Мнение смежника о пожароопасности постов ЭЦ

[Admin]

Мнение смежника о пожароопасности постов ЭЦ

Н.В. ОЖИГАНОВ, руководитель группы автоблокировки Дорожной электротехнической лаборатории Северо-Кавказской дороги

Поскольку служебно-технические здания с постами электрической централизации подвержены возгораниям, необходимо более внимательно относиться к организации электрических сетей и заземляющих устройств этих объектов. Замечено, что после пожаров вновь и вновь предлагаются мероприятия по пространственному разделению питающих силовых кабелей от кабелей связи и СЦБ, но не уделяется достаточного внимания проблеме устранения остальных опасных мест.

Подверженными возгоранию устройствами постов ЭЦ (перечислены по степени опасности) можно считать:

нулевые защитные проводники к ЩВП (ЩВПУ) и вводной панели, выполненные из провода ПСО-5 и соединяющие заземляющее устройство с нулевыми жилами питающих кабелей;

заземляющие проводники из изолированного провода сечением 2,5 мм2, соединяющие металлические составляющие (броню и алюминиевую оболочку) кабелей связи и СЦБ с заземляющим устройством;

контакты силовых питающих кабелей на ЩВП (ЩВПУ);

разрядники в ЩВП (ЩВПУ), лишенные защитных кожухов;

проводники силовой сети основного и резервного питания на вводной панели, проложенные без изолирующего покрытия совместно с проводниками вторичной коммутации.

Усугубляет пожароопасность так называемый щиток трех земель. Безусловно, отрицательно сказывается порочная практика игнорирования инструментальной проверки цепи заземляющих проводников в целом и надежности контактов между заземлителем и заземляемым элементом. Без этой проверки с полным основанием можно сказать, что система заземления постов ЭЦ практически не контролируется.

Причинами возгорания электроустановок и электропроводки могут являться:

нагрев проводников питающей сети из-за перегрузки, а также заземляющих проводников при аварийных режимах или блуждающими токами;

искрение в месте плохого электрического контакта; утечка тока по загрязнениям (например, пыли) с неизолированных участков цепи (в распаечных коробках, распределительных щитах, электрических аппаратах);

электрическая дуга на каком-либо участке цепи, вызванная током короткого замыкания (КЗ).

Немало способствует распространению пожаров отсутствие несгораемых перегородок между помещениями в кабельных каналах и расположение в них заземляющих проводников. Проведена большая работа, направленная на повышение огнестойкости силовых кабелей, однако не приняты меры для создания всемерно огнестойкой изоляции наиболее частого источника возгорания - практически открытого ЩВП. Одним из наиболее уязвимых мест, где возникает дуга, являются клеммы питающих кабелей на ЩВП (ЩВПУ).

В случае расположения ЩВП (ЩВПУ) в коридоре первого этажа служебно-технического здания кабельный канал, ведущий на второй этаж в релейную, становится дымоходом и путем первоочередного распространения огня. Металлорукава не обладают достаточной огнестойкостью, а диаметр асбоцементных труб достаточен для распространения горения. Однако были случаи локализации пожара в ЩВП при прокладке отходящих кабелей в металлических трубах или установке на выходах из шкафа огнестойких муфт.

При эксплуатации питающих электроустановок СЦБ возникла необходимость уточнения границ эксплуатационной ответственности между дистанцией электроснабжения (ЭЧ) и дистанцией СЦБ (ШЧ) на постах электрической централизации, тяговых подстанциях и КТП системы ДПР.

Согласно № ЦЭЭ-48 от 20.06.1984 г. границами эксплуатационной ответственности между ЭЧ и ШЧ являются концы силовых низковольтных кабелей, подключенных к щиту выключения питания (ЩВП) или ЩВПУ.

Болтовые соединения этих силовых кабелей 0,4 кВ обслуживаются дистанциями СЦБ. Это одно из самых уязвимых элементов, поэтому в процессе эксплуатации возникает проблема оценки их надежности и своевременного устранения предаварийных ситуаций, способных явиться очагом пожара в служебно-техни-ческом здании.

При нагреве болтового соединения уже невозможно определить первопричину: недостаточное давление гаек, плохая электропроводность поверхности шайб и кабельных наконечников, выдавливание металла из под шайб, разгибание кольцевых наконечников при зажатии болтами, недостаточный диаметр болтов и шайб, плохая заделка кабеля в наконечник. Причем из-за недостатков конструкции ЩВП (ЩВПУ) и невозможности отключения и ограждения рядом расположенных проводников, находящихся под напряжением, регламентное обслуживание этих устройств (чистка изоляции и контактов) сопряжено с огромным риском и нередко проводится формально или даже игнорируется.

При разборе случаев нарушения электроснабжения ЭЦ часто возникают затруднения в определении причины возникновения очага возгорания и перерывания питания, связанные с разграничением эксплуатационной ответственности на болтовом соединении.

В первую очередь обращает на себя внимание недостаточность размера болтов и шайб в ЩВП (ЩВПУ). Вопреки практике промышленной энергетики на проводники питающих кабелей из алюминия не предусмотрены пружинящие шайбы (гроверы), а для наиболее ответственных и опасных нулевых проводников вообще используются болты диаметром всего 8 мм. Необходимо отметить, что в современной мировой практике нулевые жилы низковольтных кабелей питающей сети часто выполняются даже большим сечением, чем фазные, например, самонесущим изолированным проводом типа Сип.

Дистанции СЦБ, как рачительному хозяину поста ЭЦ, было бы целесообразно понимать термин «концы подходящих проводов» буквально и включить кабельные наконечники питающих кабелей в границы своей ответственности. Предложения по передаче сети 380/ 220 В постов ЭЦ в зону ответственности других специализированных подразделений (например, аутсорсинговых) могут способствовать повышению надежности электроснабжения ЖАТ лишь в том случае, если эти сети и устройства будут спроектированы специалистами-энергетиками.

Потратив более двадцати лет на мероприятия по разделению и защите силовых кабелей до ЩВП, так и не удалось приблизиться к проблеме разделения проводников этих же кабелей непосредственно на конструкции вводной панели.

В верхней части вводной панели, изображенной на фото, видно, что силовые питающие кабели присоединяются к болтовым соединениям, а далее по конструкции располагаются открыто без изолирующей оболочки и проложены вблизи или совместно с проводниками вторичных цепей. Таким образом, наиболее уязвимые незащищенные силовые проводники оказываются в пожароопасном помещении в самой дальней точке второй (резервной) ступени токовых защит.

Особую озабоченность вызывает наличие так называемого щитка трех земель, который обоснованно можно считать источником усиления трех опасностей: электротравм, пожара и порчи кабелей связи. Согласно требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ) заземлитель должен соединяться с магистралью заземления электроустановки в двух разных местах, а вводное устройство (ввод сети 380/220 В) оснащаться главной заземляющей шиной (зажимом) PEN. Внутри вводного устройства в качестве главной заземляющей шины следует использовать шину РЕ.

РЕ-проводник (PEN-проводник) питающей линии необходимо подключать к шине РЕ вводного устройства, которая соединяется с главной заземляющей шиной при помощи проводника с проводимостью не менее проводимости проводника РЕ (PEN).

К сожалению, на постах ЭЦ этот проводник почему-то считается обычным заземляющим проводником, ничем не отличающимся от проводников для заземления корпусов оборудования. В связи с этим он выполняется из стального провода ПСО-5 сечением 19,6 мм2.

Все контактные соединения в Главной системе уравнивания потенциалов должны соответствовать требованиям ГОСТ 10434 к контактным соединениям класса 2: главная заземляющая шина должна быть медной, в отдельных случаях стальной. Применение алюминия недопустимо. В ее конструкции в обязательном порядке предусматривается возможность индивидуального отсоединения проводников. Возможность снятия заземляющих проводников для измерения сопротивления растеканию тока с заземляющего устройства должна обеспечиваться только при помощи инструмента. Следовательно, сварное присоединение заземляющего устройства к ЩВП (ЩВПУ) необходимо исключить. Допустимое сопротивление (до 4 или 10 Ом) должно обеспечиваться с учетом естественных заземлителей (кабелей).

Следует изначально пресекать попытки выдать щиток трех земель за главную заземляющую шину уже потому, что он располагается до точки подключения заземлителя к магистрали заземления с глухой связью между двумя проводниками. В случае нарушения по каким-либо причинам контакта на щитке трех земель в качестве заземлителей поста ЭЦ оказываются кабели связи, которые могут загореться в этой ситуации уже просто при увеличении обратного тягового тока, часть которого неизбежно протекает по их заземленным металлическим оболочкам. Такие случаи уже известны. Вызывает недоумение, почему такие факты остаются без внимания в организациях, отвечающих за разработку и проектирование надежного и безопасного оборудования, охрану труда.

Нельзя также считать главной заземляющей медную шину PEN на ЩВПУ, которая является лишь частью вводного устройства низковольтной сети.

Согласно ПУЭ сечение заземляющих проводников должно быть рассчитано на прохождение токов аварийных режимов эксплуатируемых электроустановок. В таком случае на железнодорожном транспорте заземляющие проводники кабелей с металлическими оболочками и, в первую очередь, протяженные кабели связи должны рассчитываться на реально протекающие в них во всех режимах токи тягового электроснабжения, а не выполняться по минимально допустимому сечению 2,5 мм2. Возможно, что при реально протекающем в них обратном токе в некоторых случаях для заземления алюминиевой оболочки потребуются голые медные проводники сечением более 10 мм2.

Странным излишеством на постах ЭЦ, противоречащим ПУЭ, выглядит то, что все стативы и панели, уже стационарно объединенные между собой металлической связью и стоящие на металлическом основании, присоединяются к магистрали заземления еще и отдельными проводами из ПСО-5. Изобилие заземляющих проводников оказывается совсем не в том месте.

Подводя итог, можно сказать, что, по мнению автора, для снижения пожарной опасности было бы целесообразно на существующих постах ЭЦ:

провести модернизацию ЩВП в части оснащения его вертикально расположенной шиной PEN с отдельным болтовым соединением для каждой нулевой и заземляющей жилы силовых кабелей;

увеличить сечение заземляющих проводников оболочек кабелей с металлическими покровами;

выполнить заземляющий проводник от магистрали заземления в ЩВП (ЩВПУ) стальной шиной 25х4 мм или эквивалентным по проводимости медным проводником;

оснастить выводы кабелей из ЩВП (ЩВПУ) огнестойкими муфтами;

усилить огнестойкую заделку в кабельных каналах и даже в трубах между помещениями.

На пунктах основного и резервного питания постов ЭЦ также необходимо обратить внимание на наличие и состояние главной заземляющей шины.

Эти мероприятия позволят провести электроустановки в соответствие с государственными нормативами. Они не требуют значительных трудозатрат и могут быть выполнены без серьезного изменения проектных или нормативных решений.

Имея опыт эксплуатации нового оборудования, на повестку дня выносится проблема оснащения служебно-технических зданий принципиально новым полноценным вводно-коммутационным распределительным устройством, расположенным вне помещения релейной.

Хочется выразить надежду, что проблема повышения огнестойкости постов ЭЦ будет замечена организациями и специалистами, связанными с выдачей технических условий, проектированием или модернизацией устройств электроснабжения ЖАТ.

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Автоматика, связь, информатика".

Перенес: Admin