3. Приборы и оборудование

Дифрактометр ДРОН-3 - многоцелевой рентгеновский дифрактометр с системой управления и регистрации на базе IBM PC, низкотемпературной приставкой (гелиевый рефрижератор замкнутого цикла, область температур 12...300 К).

Рис. 1.3. Внешний вид дифрактометра ДРОН-3

3. Порядок проведения работы

1. Изучить устройство дифрактометра рентгеновского дрон-3;

2. Изучить инструкцию по технике безопасности;

3. Рассчитать площадь дифракционных максимумов соответствующих фаз;

4. Рассчитать соотношение площадей дифракционных максимумов соответствующих фаз на двух участках;

5. Оформить результаты работы;

Анализу подвергаются два участка изъятого на пожаре провода - непосредственно рядом с оплавлением (участок 1) и на расстоянии 30-35 мм от него (участок 2) рис. 1.4. В обоих случаях определяется площадь дифракционных максимумов соответствующих фаз (JCu, JCu₂O). За­тем рассчитывается их соотношение на участке (1) и участке (2). Если - то это первичное КЗ

При обратном соотношении считается, что оплавление имеет признаки вторичного КЗ. Менее существенные различия не являются достаточно надежным дифференцирующим признаком. В этом случае образцы подвергаются металлографическому исследованию.

Рис. 1.4. Участки провода, подвергаемые рентгеноструктурному анализу

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные аварийные режимы в электросетях.

2. Назовите основные признаки термического воздействия на провода.

3. Изложите признаки работы электроустановочных изделий и коммуникационных устройств в аварийном режиме.

4. Опишите изъятие элементов электросети для исследования.

5. Изложите порядок отработки версии о причастности к возникновению пожара аварийных режимов в электросетях.

Лабораторная работа №2 Исследование аппаратов защиты электросети

2.1. Цель работы: ознакомиться с «электротехническими» причинами пожаров, изучить цели и задачи исследования автоматических выключателей и плавких предохранителей, а также характерные признаки аварийных процессов для отдельных типов предохранителей.

2.2. Теоретические сведения

Защита электросетей и электропотребителей осуществляется аппаратами двух типов - автоматическими выключателями (автома­тами) и плавкими предохранителями. 

Автоматические выключатели классифицируются по типу расцепителя:

- тепловой;

- магнитный;

- комбинированный.

При исследовании автоматов необходимо установить тип и номинальные характеристики аппарата защиты, количество проводов, подсоединенных к каждой из контактных групп, проверить положение контактов. Вся информация полученная в ходе визуального осмотра должна быть зафиксирована в протоколе осмотра.

При визуальном осмотре необходимо зафиксировать положение рычага управления и механизма расцепителя. Рычаг управления может находиться в одном из трех положений:

- включен (1);

- выключен (0);

- автоматическое отключение.

В случае автоматического отключения, рычаг находится в положении между (1) и (0), ближе к (1) (рис. 2.1), что свидетельствует о факте автоматического срабатывания выключателя. Вручную рычаг автомата в это положение не перевести.

Рис. 2.1. Автоматический выключатель (автомат защиты):

1 – корпус автомата; 2 – положение «включено»;

3 – положение «автоматическое срабатывание»;

4 – положение «выключено»

Причиной срабатывания автомата может быть возникновение аварийного режима в защищаемой сети или, если автомат имеет тепловой расцепитель, от внешнего нагрева корпуса в ходе пожара.

Тепловой расцепитель может сработать при нагреве автомата до тем­пературы 160-200 ⁰С. При этом на корпусе автомата остаются характер­ные признаки нагрева. Если их нет, а рычаг автомата в положении, соответствующем автоматическому отключению, значит, в сети было КЗ или перегрузка.

На практике часто встречаются случаи, когда автоматы, находящиеся в зоне горения, сильно обгорали, но даже в этой ситуации автомат не срабатывал и оставался в положении «включено».

Плавкий предохранитель -  электрический аппарат, выполняющий защитную функцию. Предохранитель защищает электрическую цепь и её элементы от перегрева и возгорания при протекании высокой силы тока.

При обнаружении на месте пожара предохранителя необходимо проверить целостность плавкой вставки посредством измерения электросопротивления предохранителя с помощью омметра. Если вставка перегорела, то ее следует разобрать и осмотреть место разрыва.

При коротком замыкании место оплавления имеет резко выраженную границу из-за взрывообразного разрушения плавкой вставки. На внутрен­ней поверхности корпуса предохранителя обнаруживается большое коли­чество мелких частиц (брызг) металла.

При перегрузке и КЗ через переходное сопротивление (так называе­мом неполном КЗ) идет медленный нагрев, постепенное плавление вставки. На ней образуются потеки, наплывы металла. Брызги на внутренней по­верхности отсутствуют.

Характерные признаки аварийных процессов для отдельных типов предохранителей:

1. Предохранители типа ПН-2 (рис. 2.2.) имеют прямоугольный фарфоровый корпус. Внутри его находятся плавкие вставки - штампованные ленты из меди и песчаный наполнитель. Медная лента имеет на двух участках зоны уменьшенного сечения, а между ними участок длиной 6 мм с нанесенным легкоплавким металлом (олово, свинец).

а ) б)

Рис. 2.2. Предохранитель ПН-2:  а) внешний вид; б) рабочий элемент (медная лента)

При аварийных режимах, сопровождающихся ростом тока в сети до четырехкратного увеличения номинальных значений, плавкая вставка расплавляется. Если рост величины тока происходит медленно, то расплавление происходит в зоне напайки сплава. При этом медь растворяется в расплаве легкоплавкого металла. В случае КЗ или перегрузки, когда рост величины тока в сети происходит резко, расплавление происходит в зоне узких перешейков.

Исследования показали, что при пожаре плавкая вставка расплавляется через 30-40 минут нагрева при температуре 500^оС.

Предохранители типа ПР-2 имеют цилиндрическую форму, фибровый корпус и цинковый плавкий элемент. Разбираются они путем от­винчивания торцевых колпачков.

Плавкие вставки этих предохранителей рассчитываются на номинальный ток от 6 до 1000 ампер и имеют перемен­ное сечение (рис. 2.3).

При КЗ плавление такой вставки происходит обычно в нескольких уз­ких перешейках; небольшая перегрузка приводит к расплавлению только в одном из перешейков, чаще всего - в средней час­ти, в зоне наплавки.

а ) б)

Рис.2.3. Предохранитель ПР-2: а) внешний вид; б) рабочий элемент