L’une des causes des risques d’incendie est un câblage électrique défectueux. L'état de l'isolation des câbles et des fils doit être surveillé et ceux endommagés doivent être remplacés en temps opportun. L'ancien câblage, du fait qu'il a été installé il y a des décennies, présente un danger encore plus grand, car avec le temps, l'isolation des fils se dessèche, s'effrite et se fissure, ce qui peut provoquer un court-circuit ou un incendie dans la pièce. De plus, la qualité de l'isolation du câblage ancien est nettement inférieure à celle du câblage moderne. Le câblage électrique des maisons anciennes n’est pas conçu pour le niveau de consommation électrique actuel. Son état n'est pas contrôlé par des autorités spéciales et le manque de prévention peut conduire à une triste issue. Dans les maisons en bois, la situation de risque d'incendie lorsque le câblage est défectueux est encore aggravée, car s'il s'enflamme dans de tels locaux, un incendie est presque inévitable.

Lorsque le câblage prend feu, il est presque impossible de trouver la source de l'incendie, de sorte que la détection d'un câblage en combustion se produit au moment où un incendie ouvert s'est déjà produit. Si vous sentez soudainement une odeur de câblage électrique fondu ou brûlé, alors :

• Éteignez immédiatement tous les appareils électriques et mettez la pièce hors tension.
• Si vous trouvez une source d'inflammation, couvrez la flamme avec un chiffon ou jetez-y de la terre des pots de fleurs ;
• Coupez le fil à l'aide d'un outil doté d'un manche en bois, après l'avoir préalablement enveloppé de ruban isolant.

Ne touchez jamais les fils à mains nues et n'essayez pas d'éteindre la flamme avec de l'eau. Si vous ne parvenez pas à éteindre l'incendie, appelez les pompiers en composant le 01 depuis un téléphone fixe ou le 112 depuis votre téléphone portable.

Si le câblage commence à fondre, il est alors nécessaire de changer complètement le câblage de la maison. Si vous n'êtes pas un spécialiste, vous ne devriez pas économiser sur le remplacement du câblage électrique.

La procédure se déroule en plusieurs étapes :

• concevoir un schéma d'alimentation électrique pour une maison ou un appartement ;
• établir un plan de câblage ;
• câblage;
• installation de mécanismes associés, RCD, prises et appareils électriques.

En prêtant attention à la qualité du produit et à la fiabilité du travail effectué.

Causes d'incendie

La cause d'un risque d'incendie peut être une section insuffisante des conducteurs porteurs de courant (TCV). Ainsi, un fil de 0,75 mm2 convient pour connecter une ampoule ou un lustre, mais pas pour les appareils électriques modernes, car il deviendra très chaud et le risque de fonte de l'isolation et de court-circuit ultérieur est extrêmement élevé. La section transversale du TPG est sélectionnée en fonction de la charge au stade de la conception du câblage électrique.

Un incendie peut survenir en raison de fils de qualité insuffisante, d'une charge accrue sur le réseau électrique et d'une installation de mauvaise qualité. Cela se produit si les électriciens n'ont pas respecté les règles de sécurité incendie lors de l'installation.

Ce qu’on appelle un « mauvais contact » peut également provoquer un incendie. Il s'agit d'une résistance accrue à la jonction des fils, se traduisant par un affaiblissement mécanique de la compression ou de leur oxydation. Lorsque le courant traverse une résistance, de la chaleur est libérée et, à mesure que le courant et la résistance augmentent, de l'énergie est libérée et peut chauffer le fil jusqu'à la température d'inflammation.

Un câblage électrique en feu présente un grave danger. Pour l'éteindre, vous devez utiliser des agents anti-incendie spéciaux qui garantissent l'efficacité et la sécurité de l'extinction de l'incendie. Il est nécessaire de savoir clairement quel extincteur peut et ne peut pas être utilisé pour éteindre un câblage sous tension.

Causes des incendies électriques

Les réseaux électriques d’une habitation ou d’un commerce sont source de danger pour l’homme. Négliger les précautions de sécurité peut entraîner de graves chocs électriques et un incendie.

Principales causes d'incendie :

• Défaut technique dans le câblage électrique. L'état de tous les nœuds du réseau de distribution doit être pris en compte. Il s'agit d'un tableau de distribution auquel sont connectés le câble d'alimentation principal, les dérivations et les dispositifs de protection. Tous les appareils doivent fonctionner. Il est nécessaire de prévoir une protection de secours en cas de panne de l'un des appareils. Une attention particulière doit être portée à la qualité des connexions des contacts des conducteurs. Pour la fiabilité et la sécurité du câblage électrique (notamment dans les pièces humides), vous aurez besoin de dispositifs différentiels différentiels.
• Fonctionnement dangereux des appareils électriques. Lors de la connexion d'appareils, vous devez prendre en compte la charge maximale du réseau et la présence d'un contact de mise à la terre dans la prise. L'une des raisons des incendies de câblage électrique est une charge importante sur l'une des prises, à laquelle plusieurs unités sont connectées via des répartiteurs et des rallonges. De plus, les cordons et fiches d'appareils endommagés présentent un danger.

Après avoir branché l'appareil électrique pendant un certain temps, vous devez le débrancher et vérifier que la fiche ne surchauffe pas. Si la fiche est chaude, cela signifie que les fixations des contacts sont endommagées.

• Problèmes avec l'éclairage. Les appareils d'éclairage provoquent souvent des incendies électriques. Dans les pièces très humides, il est nécessaire de protéger les lampes des éclaboussures et les interrupteurs de l'humidité.

La principale exigence en cas de problème de câblage électrique est de l'éteindre complètement. Pour éviter un incendie, dès les premiers signes d'un court-circuit, il est nécessaire de couper l'alimentation du réseau et ensuite seulement de commencer les réparations. Seuls les électriciens professionnels portant une combinaison de protection spéciale éliminant le risque de choc électrique peuvent travailler avec un réseau sous tension.

Court-circuit - cause d'un incendie de câblage

L'apparition d'une impulsion de courant puissante et destructrice dans le réseau est appelée court-circuit. Cela se produit au moment où les fils du circuit sont connectés, mais le courant ne circule pas vers l'appareil électrique. Le câblage chauffe et déclenche un incendie.

Si des étincelles ou une flamme nue apparaissent, coupez immédiatement l'électricité.

Si l'accès aux fiches est impossible, les fils doivent être coupés avec n'importe quel outil électriquement isolant.

Les premiers signes d'un court-circuit imminent peuvent être des interruptions du fonctionnement de l'éclairage et des appareils électriques. Ils doivent être vérifiés pour l'intégrité des fils et des contacts.

Il y a du courant dans le câblage sous tension en feu, donc s'il n'est pas possible d'éteindre le panneau ou de couper le câblage, vous devez appeler les pompiers.

Extinction des incendies électriques

Il est interdit d'éteindre les câbles électriques sous tension avec de l'eau. L'eau est un conducteur de courant idéal et une personne qui verse de l'eau sur le câblage est assurée de recevoir un choc électrique. Si le réseau est hors tension, vous pouvez utiliser de l'eau, du sable ou tout extincteur à portée de main.

S'il n'est pas possible de couper l'alimentation, vous ne pouvez utiliser qu'un extincteur dont le corps est marqué qu'il peut être utilisé dans les incendies de classe E. Cette classification correspond aux incendies d'installations électriques.

Pour éteindre les incendies dans les installations électriques, des agents extincteurs en poudre et en aérosol, au dioxyde de carbone, sont utilisés. Ils sont conçus pour éteindre les câblages et les installations électriques sous une tension ne dépassant pas 1 000 volts (de manière optimale environ 300 volts). S'il y a une tension plus élevée, il est nécessaire de rechercher des moyens de mettre le réseau hors tension.

Il est impossible d'utiliser des compositions mousse-air et mousse-chimiques sous tension.

Vous pouvez essayer d'éteindre les câbles électriques externes en feu en hiver avec des boules de neige. Ils provoqueront un court-circuit et déclencheront le mécanisme de protection du réseau.

Règles d'extinction du câblage avec des extincteurs

• Les extincteurs à poudre peuvent éteindre les appareils électriques en feu avec des tensions allant jusqu'à 1 000 volts ;
• La composition de dioxyde de carbone convient à l'extinction d'installations électriques avec des tensions allant jusqu'à 10 kilovolts ;
• Si la longueur du jet de dioxyde de carbone est inférieure à trois mètres, seuls les équipements d'une tension de 1 kilovolt peuvent être éteints.

Types d'extincteurs et leur portée

Formulations d'eau et de mousse

Des dispositifs d'extinction d'incendie tels que OVP, OV, OHP peuvent être utilisés pour éteindre un réseau hors tension. Ils peuvent être utilisés pour éliminer un incendie visible lorsqu'une ligne de câble alimentant un équipement de combustion est rompue.

Formulations en poudre

Un panneau électrique en feu avec une tension allant jusqu'à mille volts peut être éteint avec un extincteur à poudre. La poudre éteint le feu et crée une couche dense qui bloque l'accès de l'oxygène au lieu de l'incendie.

La haute efficacité des appareils de la série « OP » a été notée. Ils peuvent être utilisés à des tensions allant jusqu'à 1 kilowatt.

Composés de dioxyde de carbone

Ils sont considérés comme les plus efficaces pour éteindre les incendies dans les installations électriques. La série OU abat la flamme et abaisse la température des zones chauffées. Lorsque vous travaillez avec cet extincteur, il convient de considérer que le dioxyde de carbone émet des fumées nocives et ne doit pas être utilisé dans des espaces clos. En même temps, il présente un certain nombre d'avantages indéniables :

• Il ne laisse aucune trace après évaporation complète. Ceci est important pour l’électronique complexe.
• Éteint les unités électriques avec une tension allant jusqu'à 10 kilowatts.

Si vous ne disposez pas d’un extincteur adapté à l’extinction des câbles électriques, vous pouvez utiliser du sable.

Distance de sécurité à partir de laquelle éteindre le câblage électrique :

• Pour des tensions jusqu'à 10 kW - au moins 1 mètre avec un extincteur à dioxyde de carbone ;
• Pour des tensions jusqu'à 1 kW - au moins 1 mètre avec un extincteur à poudre ;
• Pour des tensions jusqu'à 0,4 kW - au moins 1 mètre avec un extincteur au halon.

Principes de base du travail des pompiers lors de l'extinction d'installations électriques sous tension :

1. Lorsque vous travaillez avec des compositions de mousse, les générateurs de mousse, les barils et les pompes des camions de pompiers sont mis à la terre.
2. Les distances de sécurité pour lutter contre l'incendie sont maintenues.
3. Les extincteurs à mousse ne sont pas utilisés.
4. L'extinction est effectuée dans des vêtements spécialisés.

conclusions

S'il est nécessaire d'éliminer un incendie électrique à la maison, il est nécessaire d'utiliser toutes les possibilités pour mettre le réseau hors tension. Généralement, la tension du réseau consommateur ne dépasse pas 380 Volts. Si la mise hors tension est impossible pour une raison quelconque, un extincteur à poudre ou à dioxyde de carbone doit être utilisé.

Il ne faut pas oublier que si l'isolation est endommagée, un arc électrique peut se former, dangereux pour l'homme.

Vous pouvez éteindre les câbles électriques sous tension à l'aide des dispositifs d'extinction d'incendie suivants :

• Jusqu'à 400 Volts – avec des composés de poudre, de fréon et de dioxyde de carbone ;
• Jusqu'à 1 000 Volts – poudre et dioxyde de carbone ;
• Jusqu'à 10 000 Volts - dioxyde de carbone.

Il est interdit d'éteindre les câbles électriques sous tension avec de la mousse et des composés aqueux, y compris l'eau de mer.

Si l’on se fie aux statistiques, les causes d’incendie les plus fréquentes sont liées à des défauts de câblage électrique.

À leur tour, les défauts du câblage électrique sont associés à son vieillissement physique et moral.
Vieillissement physique- se produit à la suite d'un fonctionnement à long terme du câblage électrique et des panneaux électriques sans entretien approprié.
Morale- est associé au progrès technique, à la suite duquel le nombre de consommateurs d'électricité et leur puissance ont considérablement augmenté.

La cause d’un incendie de câblage est presque toujours :
1. "mauvais contact" - résistance accrue à la jonction des fils, suite à l'oxydation des fils ou à l'affaiblissement mécanique de leur compression. Lorsque le courant traverse une résistance, de la chaleur est toujours générée. (c'est de la physique) Lorsque les valeurs de courant et de résistance sont élevées, des énergies sont libérées qui peuvent chauffer le fil et tout ce qui l'entoure jusqu'à la température de combustion.
2. Disjoncteurs défectueux (ou surfaits). Au courant maximum admissible (pour chaque section et marque, ils sont différents), la machine doit fonctionner, mettant hors tension le circuit surchargé.

Comment le contact est-il devenu « mauvais » ?
Le bouclier (photo) a été installé il y a environ 15 ans et a fonctionné correctement pendant tout ce temps. Ce tableau électrique contient des compteurs électriques et des automates pour deux appartements. L'un de ces appartements dispose d'appareils puissants dont la climatisation, un lave-linge et un four électrique. Le propriétaire de l'appartement a ordonné le remplacement du "" C16A par C25 A. Les anciens étaient constamment « éteints », coupant l'électricité dans l'appartement, et les nouveaux, après remplacement, toléraient librement des charges élevées...

Le propriétaire de l’appartement ne savait pas que le câblage électrique ne résisterait pas à une telle puissance et qu’un incendie allait bientôt se déclarer. Il vivait tranquillement et utilisait tous les appareils électroménagers...

Nous tirons des conclusions :

La cause de l'incendie dans ce panneau électrique était la surchauffe des fils de la borne zéro. C'est-à-dire un mauvais contact, apparu en raison du desserrage de la vis de serrage du terminal.
L'affaiblissement du terminal s'est produit à la suite de fluctuations de température dans le fil causées par sa surcharge périodique. (le fil d'aluminium est évalué à 18A). Le fil se déforme sous l'influence de la dilatation thermique et de multiples cycles de chauffage et de refroidissement rendent la déformation du conducteur critique. Au moment du serrage, il devient plus fin. De plus, lorsqu'il est chauffé, le fil s'oxyde et la résistance augmente au niveau de la jonction. Un mauvais contact apparaît, ce qui, en cas de surcharge supplémentaire, entraîne une surchauffe et un incendie.

Conclusion : Si l’on ne fait pas l’entretien du câblage électrique et des tableaux, si l’on installe des machines plus puissantes, on se retrouve avec un incendie.

Comment éviter que votre maison ne prenne feu à cause du câblage électrique ?

Lorsque vous avez un tuyau rouillé, ou pire encore, qu'il fuit, vous le voyez et commencez à agir. Mais qu’en est-il du câblage électrique ? Les fuites de courant ne sont pas visibles et l'échauffement des fils n'est pas toujours perceptible, puisque le câblage est généralement caché...
Pour diagnostiquer et effectuer la maintenance préventive (réparations préventives programmées) du câblage électrique, il est nécessaire de faire appel à des électriciens.

Si vous avez un câblage en aluminium, et vous utilisez simultanément deux (ou plusieurs) appareils électriques puissants (bouilloire électrique, four électrique, lave-linge, fer à repasser, four micro-ondes, climatiseur, aérotherme, chauffe-eau...) Votre câblage est à vérifier, et il l'est. mieux vaut ne pas le retarder.

Pour que le fonctionnement de l'ancien câblage électrique soit sûr, il est nécessaire d'installer de nouveaux disjoncteurs (avec des valeurs nominales correspondant au fil) et, si possible, d'ajouter des lignes séparées pour les appareils électriques puissants (c'est-à-dire d'éliminer en permanence la charge des appareils électriques puissants). appareils installés).

Lors de l'utilisation de matériaux, un lien vers

L'électrification rapide des bâtiments résidentiels nécessite une analyse plus minutieuse de l'installation électrique (câblage électrique, appareils électriques, équipements de protection et de commutation) du point de vue du risque d'incendie. Dans cet article, nous examinerons les conditions dans lesquelles un court-circuit peut réellement provoquer un incendie.

Exigences réglementaires

Conformément au PUE, le réseau électrique d'une tension jusqu'à 1 kV dans les bâtiments résidentiels, publics, administratifs et domestiques doit être protégé des courants de court-circuit et des courants de surcharge.

PUE-7
3.1.10
Les réseaux intérieurs constitués de conducteurs ouverts avec une gaine extérieure ou une isolation inflammable doivent être protégés contre les surcharges.
De plus, les éléments suivants doivent être protégés de la surcharge du réseau intérieur :
les réseaux d'éclairage des bâtiments résidentiels et publics, des locaux commerciaux, des locaux de service des entreprises industrielles, y compris les réseaux de récepteurs électriques domestiques et portables (fers à repasser, bouilloires, cuisinières, réfrigérateurs d'ambiance, aspirateurs, machines à laver et à coudre, etc.), ainsi que dans les zones à risque d'incendie.

3.1.11
Dans les réseaux protégés contre les surcharges (voir 3.1.10), les conducteurs doivent être sélectionnés en fonction du courant nominal, et leur condition doit être assurée par rapport aux charges de courant admissibles à long terme données dans les tableaux du chapitre. 1.3, les dispositifs de protection avaient une multiplicité ne dépassant pas :
80 % pour le courant nominal d'un fusible ou le courant de réglage d'un disjoncteur qui n'a qu'un déclenchement instantané maximum (coupure) - pour les conducteurs avec isolation en polychlorure de vinyle, en caoutchouc et aux caractéristiques thermiques similaires ; pour les conducteurs posés dans les locaux de production non explosifs des entreprises industrielles, 100 % est autorisé ;
100 % pour le courant nominal d'un déclencheur de disjoncteur à caractéristique de courant inverse non réglable (indépendamment de la présence ou non d'une coupure) - pour conducteurs de toutes marques.

Riz. 1. Schéma d'alimentation électrique typique pour un immeuble résidentiel

Schéma d'alimentation

Considérons un schéma typique (Fig. 1), dans lequel la source d'alimentation est, en règle générale, une sous-station séparée avec un tableau de distribution 10(6)/0,4/0,23 kV. A l'entrée du bâtiment se trouve un ASU-0,4/0,23 kV. L'étape suivante est le panneau de distribution du groupe d'étages et la dernière étape est celle de l'appartement. Les dispositifs de distribution ci-dessus sont reliés entre eux par des conducteurs dont les sections minimales admissibles sont précisées dans les exigences du PUE. Les courants nominaux des dispositifs qui protègent les fils et câbles des courants de court-circuit et des surcharges sont sélectionnés conformément aux exigences du PUE.

Conditions pour les incendies électriques

La question se pose : un court-circuit peut-il provoquer un incendie dans le câblage électrique si les exigences ci-dessus et d'autres du PUE sont remplies ? Lors de l'examen de cette question, il convient de prêter attention au fait que le câblage électrique s'enflamme lorsque le conducteur atteint une certaine température, en fonction du type d'isolation du câble. Actuellement largement utilisé, dans lequel cette température est égale à : Q = 350 O C.
Le changement de température du conducteur pendant le flux de courant de court-circuit est décrit par les formules données dans. Compte tenu de certaines caractéristiques, à savoir la courte durée du courant de court-circuit, qui seront évoquées ci-dessous, dans les cas considérés pour les conducteurs à conducteurs en cuivre, la formule suivante peut être utilisée :

où Qcon. et Q démarre – respectivement, les températures finale et initiale de l'âme conductrice de courant du conducteur, O C ;
k – exposant :

(1a)

où t est le temps de passage du courant de court-circuit, s ;
S – section du conducteur, mm 2 ;
– Intégrale Joule ou impulsion thermique, kA 2 /s.

En général, le courant de court-circuit contient des composantes périodiques et apériodiques, à savoir :

Cependant, comme le montre l'analyse, l'influence de la composante apériodique dans ce cas est faible en raison de son atténuation rapide (constante de temps d'atténuation T 0,003 s). Suite à l'intégration sur l'intervalle de temps d'action de l'équipement de protection (0 - 0,02 s) on obtient :

où I d est la valeur efficace de la composante périodique du courant de court-circuit.
Alors la formule (1a) prendra la forme :

(4)

D'après les formules ci-dessus, nous voyons que les valeurs limites des courants de court-circuit auxquelles l'incendie du conducteur ne se produira pas dépendent de sa section et du temps de coupure en cas de court-circuit.

Riz. 2(a). Caractéristiques temps-courant des disjoncteurs de type LSN

Riz. 2(b). Caractéristiques temps-courant des disjoncteurs type C 60a Merlin Gerin

Valeurs limites des courants de court-circuit et valeurs minimales admissibles des courants de court-circuit

En réalisant une analyse des caractéristiques de protection temps-courant des disjoncteurs (Fig. 2), nous observons deux domaines : le fonctionnement de la coupure, destiné à déconnecter les courants de court-circuit, et le fonctionnement des déclencheurs thermiques, destinés à protéger contre surcharge. Le temps de coupure se mesure en centièmes voire millièmes de seconde, et le temps de protection contre les surcharges se mesure de quelques secondes à plusieurs minutes. Il est clair que les courts-circuits doivent être éliminés en déclenchant le disjoncteur le plus rapidement possible. Si le court-circuit est désactivé plus lentement que la protection thermique actuelle, l'arc brûlant entraînera inévitablement des dommages aux conducteurs adjacents, ce qui entraînera également des courts-circuits. Dans ce cas, un incendie est inévitable.
Sur la base des exigences de sensibilité, il est possible de déterminer les valeurs minimales des courants de court-circuit auxquelles la coupure des disjoncteurs fonctionnera de manière fiable :

Je kzmin. = je nom · 2 · 5,

où je nom – courant nominal de la machine ;
2 – facteur de fiabilité ;
5 – multiple du courant de coupure.

Pour déterminer les valeurs maximales admissibles des courants de court-circuit auxquelles un incendie ne se produira pas encore dans le câblage électrique, nous utilisons les formules (1) et (2).
Prenons la température initiale du conducteur Q init. = 30 O C. Comme valeur finale, il est nécessaire d'en accepter une dans laquelle l'isolation du câblage électrique ne perd pas encore ses propriétés et permet un fonctionnement ultérieur. Pour les câbles et fils à isolation plastique, cette température est comprise entre 160 et 250°C. Prenons la valeur moyenne de Q con. = 200°C :

Un rôle important est joué par le temps de réponse des déclencheurs électromagnétiques de la machine lors d'un court-circuit. GOST R 5034599, ainsi que des documents étrangers similaires, ne contiennent malheureusement que l'exigence selon laquelle le temps de fonctionnement des disjoncteurs dans la zone de coupure initiale (temps de déclenchement instantané) doit être inférieur à 0,1 s. Cependant, du catalogue des caractéristiques temps-courant des machines, il ressort qu'en réalité le temps de réponse des interrupteurs est bien inférieur. Ainsi, pour les disjoncteurs tels que LSN et C 60a, ce temps ne dépasse pas 20 ms, et à de grands multiples du courant de court-circuit, il est encore inférieur (Fig. 2a et 2b). Avec un temps d'arrêt de 20 ms, la valeur maximale admissible du courant de court-circuit pour un conducteur en cuivre d'une section de 1,5 mm 2 sera :

En spécifiant les valeurs de section transversale minimales admissibles réglementées du PUE pour les conducteurs en cuivre à différentes étapes du système d'alimentation électrique (tableau 7.1.1), il est possible de déterminer de la même manière les valeurs de courant maximales et minimales à d'autres étapes du système d'alimentation. système d’alimentation électrique. Les résultats du calcul sont donnés dans le tableau. 1.

Tableau 1. Valeurs limites du courant de court-circuit à différentes étapes du système d'alimentation

Il convient de souligner encore une fois que les valeurs maximales admissibles du courant de court-circuit dépendent en grande partie de la vitesse du disjoncteur lors d'un court-circuit.

S'il est nécessaire de déterminer la section minimale admissible d'un câble ou d'un fil pour un courant de court-circuit donné et son temps de déconnexion, alors vous pouvez utiliser la formule :

Effet de la surcharge des conducteurs

Dans la plupart des cas, une surcharge du réseau électrique dans le secteur résidentiel peut survenir lors de l'utilisation d'appareils électriques de chauffage d'appoint pendant la saison froide, lors d'accidents dans le système de chauffage de l'eau, etc. Malgré le fait que les réseaux électriques internes des bâtiments résidentiels, publics, administratifs et domestiques doivent être protégés contre les surcharges, conformément aux exigences du PUE, les dispositifs de protection permettent cependant une certaine surcharge des conducteurs. Cela est dû au fait qu'un fonctionnement fiable des fusibles se produit à des courants supérieurs à 1,6 I nom et pour les disjoncteurs automatiques - 1,45 I nom.
Si, par exemple, la machine est sélectionnée en fonction des exigences du PUE, c'est-à-dire son courant nominal est égal au courant admissible à long terme du conducteur, alors ce dernier peut fonctionner longtemps avec une charge de 145 % I admissible, tandis que sa température peut atteindre :

Q r = Q o + (Q d – Q r) · (I pre / I r) 2 = 30 + (65 – 25) 1,45 2 = 147 O C.

Cette valeur est supérieure à la température admissible à long terme pour les câbles à isolation plastique, spécifiée non seulement dans le PUE et égale à 65 O C, mais également supérieure à celle spécifiée dans GOST R 53769-2010 et égale à 70 O C.
Si un court-circuit se produit lors d'une surcharge prolongée, la température du conducteur dépassera la valeur maximale admissible de 350 O C et sera pour S = 1,5 mm 2 à I court = 1550 A (1) :

Q con. = 147 · e k + 228 (e k – 1) = 394 O C, où k = 0,506.

Sur la base des calculs et de l'analyse ci-dessus, la conclusion suggère que afin d'éliminer l'éventuel dépassement des températures admissibles du câblage électrique lors de surcharges et de courts-circuits, les courants nominaux de l'équipement de protection doivent être choisis légèrement inférieurs à ceux requis par le PUE. , comme par exemple pour les disjoncteurs : j'ai évalué le disjoncteur. 80% j'ajoute.
Portons une attention particulière au fait que les exigences actuelles du PUE n'exigent pas de tester les conducteurs jusqu'à 1 kV pour la résistance thermique aux courants de court-circuit. Cependant, en ce qui concerne les locaux résidentiels, publics, administratifs et domestiques, il est difficile d'être d'accord avec cela, compte tenu des conséquences graves possibles.

Valeurs réelles des courants de court-circuit dans le circuit d'alimentation des bâtiments

Les courants de court-circuit dans les systèmes d'alimentation avec des tensions allant jusqu'à 1 kV sont calculés selon la méthodologie décrite dans GOST 2824993. Le calcul s'avère plus complexe que pour les réseaux d'une tension de 6 à 35 kV, ce qui s'explique par un certain nombre de circonstances :

• la nécessité de prendre en compte non seulement la résistance réactive, mais également active des éléments du circuit ;
• la nécessité de prendre en compte la résistance des connexions de contact ;
• la nécessité de prendre en compte l'augmentation de la résistance active du conducteur avec l'augmentation de la température ;
• la nécessité de prendre en compte la résistance de l'arc ;
• manque de données précises sur la résistance homopolaire de certains éléments du système d'alimentation (câbles à gaine non conductrice, transformateurs de puissance avec schéma de connexion des enroulements Y/Yn, Y/Zn).

Cependant, il s’agit d’un sujet de discussion distinct.
Comme indiqué, lors de l'installation de transformateurs d'une capacité de 630 kVA ou plus dans les sous-stations, les courants de court-circuit du consommateur peuvent dépasser ceux indiqués dans le tableau. 1 valeurs maximales autorisées. Afin de limiter les courants de court-circuit dans le réseau électrique d'un local d'habitation, des transformateurs d'alimentation avec schémas de raccordement des enroulements Y/Yn peuvent être utilisés. De tels transformateurs ont des résistances homopolaires accrues, qui réduisent les courants de court-circuit monophasés. Dans certains cas, il est nécessaire d'augmenter la section des conducteurs internes du câblage électrique par rapport à celle requise par les conditions de charge admissibles et les valeurs minimales admissibles spécifiées dans le PUE.

De tout ce qui précède, il résulte que même si les exigences réglementaires en vigueur sont respectées, à la suite d'un court-circuit, des conditions d'incendie peuvent être créées dans certaines sections du câblage électrique des bâtiments résidentiels. Cependant, dans ce cas, le court-circuit lui-même serait considéré à tort comme la cause de l'incendie. Les véritables causes d'un incendie sont soit des solutions techniques incorrectes, soit une fiabilité et des performances insuffisantes des équipements de protection utilisés, soit un dépassement de la durée de vie standard des équipements électriques, etc.

CONCLUSIONS

1. En raison de courts-circuits, avec des valeurs importantes de courant de court-circuit et une vitesse insuffisante des équipements de protection, il existe un risque réel d'incendie ou de détérioration grave de l'état d'isolation du câblage électrique interne des bâtiments.
2. Compte tenu du risque particulier d'incendie, il convient d'introduire une obligation réglementaire pour tester la résistance thermique des câblages électriques dans les bâtiments résidentiels.
3. Pour éviter les surcharges du câblage électrique interne, les courants nominaux des dispositifs de protection doivent être sélectionnés en dessous des courants admissibles à long terme des conducteurs protégés.
4. Lors du choix des dispositifs de protection, une attention particulière doit être accordée aux disjoncteurs fiables dont les performances sont garanties dans la zone de déclenchement instantané de 0,02 s ou moins.

Littérature utilisée dans l'article

1. Règles pour les installations électriques, 6e et 7e éd.
2. Circulaire technique n° Ts0298(e) du Département de la stratégie de développement et de la politique scientifique et technique du RAO UES de Russie.
3. GOST R 5034599. Interrupteurs automatiques pour la protection contre les surintensités à des fins domestiques et similaires.
4. GOST 2824993. Courants de court-circuit dans les installations électriques. Méthodes de calcul dans les installations électriques AC avec tension jusqu'à 1 kV.
5. Fedorovskaya A.I., Fishman V.S. Transformateurs de puissance 10(6)/0,4 kV.

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Quels défauts électriques peuvent provoquer un incendie dans un bâtiment ?

Traduction: I.V. Lougovskaïa

Source: http://www.interfire.org/features/electric_wiring_faults.asp

Concept général

Une proportion importante des incendies de bâtiments sont causés par un câblage électrique ou des dispositifs conducteurs défectueux. Étonnamment, les modes dans lesquels les défauts électriques peuvent provoquer des incendies n'ont pas été étudiés. Ce document passe en revue les informations connues et publiées précédemment sur ce sujet et souligne également les points clés pour des recherches futures. L'accent est mis exclusivement sur le monophasé 120/240V. systèmes de distribution. Il convient également de noter que les recherches systématiques sur ce sujet font cruellement défaut et qu’une grande partie des recherches existantes n’est disponible qu’en japonais.

Conditions préalables

Les dernières statistiques de la National Fire Protection Association, 1993-1997, indiquent que 41 200 incendies de bâtiments domestiques par an sont classés comme « propagés électriquement ».

Ces incendies électriques sont responsables de 336 morts, 1 446 blessés civils et 643 millions de dollars de dommages matériels directs par an.

Les 41 200 incendies de bâtiments représentent 9,7 % du nombre total d'incendies domestiques, les incendies électriques se classant au 5ème rang parmi les 12 principales causes d'incendie.

Les 643 millions de dollars de dommages matériels directs représentaient 14,4 % du total des dommages causés par les incendies, plaçant les incendies électriques au deuxième rang des causes de dommages causés par les incendies (après les incendies criminels ou les causes suspectes).

Statistiques FEMA publiées précédemment pour 1985 - 1994. étaient très similaires : les incendies d'origine électrique se classaient au cinquième rang des causes d'incendies, au quatrième rang des causes de décès par incendie et au deuxième rang des causes d'incendies en termes de dommages matériels. Les causes des incendies électriques sont répertoriées dans le tableau 1.

Tableau 1. Causes des incendies résidentiels aux États-Unis dus à des incendies électriques

Causes de l'incendie	Pourcentage (%)
Câblage fixe	34.7
Cordons et fiches	17.2
Appareils d'éclairage	12.4
Interrupteurs et prises	11.4
Éclairage et lampes à incandescence
Fusibles, interrupteurs
Instruments de mesure
Transformateurs
Matériel de distribution électrique non classé ou inconnu

Les pertes importantes causées par les incendies électriques ne signifient pas que les systèmes électriques ne sont pas fiables. Aux États-Unis, environ 270 millions de personnes occupent environ 100 millions de logements, avec une moyenne de 5,4 pièces par logement. Cela signifie qu'aux États-Unis, 2,7 personnes vivent dans un logement, soit 2 chambres par personne. S'il y a 4 prises dans une pièce, alors le nombre de prises est de 4*2*270*106 = 2,16 milliards. Un certain pourcentage de débouchés inutilisés doit être déduit. On peut supposer que la moitié des points de vente sont équipés d'appareils connectés. Sur la moitié restante des prises, nous supposerons que la moitié d'entre elles sont connectées en série à une autre prise et que l'autre sortie est utilisée. Ainsi, le nombre réel de prises dans lesquelles circule du courant est estimé à ¾ = 2,16 milliards, soit 1 620 000 000. Les statistiques de la NFPA montrent que 4 700 incendies se produisent dans « les interrupteurs et les prises », mais la CPSC réfute en outre les statistiques concernant les interrupteurs. indiquant qu'ils sont 30% dans l'image ci-dessus. Sans compter les incendies provoqués par des interrupteurs défectueux, 3 290 incendies par an étaient provoqués par des prises défectueuses. L'incidence des dommages est estimée à 3290/1,62"109, soit 2"10-6/an. Un très faible pourcentage de dommages indique que les prises électriques sont très fiables. Le problème n’est pas la forte probabilité de dommages, ni le nombre d’appareils par an.

Le problème est plutôt que le réseau électrique contient un nombre inhabituellement élevé d’appareils répartis partout. Chaque appareil est une source d’énergie et chacun peut présenter un dysfonctionnement et provoquer un incendie.

Types d'incendies

Considérant que les causes d'incendie, comme les incendies électriques, occupent la deuxième place en termes de dommages causés (en dollars américains) parmi les autres causes d'incendie, on peut conclure qu'un grand nombre de recherches ont été menées pour étudier le dysfonctionnement des mécanismes conduisant à la survenue d'incendies. Cela prouve en effet que la recherche a été, au mieux, inégale. Les dommages peuvent être traités de différentes manières :

• détermination de l’opération ou de l’omission qui a conduit au dommage
• classification des dommages causés à un appareil défectueux ou à une partie de celui-ci
• étudier les principes fondamentaux de la physique des dommages.

De telles méthodes jouent un rôle important dans la reconstitution des accidents.

Une étude des défaillances mécaniques montre qu'il n'existe que quelques manières fondamentales par lesquelles l'isolation électrique ou les substances inflammables situées à proximité des composants du câblage électrique peuvent s'enflammer, bien qu'il existe des aspects différents pour chacune :

• arc
• chauffage ohmique excessif, pas d'étincelles
• chauffage externe

Certains types d’incendies impliquent une combinaison de mécanismes et ne doivent donc pas être considérés comme des causes d’incendie mutuellement exclusives.

Arcage

Montre graphiquement comment un arc peut se produire soit séquentiellement (Fig. 1), soit en parallèle (Fig. 2).

Image 1.Arc séquentiel Figure 2.Arc parallèle

Certains auteurs considèrent l'arc en court-circuit comme la troisième forme d'arc ; son apparition est possible lorsque le circuit contient un neutre en court-circuit. Le mécanisme topologique d'un tel arc est identique à celui d'un arc parallèle, puisque la charge n'est pas en série par rapport à l'arc. La distinction entre les deux formes d’arc de base est importante. Dans le cas d'un arc en série, lorsqu'un arc se produit, le courant dans le circuit diminue. Ainsi, les dispositifs de protection contre les surintensités ne fonctionneront pas.

Il peut y avoir de nombreuses raisons à l'apparition d'un arc, mais les principales sont :

• carbonisation de l'isolant (arc du bras de lecture)
• ionisation de l'air extérieur
• court-circuit.

Carbonisation de l'isolant

Dans un circuit à courant alternatif avec une tension de 120 V, un arc stable se formera facilement s'il y a des éléments conducteurs carbonisés dans le circuit. Ce phénomène est parfois aussi appelé « arc - à travers - char '. Ce mécanisme est connu depuis très longtemps dans le domaine de l'électrotechnique. La façon dont les éléments conducteurs carbonisés apparaissent dans les matériaux isolants n’est pas une question anodine. Il existe plusieurs façons d'obtenir de tels éléments. La méthode la plus simple, utilisée dans certaines procédures de test standard, consiste à créer un arc directement à la surface de l'isolant, par exemple en plaçant deux électrodes sur le matériau isolant et en appliquant une haute tension entre elles. Un autre mécanisme implique l’effet combiné de l’humidité et des contaminants sur la surface. Ce processus est parfois appelé « suivi humide » ( suivi humide ) et posait un problème particulier pour le câblage aérien à isolation polyamide. Les effets combinés de l'humidité et des contaminants provoquent des courants de fuite sur la surface de l'isolant, ce qui, avec le temps, peut conduire à la formation de traces de charbon.

Les matériaux isolants varient dans leur sensibilité au suivi de l'arc. La plupart des câbles 120/240 V sont isolés avec du polychlorure de vinyle (PVC), mais malheureusement, le PVC est l'un des polymères les moins satisfaisants en ce qui concerne le suivi d'arc. Noto et Kawamura ont rapporté des expériences approfondies de suivi humide avec une isolation en PVC. En utilisant la norme de la Commission électrotechnique internationale ( CEI ) 60112, ils ont enregistré un certain nombre d'échantillons typiques ayant conduit à l'inflammation du câble.

Lorsque le PVC est exposé à des températures de 200 à 300°C, l’échantillon est un semi-conducteur. Sans surprise, cela peut entraîner des fuites de courant et des étincelles. Cependant, Nagata et Yukoi ont découvert que si du PVC neuf est chauffé à une température suffisamment basse de 160 °C, l'application d'une tension de 100 V sur 1 mm d'épaisseur d'isolant suffit à provoquer l'inflammation de l'isolant. De plus, si l'isolation a été préchauffée à 200 - 300°C, la combustion se produit à des températures modérées. Au cours de l'étude, la tension de test variait - de la température ambiante à 40°C - ce qui était suffisant pour provoquer un incendie (Fig. 3).

Figure 3.L'influence de la température de préchauffage et de la température d'essai sur l'inflammation de l'isolant des fils en PVC lorsqu'il est exposé à une tension alternative jusqu'à 100 V sur 1 mm d'épaisseur d'isolant

Hagimoto et coll. mené des études en laboratoire sur les arcs parallèles lors de défauts de cordons électriques. Ils ont déterminé que ce processus se produit généralement dans des modes de fonctionnement à répétition irrégulière. Les chercheurs ont identifié la séquence d’étapes suivante :

• le courant initial se produit en raison de la carbonisation de la couche d'isolation du câble
• le courant électrique augmente, entraînant un arc local
• les étincelles font fondre le métal et libèrent des particules fondues, car les particules fondues ont été libérées, le courant commence à baisser
• un flux continu de courant à travers les particules de matériau carbonisées conduit finalement à nouveau à la génération d'un courant électrique important.

Ce processus se répète à l’infini. De plus, les auteurs ont mesuré le courant dans le processus et ont trouvé des pics allant jusqu'à 250 A, mais ces pics étaient rares et le signal de l'ampèremètre montrait généralement des pics ne dépassant pas 50 A. Par conséquent, l’activation de l’interrupteur peut prendre beaucoup de temps. (Notez bien sûr que les valeurs réelles du courant dépendront de la résistance du circuit de test particulier).

Ionisation de l'air externe

La rigidité diélectrique interne de l'air est élevée (environ 3 MV m-1, pour toutes les zones sauf de très petites), mais une panne peut se produire à des valeurs beaucoup plus faibles si l'espace aérien est ionisé d'une manière ou d'une autre. Si un défaut grave se produit avec un arc dans l'appareillage, de grandes quantités de gaz ionisés sont libérées. Ils peuvent se déplacer sur une certaine distance, et s’ils entrent en contact avec des zones du nouveau circuit, ils peuvent facilement provoquer une rupture et la formation de nouveaux arcs ailleurs. Mesina a enregistré en laboratoire que la diminution de la force de pénétration de l'air se produit en raison de la présence d'une flamme. Des expériences ont montré que la rigidité diélectrique de l'air chute à environ 0,11 MV·m-1 en cas d'incendie. Cependant, l'étude de Mesina n'a couvert que les conditions à des tensions de 1 600 V et plus.

On pense que les arcs électriques, lorsqu'un incendie se produit, sont la cause la plus courante d'incendie pouvant survenir dans une zone d'incendie. Cela peut inclure soit une carbonisation de l'isolation, soit une ionisation externe de l'air, soit les deux conditions à la fois. Mais pour les circuits 120 V, il n’existe que quelques études empiriques limitées et aucune recommandation générale.