Бороться с пожарами или предотвращать?

Пожары из-за неисправности электропроводки являются одними из самых распространенных рисков, с которыми сталкиваются современные коммерческие здания. Согласно официальной статистике ФГБУ ВНИИПО МЧС России, в среднем 37 000 пожаров ежегодно происходит по причине нарушения правил устройства электроустановок и их эксплуатации с прямым материальным ущербом в 6 млрд руб. (Пожары и пожарная безопасность в 2018 году: Статистический сборник). Но статистика о ежегодных ущербах из открытых источников не полностью отражает ситуацию: в ней только самые серьезные инциденты, попавшие в СМИ. И тем более, на основе этой информации трудно оценить реальные суммы прямых и непрямых финансовых убытков.

Любой объект, будь то новое строительство или реконструкция, проходит через обязательные этапы жизненного цикла: от проектирования до эксплуатации. Каждый этап требует взаимодействия большого количества людей с разными интересами. Крайне важно с самого начала задуматься о пожарной безопасности здания и тщательно продумать защиту помещений от возгораний. 

Новое строительство или реконструкция

Изначально инвестор доверяет составление Технического задания на проектирование проектной организации либо делегирует это создаваемой или существующей экспертной организации (зачастую это «Служба заказчика»). На этапе проектирования роль инженера-проектировщика традиционно заключается в соблюдении обязательных местных стандартов. Проектировщик должен обеспечить условия, при которых все компоненты и части системы электроснабжения соответствуют действующим правилам электромонтажа, электрическим и строительным нормам. В части пожарной безопасности прежде всего особое внимание уделяется надежности бесперебойного электропитания систем пожаротушения. 

Однако при составлении Технического задания у проектировщиков и службы заказчика есть возможность выйти за рамки обязательных норм, чтобы сделать объект еще надежнее и безопаснее. Для этого они имеют право согласовать дополнительные возможности для снижения риска возгораний в электроустановках.

Объект построен, сдан в эксплуатацию

Общая практика техобслуживания низковольтных комплектных устройств подразумевает лишь периодический технический осмотр контактных зажимов, аппаратов защиты и проверку сопротивления изоляции.

Однако очевидно, что:

• периодические плановые проверки не позволяют выявить повреждения, возникающие в межремонтный период;
• коммутационные аппараты становятся более интеллектуальными и надежными: времени для плановых проверок требуется меньше, но при этом квалификация специалиста должна быть выше;
• схемы электроснабжения усложняются, что приводит к увеличению рисков даже при качественном проведении работ. Например, системы надежного питания, конденсаторные батареи представляют угрозу поражения электрическим током при, казалось бы, полном отключении электроустановки.

Учитывая эти факторы, уровень надежности и «здоровья» системы электроснабжения на объекте во многом зависит не только от добросовестности и квалификации персонала, который проводит техническое обслуживание, но и от наличия и исполнения плана-графика по его проведению. 

Очень часто все ограничивается формальным выполнением обязательных требований или авральными работами по ликвидации последствий аварии.

Для упорядочения технического обслуживания электрооборудования компания Schneider Electric в апреле 2020 года предложила русскоязычную версию бесплатного облачного приложения под названием Facility Expert Logbook. Приложение доступно для установки на мобильные устройства и на персональных компьютерах через WEB-браузер и может быть использовано для организации и контроля выполнения плановых работ по техническому обслуживанию любых инженерных систем зданий и сооружений.

Чтобы уменьшить риски возгорания в электроустановках, необходимо принимать во внимание неизбежное ухудшение рабочих характеристик оборудования и токоведущих цепей со временем из-за воздействия факторов окружающей среды (колебания тепла и влажности, возможная деятельность животных), а также вследствие неявных повреждений, возникающих в процессе монтажа и эксплуатации. Эти факторы обязательно должны учитываться в перечне проверок при проведении плановых работ по техническому обслуживанию.

Дополнительным, выходящим за рамки строго предписанных норм мероприятиям по раннему выявлению рисков возгорания следует уделять внимание в тех случаях, когда очевидна высокая значимость последствий пожара.

Предиктивные способы выявления скрытых повреждений токоведущих частей и раннее автоматическое отключение поврежденных участков электропроводки, до возникновения аварии с ущербом, – это дополнительные, но рациональные меры для предотвращения возгораний по причине неисправностей в цепях электроснабжения,

– комментирует Евгений Лепешкин, эксперт по системам распределения электроэнергии с цифровой поддержкой в компании Schneider Electric.

Если пожар возник, ущерб может быть катастрофическим. По данным французской страховой компании AXA, половина всех организаций, получивших серьезный экономический ущерб от пожара, закрываются в течение следующих пяти лет.

Причиной возникновения так называемых «городских» пожаров с серьезными экономическими и социальными последствиями все чаще признают «неисправности в электропроводке», когда пожары возникают из-за повреждения в токоведущих частях системы распределения электроэнергии. Можно выделить следующие виды неисправностей:

• тяжелые повреждения токоведущих частей и силового электрооборудования вследствие ухудшения контактных соединений;
• потеря изоляционных свойств токоведущих конструкций и электропроводки и   протекание токов по металлоконструкциям, для этого не предназначенным;   
• дуговые пробои в цепях конечного распределения вследствие повреждений или ослабших контактных соединений. 

Если говорить о международном опыте, то, к примеру, в США разработкой норм по обеспечению пожарной, электрической безопасности и безопасности строительства занимается NFPA (National Fire Protection Association – национальная ассоциация противопожарной защиты) – негосударственная американская торгово-промышленная ассоциация с участием представителей других стран. Основной миссией ассоциации является снижение риска возникновения пожаров и других стихийных бедствий по всему миру путем разработки и поддержки кодов и стандартов, исследований, тренингов и обучения. Даже при беглом просмотре предлагаемых стандартов NFPA заметна очевидная разница подходов: основной акцент делается не только на раннем оповещении, локализации и быстром устранении последствий возгорания (что, безусловно, имеет важное значение), но и на методах предотвращения самой возможности возгораний. Стандарт NFPA 70B, в частности, посвящен правилам технической эксплуатации электроустановок и систем электроснабжения, а NFPA 70E – правилам безопасности при обслуживании электроустановок. В связи с тем, что технологии очень быстро развиваются, схемы электроснабжения усложняются, эти стандарты обновляются каждые два года. Особое внимание уделяется важности целостного подхода к раннему выявлению неисправностей токоведущих цепей на всех уровнях распределения энергии, а также сведение в единое целое системы мониторинга состояния сети для упреждающих действий.

В России большое внимание уделяется локализации возникшего пожара и минимизации его последствий. Однако вопросы электробезопасности, правила устройства электроустановок, правила пожарной безопасности зданий и сооружений, нормы проектирования, объемы и нормы испытаний электрооборудования исторически находятся в компетенции различных государственных министерств и ведомств.

Неисправности электрических соединений

Неисправности электрических соединений в местах присоединения кабелей, шин с силовыми выводами выключателя могут привести к увеличению сопротивления электрического контакта и, как следствие, к перегреву и возгоранию.

Чтобы это предотвратить, следует выбирать устройства с силовыми клеммами, обеспечивающими качественный контакт в течение длительного времени. Запатентованные клеммы с пружинными зажимами EverLink™ от компании Schneider Electric обеспечивают эффект подпружинивания силового контакта и позволяют компенсировать текучесть, обеспечивая при этом нужный уровень контактного нажатия между кабелем и контактом подключаемого устройства и, соответственно, рабочее сопротивление контакта в процессе эксплуатации. Также не следует игнорировать простые правила технического обслуживания контактных соединений силовых цепей. 

Контроль температуры контактных соединений токоведущих частей позволяет выявлять аномальные температуры, возникающие из-за ухудшения качества контактных соединений. В главном электрическом щите распределения энергии возможно предусмотреть функцию измерения температуры во всех критически важных для предотвращения аварии точках:

• в точках подключения силовых кабелей;
• в точках соединения медных или алюминиевых токоведущих частей главных силовых цепей, сборных токоведущих шин.

Датчики температуры электрических соединений должны передавать данные в программную систему мониторинга электроснабжения для обеспечения;

• контроля температуры и определения трендов ее изменения в режиме реального времени;
• срабатывания предупредительной сигнализации в случае превышения пороговых значений;
• уведомления оперативного и ремонтного персонала путем SMS и сообщений электронной почты. 

Непрерывный мониторинг состояния оборудования, изоляции и температуры является частью решения EcoStruxure™ компании Schneider Electric, включающего в себя беспроводные датчики температуры Easergy TH110 и CL110, а также программное обеспечение для управления периферийным оборудованием – EcoStruxure Power Monitoring Expert. Более того, в этом году Schneider Electric планирует к выпуску беспроводные датчики обнаружения молекул плавления изоляции отходящих кабелей, которые устанавливаются внутри распределительных щитов для раннего оповещения о точке потенциальной опасности.

Риск возникновения пожара возрастает по мере старения компонентов и оборудования, поэтому своевременное проведение технического обслуживания очень важно. Программное обеспечение EcoStruxure Asset Advisor для предиктивного технического обслуживания позволяет избежать поломок и внезапных отказов силового оборудования на основании адекватной оценки его технического состояния и в ходе непрерывного мониторинга температуры.

Повреждение изоляции проводников

Токи утечки, возникающие при повреждении изоляции, представляют реальную опасность, если не принять меры предосторожности. Даже небольшой ток около 270 mA способен вызвать возгорание при протекании по сгораемой поверхности. Устройства дифференциального тока (УДТ) способны обнаруживать подобные угрозы раньше, чем они достигнут опасного уровня. В цепях большой протяженности естественная межизоляционная емкостная проводимость кабельных трасс может не позволить использование рекомендованных в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ, Раздел 7 – Электрооборудование специальных установок) УДТ с уставкой срабатывания 300 mA, а полный отказ от установки таких аппаратов защиты может быть чреват негативными последствиями.

Сегодня существуют УДТ с регулируемой уставкой (от 30 mA до 5 А). ГОСТ Р 50571.4.42-2017 требует использования УДТ с расчетным дифференциальным током срабатывания менее 300 mА для защиты от возгораний, вызванных повреждениями изоляции. В ряде случаев ГОСТ требует использования УДТ с током менее 30 mА, например там, где резистивные отказы могут вызвать пожар (теплые полы с пленочными нагревательными элементами).

Schneider Electric предлагает широкий спектр решений для реализации функции УДТ в силовых и распределительных цепях:

• выключатели с функцией защиты от токов утечки/замыкания на землю: например   выключатели на большие токи  MasterPact™ MTZ с блоком управления MicroLogic 6.0X, 7.0X могут пригодиться на объектах энергоемких производств с повышенными требованиями пожарной безопасности;
• автоматические выключатели ComPact NSX с расцепителем Micrologic 6E, 7E и выключатели Compact NSXm с Micrologic 4  благодаря возможности регулировки уставки встроенной защиты от утечки на землю (защиты дифференциального тока) могут быть широко использованы в различных точках схемы электроснабжения любых крупных зданий и сооружений.

В комбинации с реле дифференциального тока Vigirex есть возможность организовать надежную селективную систему электроснабжения с автоматическим отключением участков с поврежденной изоляцией как на любом пожароопасном производстве, так и на объектах, предполагающих одновременное нахождение большого количества людей.

Процесс старения изоляции развивается с течением времени. Его можно предотвратить, если организовать наблюдение и регистрацию 24/7 основных параметров качества электроэнергии, а в случае очевидных проблем вовремя принимать меры для коррекции. Система мониторинга сети электроснабжения EcoStruxure Power Monitoring Expert и установленные в критически важных точках электроустановки анализаторы-регистраторы качества энергии PowerLogic серии PM8000 помогут выявить источники проблем и их природу, даже если речь идет о мгновенных, но периодически повторяющихся провалах и бросках напряжения. 

Дуговые пробои в цепях конечного распределения

В местах с высокой степенью вероятности возгорания или в местах, где риски возгорания следует исключить, цепи конечного распределения можно защищать с помощью устройств защиты от дугового пробоя (УЗДП), соответствующих требованиям стандарта ГОСТ IEC 62606.

Дуговые разряды провоцируют возникновение искры, которая может привести к возгоранию. Эти замыкания по уровню столь малы, что не обнаруживаются ни ВДТ, ни автоматическими выключателями, ни предохранителями. УЗДП при дуговом пробое должны срабатывать быстро, но безошибочно, не реагируя на коммутации и рабочие режимы работы электроприемников. 

Данный тип защиты уже есть как решение и ГОСТ Р 50571.4.42-2017 «ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ. Часть 4-42. Требования по обеспечению безопасности. Защита от тепловых воздействий», которые рекомендуют, по согласованию с заказчиком и эксплуатирующей организацией, использование таких устройств для следующих объектов:

• помещений с постоянным пребыванием людей в течение продолжительного времени;
• помещений с наличием пожароопасных обрабатываемых или складируемых материалов, то есть помещения класса ВЕ2 (например, склады, магазины по продаже материалов из древесины, магазины по продаже горючих материалов);
• помещений с использованием горючих строительных материалов, то есть помещений класса СА2 (например, деревянные здания);
• помещений с использованием конструкций, способствующих распространению огня, то есть помещений класса СВ2;
• помещений, в которых подвергается опасности невосполнимое имущество. 

Несмотря на то, что применение УЗДП является лишь рекомендацией, в социальных сетях электрики активно обсуждают эти устройства для защиты от пожара в частных домах.

Используя современные технологические возможности, можно свести к минимуму риски возникновения возгораний в электроустановках и еще больше защитить людей и объекты капитального строительства от пожаров и их последствий. Решения доступны уже сегодня. Однако реальный эффект может быть достигнут только при осознанном решении о внедрении практик профилактического и предиктивного технического обслуживания ответственных участков системы электроснабжения. Это должно быть учтено в задании на проектирование при строительстве нового или реконструкции существующего объекта и принято за основу при разработке проектно-технической документации. 

Обращайтесь к нам, чтобы узнать больше:

https://www.se.com/ru/ru/work/solutions/safety/electrical-fire-prevention/