Пожароопасность проводок. 
Электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства

По данным статистики, электрические проводки — наиболее пожароопасный вид электроустановок. На них приходится примерно 41% всех пожаров, связанных с электроэнергетическими установками.

Пожароопасность электропроводок — способность электропроводки в определенных аварийных ситуациях (короткое замыкание, перегрузка и т. п.) стать источником пожара из-за воспламенения собственной изоляции с последующим возгоранием поддерживающих конструктивных элементов; способность изоляции проводов распространять горение при зажигании от посторонних источников; способность образовывать в момент короткого замыкания расплавленные частицы проводниковых материалов.

Наиболее распространенные причины пожароопасности электропроводок — перегрузки и короткие замыкания.

Перегрузка — аварийный режим, возникающий вследствие подключения к электропроводке электроприемников, номинальный ток которых превышает допустимый (по условиям нагрева) для данной площади поперечного сечения провода.

Короткое замыкание — это не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание токоведущих частей, подключенных к различным фазам или имеющих различные потенциалы (замыкание на землю, заземленные предметы и нулевые провода). Обычно в месте замыкания появляется некоторое (очень маленькое) переходное сопротивление, образованное неплотным контактом, значительной окисной пленкой, обугленной изоляцией и т. п. Опасность пожара при коротком замыкании заключается в воспламенении изоляции в любом месте электропроводки из-за значительного тока короткого замыкания.

Замыкание на землю может происходить непосредственно через землю или через заземленные предметы, например водопроводные трубы, систему отопления, металлические эстакады и т. п. Эти замыкания особо пожароопасны в том случае, если образовавшийся контур заземления имеет большую протяженность и находится в зоне расположения легковоспламеняющихся материалов (складах, сельскохозяйственных помещениях, нефтехранилищах и т. п.). При этом пожарная опасность увеличивается, так как вследствие высокого сопротивления цепи замыкания ток ограничен и не вызывает срабатывания защиты.

Основная причина возникновения коротких замыканий — нарушение изоляции токоведущих частей в процессе монтажа и эксплуатации, вызванное тепловым старением изоляционных материалов, перенапряжениями электросети, механическими повреждениями, воздействием агрессивной окружающей среды.

Тепловое старение изоляции наиболее часто возникает из-за перегрузки электрических проводок токами, превышающими длительно допустимые для данной площади поперечного сечения проводника. Относительный срок службы изоляции определяют по эмпирическому («восьмиградусному») правилу, согласно которому повышение температуры проводника на 8 °C снижает срок службы изоляции вдвое.

Старение изоляции характеризуется уменьшением ее эластичности и механической прочности. Следствием этого могут быть электрический пробой изоляции и повреждение электроустановки, а при наличии горючей изоляции и пожароопасной среды — пожар или взрыв.

Перегрузка возникает при неправильном расчете допустимой площади поперечного сечения токоведущих жил проводов или изза дополнительного подключения непредусмотренных проектом электроприемников, механических перегрузок на валу двигателя, неполнофазных режимов работы двигателей и понижений напряжения в сети.

Механическое повреждение изоляции проводов чаще всего возникает из-за небрежного монтажа (протаскивание проводов сквозь стены, перегородки и т. п. без выполнения соответствующих правил) или вследствие неправильной эксплуатации (отсутствие механической защиты проводов в зоне действия передвижных установок и т. п.).

Воздействие влаги и агрессивных сред при определенных условиях существенно ухудшают состояние изоляции проводов. Под действием влаги на изоляции образуется проводящий слой и появляются токи утечки. От возникающей при этом теплоты слой жидкости испаряется, а на изоляции остаются следы соли. С прекращением испарения ток утечки исчезает. При возобновлении воздействия влаги процесс повторяется, причем из-за повышения концентрации соли проводимость увеличивается. Вследствие постоянно повторяющегося процесса ток утечки не прерывается после испарения, появляются мельчайшие искры. Дальнейшее воздействие тока утечки приводит к обугливанию изоляции и возникновению дугового разряда (неполное короткое замыкание), способного воспламенить изоляцию. Описанные процессы разрушения изоляции особенно усиливаются в агрессивной среде, т. е. при наличии в атмосфере помещения паров аммиака, сероводорода, диоксида углерода и т. п., имеющихся в помещениях, где содержат животных.

Пожаробезопасность электрических проводок обеспечивают правильным выбором вида электрической проводки и способа ее прокладки; соответствием вида электропроводки и характеристик используемых проводов, кабелей и труб допустимым способам прокладки по поддерживающим основаниям и конструкциям; правильным выбором электрической защиты.

Расчет проводов для электрических проводок по потере напряжения и по нагреву.

Задаваясь допустимой потерей напряжения Д U, обычно 2…3%, можно определить площадь поперечного сечения фазного провода трехфазной линии по формуле.

где Fy — площадь поперечного сечения провода, мм²; р — удельное сопротивление провода, Ом м; Р— мощность нагрузки, Вт; / — длина линии, м; AU — допустимая потеря напряжения. В; ?/" — номинальное напряжение сети, В.

Площадь поперечного сечения нулевого провода выбирают равной сечению линейного провода линий электропередачи, питающих животноводческие и птицеводческие фермы, а также линий со стальными проводами. В других случаях площадь поперечного сечения нулевого провода принимают равной не менее половины площади поперечного сечения линейного провода.

Для однофазной линии площадь поперечного сечения проводов выбирают по формуле.

При расчете проводов по нагреву сначала определяют ток нагрузки, а затем по этому току по справочным таблицам находят ближайшую стандартную площадь поперечного сечения провода. При этом должно быть выполнено следующее условие:

где /" — номинальный ток проводника, А; /рас, — расчетный ток нагрузки, А.