Введение в курс пожарной безопасности электроустановок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция

по дисциплине: "Пожарная безопасность электроустановок"

для специальности 20.05.01 -Пожарная безопасность

Раздел 1. “Основы пожарной безопасности применения электроустановок”.

Тема: Введение в курс пожарной безопасности электроустановок

Железногорск 2016

Цели занятия:

1. Дать обучаемым представление о роли и задачах курса пожарной безопасности электроустановок, содержанием и структурой дисциплины.

2. Ознакомить с основными терминами и определениями, вероятностной оценкой пожароопасности электротехнических устройств

3. Рассмотреть классификацию помещений по условиям окружающей среды.

Таблица 1. Расчет учебного времени

Содержание и порядок проведения занятия	Время, мин
Вводная часть: принять доклад о готовности группы к занятиям; проверить наличие обучающихся, внешний вид, готовность к занятиям. Объявить тему, цели и учебные вопросы занятия. Подчеркнуть актуальность и значимость темы для дальнейшей практической деятельности обучающихся.	15
Основная часть	70
Учебные вопросы:
1. Общие принципы обеспечения пожарной безопасности электроустановок.	15
2. Вероятностная оценка пожароопасности электротехнических устройств.	20
3. Классификация помещений по условиям окружающей среды.	35
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ	5

Учебно-материальное обеспечение. Технические средства обучения: мультимедийный проектор, компьютерная техника, интерактивная доска.

Вводная часть (15 мин)

Во вводной части целесообразно руководствоваться следующей схемой.

Преподаватель принимает доклад старшины курса (командира группы) о прибытие на учебное занятие; приветствует обучаемых, а обучаемые преподавателя в соответствии с Уставом Вооруженных Сил РФ;проверяет наличие личного состава и отмечает отсутствующих на учебном занятии.

Преподаватель представляется, объявляет вид занятия и тему проводимого занятия

Объявляет рассматриваемые на занятии учебные вопросы.

Объявляет учебные цели занятия.

Учебная дисциплина «Пожарная безопасность электроустановок» является специальной, профилирующей и рассчитана на подготовку инженерных кадров для Государственной противопожарной службы МЧС России. Научной базой дисциплины являются такие предметы, как химия, физика, теория горения и взрыва, физико-химические основы развития и тушения пожаров, электротехника и электроника.

Структурно-логическая схема изучения дисциплины “Пожарная безопасность электроустановок” представлена.

Цель учебной дисциплины “Пожарная безопасность электроустановок” Ї дать обучаемым знания и умения, необходимые для решения вопросов, связанных с надзором за обеспечением пожарной безопасности при проектировании и эксплуатации электроустановок, систем молниезащиты и защиты от статического электричества.

Основные задачи учебной дисциплины - изучить:

- классификацию пожаро - и взрывоопасных зон;

- классификацию помещений по условиям окружающей среды;

- виды электрооборудования по исполнению;

- методику выбора электрооборудования по условиям пожарной безопасности;

- назначение и классификацию аппаратов защиты электрических сетей;

- требования пожарной безопасности при проектировании, монтаже и эксплуатации электрических сетей;

- методику теплового расчета силовых и осветительных сетей;

- требования пожарной безопасности к осветительным, силовым и термическим электроустановкам;

- мероприятия и технические решения по защите от искровых разрядов статического электричества;

- требования к устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций;

- порядок осуществления Государственного пожарного надзора за обеспечением пожарной безопасности электроустановок.

Организационными формами изучения дисциплины являются лекции, практические и лабораторные занятия. Лабораторные занятия проводятся двумя преподавателями в специализированной учебной аудитории. Часть учебного материала планируется для самостоятельного изучения обучаемыми в соответствии с разрабатываемыми методическими рекомендациями. При изучении дисциплины используется передовой опыт деятельности органов Государственного пожарного надзора по проверке соблюдения требований пожарной безопасности на объектах надзора.

По окончании изучения дисциплины слушатели должны знать:

- причины возникновения пожаров и загораний от электроустановок, молнии и разрядов статического электричества;

- критерии оценки пожарной опасности электрооборудования;

- способы и средства обеспечения пожарной безопасности электрооборудования;

- требования нормативных документов, регламентирующих выбор, монтаж и эксплуатацию электроустановок;

- методику проведения пожарно-технической экспертизы электротехнической части проекта и обследования электрооборудования.

уметь:

- производить расчеты основных параметров электроустановок, аппаратов защиты, молниезащитных устройств;

- проводить измерения в электрических цепях;

- анализировать пожарную опасность электроустановок;

-проводить экспертизу электротехнической части проектов и пожарно-техническое обследование (проверку) электрооборудования;

- разрабатывать обоснованные инженерные решения, направленные на предупреждение пожаров от электротехнических причин.

Закрепляются полученные знания в период стажировки в должности инспектора органа Государственного пожарного надзора.

На изучение дисциплины отводится 85 часов.

По очной форме обучения предусматривается 54 часов аудиторных занятий (лекций - 4 часов, практических занятий - 36 часов, лабораторных занятий - 10 часов) и 54 часов самостоятельной работы.

В процессе изучения дисциплины слушатели выполняют курсовой проект. Формой итогового контроля по дисциплине является экзамен.

Для успешного изучения данной дисциплины следует вести конспект преподаваемого материала, который будет излагаться на занятиях. Он поможет при выполнении заданий, в подготовке к экзамену и на первых порах в практической деятельности по специальности после окончания учебного заведения.

Следует подчеркнуть, что эффективное изучение учебной дисциплины "Пожарная безопасность электроустановок" позволит слушателю в полной мере отвечать требованиям, предъявляемым к специалистам - инженерам пожарной безопасности.

Переходим к рассмотрению учебных вопросов.

Рис. 1 Структурно-логическая схема изучения дисциплины “Пожарная безопасность электроустановок”

Основная часть

Вопрос 1. Общие принципы обеспечения пожарной безопасности электроустановок (15 мин)

Курс «Пожарная безопасность электроустановок» имеет важное значение в подготовке специалистов Государственной противопожарной службы МЧС России. Это объясняется тем, что если все пожары в нашей стране принять за 100%, то количество пожаров от электроустановок в целом по стране составляют 28% (данные ГУПО и ВНИИПО). Из них пожары от электроустановок в жилых домах составляет 32%, а в жилых домах индивидуального пользования доходит до 70%. Это объясняется тенденцией увеличения применения электроустановок в производстве и быту, а также вследствие недостаточного обновления электрооборудования в последние годы.

Статистические данные о причинах пожаров в электроустановках и количественное соотношение между ними в процентах, считая за 100% все пожары в электроустановках, приведены в табл. 2.

Таблица 2. Причины возникновения пожаров в электроустановках и их количественное соотношение

Причины возникновения пожаров	Кол-во пожаров, %
Короткие замыкания в электрических сетях, машинах, аппаратах	43,5
Перегрузки проводов, кабелей, обмоток машин, аппаратов	12,0
Перегрев горючих материалов и предметов, находящихся вблизи оставленных без присмотра электронагревательных приборов	33,5
Искрение и электрическая дуга	3,5
Образование больших переходных сопротивлений	4,5
Нагрев конструкций при выносе на них напряжения и др.	3,0

Из приведенных данных видно, что чаще всего причинами пожаров в электроустановках являются токи короткого замыкания и нарушение противопожарного режима.

Поскольку в курсе изучается пожарная безопасность электроустановок, следует определить, что мы понимаем под электроустановками.

Электроустановками называется совокупность электрических машин и аппаратов, линий электропроводки и вспомогательного электрооборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, передачи, распределения электроэнергии и преобразование ее в другие виды энергии.

Промышленные электроустановки по функциональному назначению подразделяются на следующие виды:

· генераторы - вырабатывающие электрическую энергию;

· преобразователи напряжения (трансформаторы), преобразователи частоты - преобразующие электрическую энергию;

· провода, кабели - передающие электрическую энергию от пункта выработки и преобразования до электроприемников;

· распределительные подстанции, узлы, щиты, устройства - распределяющие электрическую энергию;

· электродвигатели, электротермические, электросварочные, электроосветительные и другие - потребляющие электрическую энергию электроприемники.

Основной обязанностью ответственного за пожарную безопасность электроустановок является надзор за пожарной безопасностью сооружений и помещений, в которых имеется электрооборудование.

Под пожарной безопасностью электроустановок понимается такое их состояние, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения пожара.

Для обеспечения безопасной длительной работы электроустановок одним из важнейших факторов является их конструктивное соответствие окружающей среде.

Среда характеризуется влажностью воздуха, температурой, составом, а также характером технологических процессов, химическими свойствами обращающихся в производстве веществ и материалов.

Проектирование и монтаж электроустановок производится с учетом конкретных условий их эксплуатации.

Вероятность возникновения пожара от электрического или другого единичного технологического изделия или оборудования при их разработке и изготовлении, а также при применении изделий на объектах не должна превышать 10^{-6 1}/_год(ГОСТ 12. 1. 004-91 «Пожарная безопасность.Общие требования.»).

При рассмотрении вопросов пожарной опасности электроустановок исходят из наличия двух составляющихся пожара: источника зажигания и горючего вещества. Источниками зажигания в электроустановках могут быть короткие замыкания, перегрузки, большие переходные сопротивления, большие вихревые токи, интенсивные искрения, высокотемпературные участки. В качестве горючих веществ выступают сгораемая изоляция, защитная оболочка электротехнических изделий, сгораемые конструктивные элементы зданий и сооружений. Одновременное наличие этих двух составляющих уэлектроизделия делает его потенциально пожароопасным. Поэтому основной задачей пожарной профилактики электроустановок является изоляция этого специфического источника зажигания от сгораемых материалов конструктивными (техническими) средствами.

Именно на это направлено требования НТД при обеспечении пожарной безопасности электроустановок (ПБЭ).

Вопрос 2. Вероятностная оценка пожароопасности электротехнических устройств (20 мин)

В соответствие с ГОСТ 12.1.004-91 условие пожаробезопасности любого электротехнического изделия имеет вид (слайд № 6):

Q_{п =} Q_п.р.•Q_н.з.•Q_п.з. •Q_в? 10^-6, (1)

где Q_п.р. - вероятность возникновения характерного пожароопасного режима в составной части изделия (возникновения короткого замыкания, перегрузки, повышения переходного сопротивления и т.п.), ¹/_год;

Q_н.з. - вероятность несрабатывания аппарата защиты (электрической, тепловой и т.п.);

Q_п.з. - вероятность того, что значение характерного электротехнического параметра (тока, переходного сопротивления и др.) лежит в диапазоне пожароопасных значений;

Q_в - вероятность достижения горючим материалом критической температуры или его воспламенения.

Вероятность возникновения характерного пожароопасного режима Q_п.р. определяется статистически по данным испытательных лабораторий предприятий-изготовителей и эксплуатационных служб.

Вероятность Q_н.з. в общем виде рассчитывается по формуле:

, (2)

где p - вероятность загрубления защиты (устанавливается обследованием или принимается как среднестатистическое значение, имеющее место на объектах, где преимущественно используется изделие);

- эксплуатационная интенсивность отказов аппаратов защиты, ;

t - текущее время работы, ч.

Для аппаратов, находящихся в эксплуатации более 1,5-2,0 лет, для расчета Q_н.з может быть использовано упрощенное выражение:

. (3)

Характерный пожароопасный режим определяется значением электротехнического параметра, при котором возможно появление признаков загорания изделия. Например, характерный пожароопасный режим короткое замыкание; характерный электротехнический параметр этого режима - значение тока короткого замыкания. Зажигание изделия возможно только в определенном диапазоне токов короткого замыкания. В общем виде:

, (4)

где - соответственно диапазоны пожароопасных и возможных в эксплуатации значений характерного электротехнического параметра.

Вероятность Q_в положительного исхода опыта (воспламенения, появления дыма или достижения критической температуры) определяется после проведения лабораторных испытаний в условиях равенства по формуле:

, (5)

где m - число опытов с положительным исходом;

n - число проведенных опытов.

В случае , принимают .

При использовании в качестве критерия положительного исхода опыта достижение горючим материалом критической температуры Q_в определяется из формулы:

, (6)

где безразмерный параметр, значение которого выбирается по табличным данным, в зависимости от безразмерного параметра в распределении Стьюдента:

(7)

где T_к - критическая температура нагрева горючего материала, ^оК;

T_ср - среднее арифметическое значение температур в испытаниях в наиболее нагретом месте изделия, ^оК;

у - среднее квадратическое отклонение.

В качестве критической температуры, в зависимости от вида изделия, условий его эксплуатации и возможных источников зажигания может быть принята температура, составляющая 80% температуры воспламенения изоляционного (конструкционного) материала.

Вычисленная по формуле (1) вероятность сравнивается с нормативной величиной (в расчете на одно изделие). Электротехническое изделие считается пожаробезопасным, если для полученного значения выполняется условие:

Показатели пожарной безопасности электроустановок вносятся в ведомственные нормы и правила, технические паспорта и т.п.

Фактическая вероятность возникновения пожаров от электротехнических изделий определяется по формуле:

(8)

где n - количество пожаров в год от изделий определенного вида;

N - количество изделий определенного вида, находящихся в эксплуатации.

Вероятностные показатели пожарной опасности ряда электротехнических изделий на основе статических данных приведены в табл. 3

Таблица 3 Вероятностные показатели пожарной опасности электротехнических изделий.

Изделие	Вероятность возникновения	Вероятность перехода загорания в пожар
	Пожара	Загорания
Электроплитка	7,5•10-5	1,35•10-4	0,56
Телевизор	7,5•10-5	1,08•10-4	0,53
Электрокамин	7,5•10-5	5,2•10-5	0,58
Холодильник	8,25•10-6	1,54•10-5	0,53
Трансформатор регулировочный, стабилизатор напряжения	7,86•10-6	1,47•10-5	0,53
Электроутюг	7,80•10-6	1,43•10-5	0,54
Светильник с лампой накаливания	5,39•10-6	9,96•10-6	0,54
Магнитофон	4,15•10-6	7,77•10-6	0,53
Радиоприемник	3,86•10-6	7,08•10-6	0,55
Электровентилятор	3,77•10-6	6,62•10-6	0,57
Электродвигатель	1,18•10-6	1,94•10-6	0,61
Электропаяльник	1,07•10-6	1,76•10-6	0,61
Магнитный пускатель	9,70•10-7	1,70•10-6	0,57

Электроустановки должны монтироваться и эксплуатироваться в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), Правилами эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП), Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБ) и другими нормативными документами, под которым понимаются стандарты, строительные нормы и правила, нормы технологического проектирования, отраслевые и региональные правила пожарной безопасности и другие утверждённые в установленном порядке нормативные документы, регламентирующие требования пожарной безопасности электроустановок. При этом отраслевые и региональные правила пожарной безопасности, а так же другие утверждённые в установленном порядке нормативные документы, не должны снижать требований ПУЭ, ПЭЭП и ПТБ при эксплуатации электроустановок. Таково обязательное требование правил пожарной безопасности в Российской Федерации (ППБ 01-93).

Вопрос 3. Классификация помещений по условиям окружающей среды (35 мин)

В соответствии с правилами устройства электроустановок, глава 1.1 все помещения в зависимости от воздействия окружающей среды на электрооборудование подразделяются на (слайд № 7):

- сухие помещения, в которых относительная влажность меньше или равна 60% (все жилые, служебные, бытовые, лечебные, учебные помещения);

- влажныепомещения, в которых пары воды выделяются временно и в небольших количествах; относительная влажность в них больше 60%, но меньше или равна 75% (кухни квартир, неотапливаемые лестничные клетки, некоторые подвалы и др.);

- сырые помещения, в которых относительная влажность воздуха длительно превышает 75% (кухни общественных столовых, некоторые подвалы, ванные комнаты, животноводческие помещения);

- особо сырые помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100% (бани, прачечные, отдельные цехи кожевенных, сахарных, пивоваренных заводов и др., когда потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой);

- жаркиепомещения, в которых температура постоянно или периодически (более 1 суток) превышает +35⁰С (помещения с сушилками, крупные литейные, термические цехи, котельные и т.п.);

- пыльные помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.; пыльные помещения подразделяются на помещения с токопроводящей пылью и помещения с нетокопроводящей пылью;

- помещенияс химически активной или органической средой - помещения в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования (цехи получения кислот, щелочей, аммиака, сероводорода, красок, искусственных удобрений и др.).

Блок- схема классификации помещений в зависимости от воздействия окружающей среды на электрооборудование представлена на рис. 2.

В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:

1. Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность (см. пп. 2 и 3).

2. Помещения с повышенной опасностью, которые характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

а) сырости или токопроводящей пыли;

б) токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);

в) высокой температуры;

г) возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землёй металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования с другой.

3. Особоопасные помещения, которые характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

а) особой сырости;

б) химически активной или органической среды;

в) одновременно двух или более условий повышенной опасности (см.п.2).

Блок - схема классификации помещений в отношении опасности поражения людей электрическим током представлен на рис. 3.

Рис. 2. Блок - схема классификации помещений в зависимости от воздействия окружающей среды на электрооборудование (ПУЭ гл. 1.1)



Рис. 3. Блок - схема классификации помещений в отношении опасности поражения людей электрическим током

4. Территории размещения наружных электроустановок.

В отношении опасности поражения людей электрическим током, эти территории приравниваются к особо опасным помещениям (см. ПУЭ п.1.1.13).

пожар промышленный электроустановка

Заключение

Заканчивая лекцию введения в курс пожарной безопасности электроустановок, необходимо подчеркнуть, что вопросам пожарной безопасности электроустановок должно уделяться пристальное внимание, так как электроустановки дают почти треть общего количества возникающих пожаров.

При пожарно-техническом обследовании надо обращать внимание на соответствие конструктивного исполнения и эксплуатации электроустановок условиям окружающей среды, Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), Правилам эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП), Правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБ).

Строгое соблюдение приведённых в указанных нормативных документах требований позволит существенно сократить количество возникающих пожаров от электроустановок.

Заключительная часть (5 мин).

- подводится итог проведенной лекции;

- оставляется время для ответов на вопросы и дополнения по рассмотренной лекции;

- дается задание на самостоятельную подготовку ( приложение № 1) и контрольные вопросы для проверки знаний (приложение № 2).

- принимается доклад старшины курса (командира группы) о завершении лекции;

- наводится порядок в аудитории и докладывается об этом преподавателю;

- преподаватель проверяет чистоту, порядок (выровнены парты, расставлены стулья, вымыта классная доска) сохранность имущества находящегося в аудитории;

- аудитория обесточивается, проверяется в соответствии с инструкцией о мерах пожарной безопасности, закрывается и опечатывается (при проведении лекции последней парой).

Литература

Основная:

1. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации. - М.: Изд-во ОМЕГА - Л, 2005. - 147 с.

2. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 2005.- 641 с.

3. Черкасов В.Н., Костарев Н.П. Пожарная безопасность электроустановок. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2002. - 377 с.

Дополнительная:

4. Собурь С.В. Пожарная безопасность электроустановок. Справочник. - М.: Спецтехника, 2003. - 303 с.

5. Черкасов В.Н., Шаровар Ф.И. Пожарная профилактика электроустановок. М.: ВИПТШ, 1987. - 320 с.

6. Мыльников М.Т. Общая электротехника и пожарная профилактика в электроустановках. М.: Стройиздат, 1985. - 311 с.

7. В.Р. Малинин, О.А. Хорошилов. Методика анализа пожаровзрывоопасности технологий: Учебное пособие. - СПб: Санкт-Петербургский университет МВД России, 2000.-274с.

8. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования.

Приложение 1

Задание на самостоятельную подготовку

по учебной дисциплине «Пожарная безопасность электроустановок»

Раздел 1. “ Основы пожарной безопасности применения электроустановок ”.

Практическое занятие № 1.2. “Классификация пожаро- и взрывоопасных зон”.

1. Изучить материал лекции № 1.1.

2. Ответить на контрольные вопросы (приложение 2).

3. Повторить (материал изучался по дисциплине “Теория горения и взрыва” 1 семестр, 3 курс) определения, физическую сущность, привести примеры следующих величин:

- горючая жидкость;

- нижний концентрационный предел распространения;

- легковоспламеняющаяся жидкость;

- температура самовоспламенения;

- привести их примеры.

Приложение № 2

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите возможные причины пожаров при эксплуатации электроустановок.

2. Что называется электроустановками? Дать определение.

3. Что понимается под пожарной безопасностью электроустановок?

4. Что является основной задачей пожарной профилактики?

5.Назовите условие пожаробезопасности любого электротехнического изделия.

6. Какие принципы положены в основу классификации помещений по ПУЭ?

7.Какой вид электрооборудования является наиболее пожароопасным?

8. В чем заключается основная обязанность ответственного за пожарную безопасность?

9. Какими параметрами характеризуется окружающая среда?

10. Какие нормативные документы регламентируют требования пожарной безопасности электроустановок?

11. Какие помещения называют особо опасными? Дать определение.

12. Какие бывают помещения в зависимости от воздействия окружающей среды на электрооборудование? Перечислите.

13. Какие помещения различают в отношении опасности поражения людей электрическим током? Перечислите.

14. Какие помещения называют без повышенной опасности? Дать определение.

15. Какими условиями характеризуются помещения с повышенной опасностью?

Размещено на Allbest.ru

...