При использовании электрической энергии владелец любого здания хочет обеспечить максимальную безопасность и высокую степень надежности при длительной эксплуатации. Особенно остро эти проблемы стоят в домах, построенных из горючих материалов:
Новейшие разработки уже широко используются в Северной Америке, Канаде и странах Скандинавии. Их начали строить в странах СНГ десятилетия назад.
СИП, для справки, подразумевает панель со структурой изоляционного материала, когда между двумя плитами OSB помещается слой пенополистирола (то, что мы обычно называем пенополистиролом). Эта засыпка может хорошо гореть, как это было в случае с пермским зданием «Хромая лошадь», а может и не поддерживаться самозатухающей конструкцией с применением антипириновых добавок. Качество обоих материалов можно проверить, подержав небольшой кусочек на огне спички. Их стоимость, естественно, различна.
Известные строительные компании Запада используют SIP-панели для изготовления зданий. Готовые блоки собирают на заводах по проверенным стандартным технологиям, а затем дома быстро собираются на месте установки обученными бригадами из нескольких человек.
Проектом заранее было продумано и реализовано создание всех коммуникаций жизнеобеспечения, включая системы вентиляции, водоснабжения, использования электроэнергии и т.д. Внутри панели сделаны сквозные отверстия для проводки.
В нашей стране каркасное строительство пока не так распространено и строительные компании, занимающиеся его строительством, сталкиваются с несколько разными условиями труда из-за различий в законодательстве и технологии.
Чем опасна электропроводка в домах из СИП-панелей
Ориентированно-стружечные плиты (OSB) и пенопласт, даже пропитанные антипиреновыми составами, являются легковоспламеняющимися материалами, а электропроводка и приборы часто являются источником открытого огня.
Причины электрических пожаров
Токоведущие провода состоят из металлических жил, соединенных разными способами, и изолирующего слоя между металлическими жилами. Возможный пожар:
1. При превышении допустимой мощности;
2. В цепи произошло короткое замыкание;
3. Влияние тока утечки цепи заземления;
4. Из-за образования дуги внутри кабеля или в местах его подключения.
Задача устранения токов перегрузки и короткого замыкания возлагается на автоматический выключатель. УЗО и дифференциальные автоматические выключатели могут реагировать размыканием цепей, в которых возникает ток утечки. Обратим особое внимание на четвертый пункт возможного возгорания и рассмотрим его более подробно.
Возникновение дуги может произойти по следующим причинам:
1. Слой изоляции закоксовался в месте соединения электрического проводника;
2. В диэлектрическом слое образуются микротрещины, образующие резистивную цепь.
Как происходит коксование изоляции
Когда проводник, подключенный к клеммной колодке или другому разъему, поврежден или его зажим недостаточно затянут, под воздействием тока, протекающего через соединение, могут возникнуть локальные горячие точки. Со временем, поскольку слой сажи постепенно накапливается, это может привести к возгоранию изоляции.
Сажа состоит из углерода — материала, проводящего электричество. Поэтому через него будет происходить ток утечки.
Нагрев горячей точки и выделение сажи происходит самопроизвольно. Токопроводящие дорожки формируются неравномерно и между ними возникают дуги, продолжающие процесс коксования.
Поэтому возникает критическая ситуация, когда количество углерода достигает достаточного количества для образования дуги и самопроизвольного воспламенения изолятора.
Как происходит короткое замыкание резистора
Производители кабеля и провода предоставляют технические стандарты обращения со своей продукцией: хранение, транспортировку, монтаж, защиту от механического изгиба и нагрузки, воздействия опасных факторов окружающей среды и другие характеристики.
В большинстве случаев микротрещины возникают при незначительном нарушении их в диэлектрическом слое, а не только в диэлектрическом слое, и эти микротрещины особо не влияют на начальную работу кабеля. Со временем изоляция стареет. Через эти места могут образовываться протечки.
Они слишком слабы, чтобы вызвать короткие замыкания и перегрузки, на которые рассчитаны автоматические выключатели. Точно так же они не пересекают контуры Земли. Поэтому УЗО или автоматы не могут на него среагировать.
В результате они продолжают развиваться, образуя между двумя проводниками слой углерода, который постепенно накапливается и создает дугу внутри кабеля.
Общей предпосылкой возникновения дуги при коксовании и резистивном коротком замыкании является образование углерода между токоведущими частями. При этом создаются условия для воспламенения и возникает пожар.
Наиболее распространенные причины повреждения изоляции показаны на рисунке.
Заблуждения электриков
Большинство экспертов, работающих с кабельными системами, считают, что кабели очень надежны. Их можно разбрасывать, протягивать за концы через трубы, сгибать при монтаже или даже наступать на них. Это то, что они делают.
Во время реальной работы электрики часто наблюдают плохие контакты внутри различных клемм и разъемов, а состояние изоляции кабелей и проводов обычно скрыто в стенах или закрытых каналах.
Характеристики возникновения дуги
Ионизация возможна между двумя противоположными энергетическими потенциалами в воздухе. При этом создается газоразрядный ток, содержащий плазму с температурой около 6-10 000 градусов. Достаточно воспламенить изоляцию, расплавить медь и начать пожар.
Просто этот нагрев в домашней проводке происходит не сразу, а развивается поэтапно. На начальном этапе возникают токи утечки, незначительно перегружающие сеть и действующие скрытно.
Разомкнутые цепи в цепях большой индуктивности (например, в мощных асинхронных двигателях) способствуют образованию дуг, которые создают высокие напряжения самоиндукции при внезапном прекращении протекающего через них тока, а также попеременном изменении значений нагрузки от минимального до максимальные значения.
Читайте также статью: как присутствующие презентуют
Для образования дуги достаточно, чтобы напряжение между электродами превышало 15 Вольт, а сила тока превышала 0,3А.
Как ПУЭ предотвращает возгорание проводов в домах из СИП-панелей
Пункт 7.1.38 седьмой редакции основных документов электротехнического законодательства строго оговаривает выбор и способы прокладки проводов и кабелей в зданиях из горючих материалов и рекомендует основной способ прокладки проводов - строительные конструкции, выходящие на поверхность.
В этом случае проходы через стены, потолки и перегородки считаются элементами скрытой проводки, и требования к этому ужесточаются:
- Обеспечение прокладки кабелей и проводов в герметичных металлических конструкциях из труб или коробов может ограничить возможность возникновения пожара;
- Используйте только изоляцию, не поддерживающую горение кабелей;
- Предусмотрена замена всех точек проводки.
Выполнять эти требования сложно, а несоблюдение опасно. Владельцы зданий из СИП-панелей сталкиваются с той же проблемой, что и строители, с выбором способа прокладки кабеля. Если делать тайно, придется потратить немало денег на материалы и сложный монтаж. Открытая проводка портит эстетику помещения.
Первый опыт строительства дома из СИП-панелей. Инженерные коммуникации:
Способ электропроводки
общедоступный метод
кабельные каналы
На поверхность плиты OSB устанавливаются сплошные слои гипсокартона. Они не являются горючими материалами, отделяют провода от СИП-панели. На них установлены внешние кабельные каналы.
Этот метод соответствует требованиям ПУЭ и позволяет гарантировать минимальные условия для прекрасного вида помещения.
Декоративные плинтусы
Стыки между стеной и гипсокартонным полом или потолком можно использовать для размещения электропроводки.
Производители плинтусов выпускают специальные модели плинтусов, достаточно большие по размеру для размещения электрических проводов. Для этой цели изготавливаются модули крепления розеток и других коммутационных устройств.
винтажная проводка
Популярные стили дизайна включают использование современных электротехнических материалов в домашних сетях для оформления квартир в античном стиле.
Расположив провода подальше от стены, разместив их на фарфоровых роликах, розетки и антикварные выключатели монтируют на декоративных розеточных коробках со скрытыми металлическими вставками. Изоляция провода имеет покрытие, защищающее его от воздействия солнечных лучей.
Несмотря на простоту установки, ретро-проводка не является бюджетным решением. Все его компоненты дорогие.
Что делают владельцы квартир
Специальные ниши из гипсокартона
Создайте на горизонтальной или вертикальной плоскости специальные отсеки из негорючих листов, в которых можно разместить различные коммуникации.
При этом некоторая жилая площадь уменьшается, но для проживания это не критично.
Три слоя гипсокартона
Внутри среднего слоя, между наружным и начальным слоями, создаются каналы для размещения кабелей и проводов.
Этот метод прост в реализации, но дорог.
Внимание! По стандартам ПУЭ способами выполнения закрытой проводки считаются скрытые в нишах, гипсокартонных перегородках и подвесных потолках электрокоммуникации. Это нарушает действующие правила техники безопасности. По правилам необходимо изготовить герметичные металлические коробки и подключить их к общей цепи заземления и уравнивания потенциалов.
Видео: Электропроводка в доме из СИП панелей
Проводка внутри металлических трубок
Пока это единственный способ, которым российские собственники могут прокладывать замкнутые электропровода в зданиях из СИП-панелей.
Каждый кабель отделен от горючей поверхности слоем металла. Такая установка правильна с точки зрения безопасности, но ее непросто реализовать, а стоимость довольно высока.
Как проложить провода в домах, построенных из СИП-панелей на Западе
Если вы посмотрите на первую картинку в статье, где группа рабочих устанавливает панели, то увидите, что провода в них уже просверлены на заводе. Их разместили там без всяких труб и в герметичных металлических полостях, чтобы предотвратить попадание воздуха во время пожара.
Это связано с разными подходами к решению вопросов пожарной безопасности, а не с халатностью строительной организации и невнимательностью собственника.
в 1996 году компания Siemens успешно разработала новое устройство защиты жилых домов, реагирующее на возникновение дуги в линиях электропередачи 0,4 кВ. До 1999 года эти устройства прошли коллективные испытания и получили национальные сертификаты.
С тех пор технология установки дуговой защиты стала обязательной в западных странах, Канаде и США. После внедрения количество пожаров, вызванных неисправностями проводов, снизилось примерно на 58%.
Устройство защиты выполнено в виде модулей, устанавливается на Din-рейки внутри квартирных панелей и занимает очень мало места.
Как работает защита от дуговой вспышки
идея таких устройств не нова. Еще до их разработки фирмой «Сименс» они уже широко применялись в энергетических системах в сетях электроснабжения 04÷35 кВ в различных странах.
Это устройство дуговой защиты устанавливается в распределительных устройствах, состоящих из металлических закрытых шкафов или отсеков. Он может реагировать на искрение из-за:
- Вспышка света, сопровождающаяся протеканием электрического тока в ионизированной газовой среде;
- Либо давление внутри замкнутого объема резко возрастает.
Для этого используются различные датчики:
- свет, например фототиристоры;
- Давление, в том числе и обычных концевых выключателей, создается люками, откидывающимися под воздействием взрывов или других принципов действия.
Сигнал от датчика поступает на логическую часть защиты, которая последовательно отключает необходимые источники и потребители тока по подготовленному алгоритму, а затем активирует автоматическое устройство пожаротушения.
По-видимому, по сложным техническим причинам данная технология не была приемлема в домашней электропроводке и поэтому не была реализована.
Разработчики дуговой защиты жилых домов пошли по другому пути. Они проанализировали первоначальный процесс формирования тока утечки через микротрещины в изоляционном слое и пришли к выводу, что форма сигналов тока и напряжения в это время отличалась от идеальной синусоидальной кривой и существенно менялась.
Как показано на рисунке, один из вариантов искажения сигнала возникает, когда дуга начинает пересекать нулевое значение синусоиды. Для протекания ионизирующего тока требуется небольшое напряжение.
Датчики тока и напряжения, контролирующие модульные устройства дуговой защиты, непрерывно анализируют форму проходящих через них сигналов. Далее они сравниваются с синусоидальными волнами, и если обнаруживается разница, сеть отключается.
Место установки дуговой защиты
Зарубежное название этих модулей — дуговые детекторы. Они применяются для ограничения риска возникновения пожара, вызванного образованием дуги в оконечном оборудовании фиксированной цепи, и устанавливаются в распределительных щитах для управления ответственными силовыми цепями розеточных групп и светильников в жилых домах со спальнями и гостиными.
Кроме того, их рекомендуется устанавливать в зданиях со следующими характеристиками:
- Риск распространения открытого огня, например, при использовании систем принудительной вентиляции;
- Высокая плотность скопления людей (магазины, кинотеатры);
- Хранение легковоспламеняющихся материалов;
- Аварийные эвакуационные выходы затруднены.
Рекомендации международных стандартов
С начала 2014 года часть 4-42 стандарта IEC 60364 рекомендует потребителям электроэнергии в целях пожарной безопасности использовать УЗД, соответствующие требованиям стандарта IEC 62606.
Российские требования ПУЭ пока юридически не позволяют электрикам использовать СИП-панели для проводки в домах по западным стандартам.
Решение вопросов пожарной безопасности в жилых домах требует не только правильного монтажа электропроводки, но и комплекса других мер, среди которых:
- Установка и правильная эксплуатация автоматических датчиков пожарной сигнализации;
- Экстренная связь с дежурными пожарными частями;
- Дороги содержатся в хорошем состоянии и предлагают множество других развлечений.
- Ограничители перенапряжений в бытовой электропроводке – виды и схемы подключения
- Защита домашних проводов от грозовых перенапряжений
- Защитите бытовую электропроводку от нулевого отключения
Надеюсь, эта статья была вам полезна. Смотрите также Электрическая энергия в быту и работе » Другие статьи в категории Электричество в доме
Подписывайтесь на наш Telegram-канал: Бытовая техника
Здесь можно оставлять комментарии, задавать вопросы и общаться:
Обсудить электротехнические темы
Поделитесь этой статьей с друзьями:
Читайте также статью: Обзор компании «Билюкс», отзыв об интернет-магазине инфракрасных обогревателей bilux.ua
Комментарии
Отправить комментарий