of Electrostatics. — 2013. — № 71 (3). — P. 462–466. DOI: 10.1016/j.elstat.2013.01.003
  9. Мисюкевич Н.С. Теоретические и экспериментальные исследования времятоковых характеристик электрических проводов// Материалы XIX науч.-техн. конф. «Системы безопасности». — М.: Академия ГПС МЧС России, 2010. — С. 234–237.
  10. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности: федер. закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ. URL: http://ppt.ru/docs/fz/123-fz-31945 (дата обращения: 30.12.2018).
  11. Варламкин А.А., Смелков Г.И., Рябиков А.И. Методы испытаний кабельных линий на сохранение работоспособности в условиях пожара// Пожарная безопасность. — 2011. — № 1. — С. 114–117.
  12. Оценка долговечности пожаробезопасных кабелей/ М.К. Каменский, A.A. Крючков, В.А. Байков, Е.В. Быстрицкая// Кабели и провода. — 2007. — № 4. — С. 16–19.
  13. ГОСТ Р 53310—2009. Проходки кабельные, вводы герметичные и проходы шинопроводов. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний на огнестойкость. — М.: Стандартинформ, 2009. — 7 с.
  14. ГОСТ 31996—2012. Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Общие технические условия. — М.: Стандартинформ, 2013. — 34 с.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

DOI: 10.24000/0409-2961-2019-3-46-51
Год: 2019
Номер журнала: Март
Ключевые слова : теплообмен кабели электробезопасность кабельные проходки пожарная опасность огнезащитные покрытия длительный допустимый ток нагрузки
Авторы:
  • Хасанов И.Р.
    Хасанов И.Р.
    д-р техн. наук, гл. науч. сотрудник, irhas@rambler.ru ФГБУ ВНИИПО МЧС России, Балашиха, Россия
  • Варламкин А.А.
    Варламкин А.А.
    начальник сектора ФГБУ ВНИИПО МЧС России, Балашиха, Россия