Ursachen für Brände in Elektrogeräten

Elektrisches Gerät – eine Reihe miteinander verbundener elektrischer Produkte, die eine strukturelle und (oder) funktionale Einheit bilden und dazu bestimmt sind, eine bestimmte Funktion zur Erzeugung oder Umwandlung, Übertragung, Verteilung oder zum Verbrauch elektrischer Energie zu erfüllen (GOST 18311-80).

Elektrische Geräte können nach den wichtigsten Merkmalen gruppiert werden: Design, elektrische Eigenschaften, Funktionszweck. Sechs Hauptgruppen der Elektroinstallation decken nahezu die gesamte Vielfalt der in der Praxis eingesetzten Elektrogeräte ab.

Dies sind Drähte und Kabel, Elektromotoren, Generatoren und Transformatoren, Beleuchtungsgeräte, Verteilungsgeräte, elektrische Geräte zum Starten, Schalten, Steuern, Schützen, elektrische Heizgeräte, Apparate, Anlagen, elektronische Geräte, Computer.

Ursachen von Draht- und Kabelbränden

1. Überhitzung durch einen Kurzschluss zwischen Drähten und Kabeladern, deren Adern und Erde als Folge von:

• Durchbruch der Isolierung bei erhöhter Spannung, auch durch Blitzstöße;

• Zerstörung der Isolierung an der Stelle der Mikrorissbildung als Fabrikfehler;

• Zerstörung der Isolierung an der Stelle mechanischer Beschädigung während des Betriebs;

• Zerstörung der Isolierung durch Alterung; Zerstörung der Isolierung an der Stelle lokaler äußerer oder innerer Überhitzung; Zerstörung der Isolierung an einem Ort mit lokalem Anstieg der Luftfeuchtigkeit oder der Aggressivität der Umgebung;

• versehentliches Verbinden von leitenden Drähten von Kabeln und Leitungen untereinander oder Verbinden von leitenden Drähten mit der Erde;

• die Leiter des Kabels und die Leiter absichtlich miteinander verbinden oder erden.

2. Überhitzung durch Überstrom als Folge von:

• Anschließen eines Hochleistungsbenutzers;

• das Auftreten erheblicher Leckströme zwischen stromführenden Leitern, stromführenden Leitern und der Erde (Körper), einschließlich der Verteilergeräte, aufgrund einer Verringerung der elektrischen Isolierung;

• Anstieg der Umgebungstemperatur in der Umgebung oder an einem Ort, Verschlechterung der Wärmeableitung, Belüftung.

3. Überhitzung von Übergangsfugen durch:

• Abschwächung des Kontaktdrucks an der Stelle der bestehenden Verbindung zweier oder mehrerer leitender Drähte, was zu einer deutlichen Erhöhung des Kontaktwiderstands führt;

• Oxidation an der Stelle der bestehenden Verbindung von zwei oder mehr Leitern, was zu einem deutlichen Anstieg des Kontaktwiderstands führt.

Die Analyse dieser Ursachen zeigt, dass beispielsweise ein Kurzschluss in elektrischen Leitungen nicht die Hauptursache für Entzündungen, insbesondere Brände, ist.Dies ist eine Folge von mindestens acht primären physikalischen Phänomenen, die zu einer sofortigen Verringerung des Isolationswiderstands zwischen leitenden Drähten unterschiedlichen Potenzials führen. Es sind diese Phänomene, die als Hauptursachen für Brände betrachtet werden sollten und deren Untersuchung von wissenschaftlichem und praktischem Interesse ist.

Nachfolgend finden Sie eine Klassifizierung der Brandursachen bei anderen Elektrogeräten.

Zündursachen von Elektromotoren, Generatoren und Transformatoren

1. Überhitzung durch einen Kurzschluss in den Wicklungen infolge einer Beschädigung durch eine Windung in der elektrischen Isolierung:

• in einer Wicklung mit erhöhter Spannung;

• am Ort der Bildung von Mikrorissen als Fabrikfehler;

• vom Altern;

• durch Einwirkung von Feuchtigkeit oder einer aggressiven Umgebung;

• durch die Auswirkungen lokaler äußerer oder innerer Überhitzung;

• vor mechanischer Beschädigung;

2. Überhitzung durch einen Kurzschluss des Gehäuses infolge einer Beschädigung der elektrischen Isolierung der Wicklungen:

• erhöhte Spannung;

• durch Alterung der elektrischen Isolierung;

• Zerstörung der elektrischen Isolierung der Wicklungen zum Gehäuse durch mechanische Beschädigung der elektrischen Isolierung;

• durch Einwirkung von Feuchtigkeit oder einer aggressiven Umgebung;

• durch äußere oder innere Überhitzung.

3. Eine Überhitzung durch Stromüberlastung der Wicklungen ist möglich durch:

• Überschätzung der mechanischen Belastung der Welle;

• Betrieb eines Drehstrommotors in zwei Phasen;

• Stoppen des Rotors in den Lagern vor mechanischem Verschleiß und mangelnder Schmierung;

• erhöhte Versorgungsspannung;

• kontinuierlicher Dauerbetrieb bei maximaler Belastung;

• Störungen der Belüftung (Kühlung);

• überschätzte Ein- und Ausschalthäufigkeit;

• überschätzte Drehfrequenz von Elektromotoren;

• Verletzung des Startmodus (fehlende Dämpfungswiderstände beim Start).

4. Überhitzung durch Funken in Schleifringen und Kollektor als Folge von:

• Verschleiß von Gleitringen, Kollektor und Bürsten, was zu einer Abschwächung des Anpressdrucks führt;

• Verschmutzung, Oxidation von Schleifringen, Kollektor;

• mechanische Beschädigung von Schleifringen, Kollektoren und Bürsten;

• Verstöße gegen die Installationsorte aktueller Sammelelemente am Kollektor;

• Wellenüberlastung (bei Elektromotoren);

• Stromüberlastung im Generatorkreis;

• Verschließen der Kollektorplatten aufgrund der Bildung leitfähiger Brücken auf Kohle- und Kupferstaub.

Ursachen von Bränden in Schaltanlagen, elektrischen Start-, Schalt-, Steuer- und Schutzgeräten

1. Überhitzung der Elektromagnetwicklung durch Kurzschlussunterbrechung infolge eines Isolationsschadens:

• erhöhte Spannung;

• am Ort der Bildung von Mikrorissen als Fabrikfehler;

• am Ort der mechanischen Beschädigung während der Arbeit;

• vom Altern;

• an der Stelle lokaler äußerer Überhitzung durch Funkenkontakte;

• wenn es hoher Luftfeuchtigkeit oder aggressiven Umgebungen ausgesetzt ist.

2. Überhitzung durch Stromüberlastung in der Elektromagnetspule als Folge von:

• erhöhte Versorgungsspannung der Elektromagnetspule;

• langer offener Zustand des Magnetsystems, wenn die Spule erregt wird;

• periodisches unzureichendes Ziehen des beweglichen Teils des Kerns bis zum Schließen des Magnetsystems bei mechanischer Beschädigung der Strukturelemente der Geräte;

• erhöhte Häufigkeit (Anzahl) von Einschlüssen – Abschaltung.

3.Überhitzung von Bauteilen durch:

• Abschwächung des Kontaktdrucks an den Anschlussstellen leitfähiger Drähte, was zu einem deutlichen Anstieg des Kontaktwiderstands führt;

• Oxidation an den Verbindungsstellen leitender Drähte und Elemente, was zu einem erheblichen Anstieg des Übergangswiderstands führt;

• Funkenbildung der Arbeitskontakte bei Verschleiß der Kontaktflächen, was zu einer Widerstandserhöhung des Kontaktübergangs führt;

• Funkenbildung an Arbeitskontakten während der Oxidation von Kontaktflächen und Erhöhung des vorübergehenden Kontaktwiderstands;

• Funkenbildung an Arbeitskontakten bei Verformung der Kontaktflächen, was zu einer Erhöhung des Kontaktwiderstands an den Kontaktstellen führt;

• starke Funkenbildung an normalen Arbeitskontakten beim Entfernen von Funken- oder Lichtbogenlöschgeräten;

• Funken während des elektrischen Ausfalls von Drähten am Gehäuse, Verringerung der elektrischen Isolationseigenschaften von Strukturelementen durch lokale Einwirkung von Feuchtigkeit, Verschmutzung und Alterung.

4. Zündung durch Sicherungen als Folge von:

• Erwärmung an den Stellen der Arbeitskontakte aufgrund einer Abnahme des Kontaktdrucks und einer Zunahme des Übergangswiderstands;

• Erwärmung der Stellen der Arbeitskontakte durch Oxidation der Kontaktflächen und Erhöhung des Übergangswiderstands; Herausfliegen geschmolzener Metallpartikel aus der Sicherung bei Zerstörung des Sicherungsgehäuses, verursacht durch die Verwendung nicht standardmäßiger Sicherungen („Bugs“);

• herumfliegende geschmolzene Metallpartikel auf nicht standardmäßigen offenen Sicherungen.

Brandursachen in Elektroheizungen, Geräten, Anlagen

1.Überhitzung von Geräten, Apparaten, Anlagen durch Kurzschluss elektrischer Heizelemente infolge von:

• Zerstörung der elektrischen Isolierung von Bauteilen durch Alterung;

• Zerstörung elektrischer Isolierelemente durch äußere mechanische Einwirkung;

• Schichtung leitfähiger Verunreinigungen zwischen leitfähigen Strukturelementen;

• versehentliches Auftreffen auf leitende Gegenstände und Kurzschließen elektrischer Heizelemente;

• Abschwächung des Kontaktdrucks an den Verbindungsstellen leitfähiger Drähte und Elemente, was zu einer deutlichen Erhöhung des Widerstands des Übergangs führt;

• Oxidation an den Verbindungspunkten der stromführenden Drähte der Elemente, was zu einem deutlichen Anstieg des Übergangswiderstands führt;

• Zerstörung der elektrischen Isolierung von Bauelementen durch erhöhte Versorgungsspannung;

• Austreten von erhitztem Wasser (Flüssigkeit), was zur Verformung von Strukturelementen, zum Kurzschluss des elektrischen Stroms und zur Zerstörung der gesamten Struktur des Heizgeräts führt.

2. Beleuchtung durch elektrische Heizgeräte, Geräte, Anlagen als Folge von:

• Kontakt brennbarer Materialien (Gegenstände) mit Heizflächen elektrischer Heizgeräte, Geräte, Anlagen;

• thermische Bestrahlung brennbarer Materialien (Gegenstände) durch elektrische Heizgeräte, Geräte, Anlagen.

Ursachen der Bauteilentzündung

Kurzschlussüberhitzung durch:

• elektrischer Durchschlag des Dielektrikums in der Struktur des Bestandteils, was zu einem Überstrom führt;

• Verringerung der elektrischen Isolationseigenschaften von Baumaterialien durch Alterung;

• Verschlechterung der Wärmeableitung aufgrund unsachgemäßer Installation und (oder) Bedienung;

• erhöhte Verlustleistung aufgrund von elektrischen Modusänderungen bei Ausfall „benachbarter“ Komponenten;

• die Bildung von Stromkreisen, die im Projekt nicht vorgesehen sind.