Wie gefährlich sind Feuerglühbirnen?
Dieses Thema ist recht umfangreich, daher möchte ich gleich darauf hinweisen, dass wir uns in diesem Artikel mit der Frage der Brandgefahr von Lampen befassen, die ausschließlich im Alltag verwendet werden.
Brandgefahr durch Lampenfassungen
Während des Betriebs können die Lampenfassungen des Produkts durch einen Kurzschluss in der Patrone, durch Überlastströme oder durch einen großen Übergangswiderstand in den Kontaktteilen einen Brand verursachen.
Durch einen Kurzschluss ist ein Kurzschluss zwischen Phase und Neutralleiter in den Lampenfassungen möglich. In diesem Fall ist die Ursache des Brandes elektrischer Lichtbogeneinhergehende Kurzschlüsse sowie eine Überhitzung von Kontaktteilen aufgrund der thermischen Wirkung von Kurzschlussströmen.
Eine Überlastung der Kassetten durch Strom ist möglich, wenn Lampen mit einer Leistung angeschlossen werden, die über der Nennleistung einer bestimmten Kassette liegt. Normalerweise geht eine Zündung bei Überlast auch mit einem erhöhten Spannungsabfall an den Kontakten einher.
Der Anstieg des Kontaktspannungsabfalls nimmt mit zunehmendem Kontaktwiderstand und Laststrom zu.Je größer der Spannungsabfall an den Kontakten ist, desto stärker erhitzen sie sich und desto wahrscheinlicher ist es, dass sich der mit den Kontakten verbundene Kunststoff oder die Drähte entzünden.
In einigen Fällen ist es auch möglich, dass die Isolierung von Stromleitungen und -kabeln infolge der Verschlechterung der stromführenden Leiter und der Alterung der Isolierung Feuer fängt.
Alles hier Beschriebene gilt auch für andere Verkabelungsprodukte (Kontakte, Schalter). Besonders feuergefährlich sind Verkabelungszubehörteile, die eine schlechte Montagequalität oder bestimmte Konstruktionsfehler aufweisen, beispielsweise das Fehlen von Mechanismen zum sofortigen Trennen von Kontakten bei billigen Schaltern usw.
Aber kommen wir zurück zur Betrachtung der Brandgefahr von Lichtquellen.
Die Hauptursache für Brände durch elektrische Lampen ist die Entzündung von Materialien und Strukturen durch die thermische Wirkung der Lampen bei begrenzter Wärmeableitung. Dies kann durch die Installation der Lampe direkt auf brennbaren Materialien und Strukturen, das Abdecken der Lampen mit brennbaren Materialien sowie durch strukturelle Mängel der Beleuchtungskörper oder eine falsche Position des Beleuchtungskörpers passieren – ohne Wärmeableitung, wie es erforderlich ist die technische Dokumentation der Leuchte.
Brandgefahr bei Glühbirnen
In Glühlampen wird elektrische Energie in Licht- und Wärmeenergie umgewandelt, und Wärme macht einen großen Teil der Gesamtenergie aus. Daher erwärmen sich Glühlampenlampen sehr gut und haben erhebliche thermische Auswirkungen auf Objekte und Materialien rund um die Lampe.
Die Erwärmung beim Brennen der Lampe verteilt sich ungleichmäßig über deren Oberfläche.Für eine gasgefüllte Lampe mit einer Leistung von 200 W betrug die Temperatur der Lampenwand entlang ihrer Höhe bei vertikaler Aufhängung während der Messungen: am Sockel – 82 °C, in der Mitte der Lampenhöhe – 165 ОС, an der Unterseite der Glühbirne – 85 OS.
Ein Luftspalt zwischen der Lampe und einem Gegenstand reduziert die Erwärmung erheblich. Wenn die Temperatur der Glühbirne an ihrem Ende bei einer 100-W-Glühlampe 80 °C beträgt, beträgt die Temperatur in 2 cm Entfernung vom Ende der Glühbirne bereits 35 °C, in 10 cm Entfernung — 22 °C und im Abstand von 20 cm – 20 OS.
Wenn der Kolben einer Glühlampe mit Körpern mit geringer Wärmeleitfähigkeit (Stoff, Papier, Holz usw.) in Kontakt kommt, kann es im Kontaktbereich zu starker Überhitzung infolge einer Verschlechterung der Wärmeableitung kommen. So habe ich zum Beispiel eine 100-Watt-Glühbirne mit Glühfaden in ein Baumwolltuch gewickelt, nach 1 Minute nach dem Einschalten in horizontaler Position erwärmte sie sich auf 79 °C, nach zwei Minuten auf 103 °C , und nach 5 Minuten - auf 340 °C , danach begann es zu glimmen (und dies kann einen Brand verursachen).
Die Temperaturmessung erfolgt mit einem Thermoelement.
Ich werde noch einige weitere Zahlen nennen, die sich aus den Messungen ergeben. Vielleicht findet jemand sie nützlich.
So beträgt die Lampentemperatur einer 40-W-Glühlampe (eine der häufigsten Lampenwattagen bei Haushaltslampen) 10 Minuten nach dem Einschalten der Lampe, also nach 30 Minuten, 113 Grad. — 147 OS.
Eine 75-W-Lampe erwärmt sich nach 15 Minuten auf 250 Grad. Zwar stabilisierte sich die Temperatur der Glühbirne in Zukunft und änderte sich praktisch nicht (nach 30 Minuten waren es etwa die gleichen 250 Grad).
Eine 25-W-Glühbirne erhitzt sich auf bis zu 100 Grad.
Auf dem Foto einer 275-W-Lampe sind die gravierendsten Temperaturen an der Glühbirne zu verzeichnen. Innerhalb von 2 Minuten nach dem Einschalten erreichte die Temperatur 485 Grad und nach 12 Minuten erreichte sie 550 Grad.
Beim Einsatz von Halogenlampen (vom Funktionsprinzip her sind sie enge Verwandte von Glühlampen) ist die Frage der Brandgefahr ebenfalls, wenn nicht sogar noch akuter.
Besonders wichtig ist es, die Fähigkeit zu berücksichtigen, mit Halogenlampen große Wärmemengen zu erzeugen, wenn diese auf Holzoberflächen eingesetzt werden müssen, was übrigens recht häufig vorkommt. In diesem Fall empfiehlt sich der Einsatz von Niedervolt-Halogenlampen (12 V) mit geringer Leistung. So beginnen Kiefernstrukturen bereits mit einer 20-W-Halogenlampe auszutrocknen und Spanplattenmaterialien geben Formaldehyd ab. Lampen mit einer Leistung von mehr als 20 W sind noch heißer, was mit Selbstentzündung behaftet ist.
In diesem Fall sollte bei der Auswahl des Designs von Beleuchtungskörpern für Halogenlampen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Moderne hochwertige Leuchten selbst isolieren die Materialien rund um die Leuchte recht gut vor Hitze. Die Hauptsache ist, dass die Leuchte diese Wärme ungehindert abgeben kann und die Leuchte als Ganzes nicht wie eine Thermoskanne für Wärme konzipiert ist.
Wenn wir die allgemein verbreitete Meinung ansprechen, dass Halogenlampen mit speziellen Reflektoren (zum Beispiel sogenannte dichroitische Lampen) praktisch keine Wärme abgeben, ist dies ein klarer Irrtum. Ein dichroitischer Reflektor fungiert als Spiegel für sichtbares Licht, blockiert jedoch den größten Teil der Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung). Die gesamte Wärme wird an die Lampe zurückgegeben.Daher erwärmen dichroitische Lampen das beleuchtete Objekt (einen kalten Lichtstrahl) weniger, erwärmen aber gleichzeitig die Lampe selbst viel stärker als herkömmliche Halogenlampen und Glühlampen.
Brandgefahr durch Leuchtstofflampen
Für moderne Leuchtstofflampen (z. B. T5 und T2) und alle Leuchtstofflampen mit elektronischen Vorschaltgeräten liegen mir noch keine Informationen über deren große thermische Wirkung vor. Schauen wir uns die möglichen Gründe für das Auftreten hoher Temperaturen bei Leuchtstofflampen mit standardmäßigen elektromagnetischen Vorschaltgeräten an. Obwohl solche Vorschaltgeräte in Europa fast vollständig verboten sind, sind sie in unserem Land immer noch sehr, sehr verbreitet und es wird noch lange dauern, bis sie vollständig durch elektronische Vorschaltgeräte ersetzt werden.
Im Hinblick auf den physikalischen Prozess der Lichterzeugung wandeln Leuchtstofflampen einen größeren Anteil der Elektrizität in sichtbare Lichtstrahlung um als Glühlampen. Unter bestimmten Bedingungen, die mit Fehlfunktionen des Steuergeräts von Leuchtstofflampen („Kleben“ des Starters usw.) einhergehen, ist jedoch deren starke Erwärmung möglich (in einigen Fällen ist eine Erwärmung der Lampen auf bis zu 190–200 Grad möglich). , Und erstickend — bis zu 120).
Solche Temperaturen an den Lampen sind eine Folge des Abschmelzens der Elektroden. Wenn die Elektroden außerdem näher an das Glas der Lampe herangeführt werden, kann die Erwärmung noch deutlicher ausfallen (die Schmelztemperatur der Elektroden beträgt je nach Material 1450–3300 OS). Was die mögliche Temperatur an der ersticken ( 100 — 120 ОC), dann ist es auch gefährlich, da die Erweichungstemperatur für die Gussmischung laut Norm 105 °C beträgt.
Starter bergen eine gewisse Brandgefahr: Sie enthalten leicht entzündliche Materialien (Papierkondensator, Pappdichtungen usw.).
Brandschutzbestimmungen verlangen, dass die maximale Überhitzung der Auflageflächen der Beleuchtungskörper 50 Grad nicht überschreitet.
Generell ist das heute behandelte Thema sehr interessant und recht umfangreich, sodass wir in Zukunft auf jeden Fall noch einmal darauf zurückkommen werden.