3. Приборы и оборудование

Измерение электрического сопротивления предохранителя проводится с помощью омметра. Омметр представляет собой миллиамперметр 1 с магнитоэлектрическим измерительным механизмом и включается последовательно с измеряемым сопротивлением R_x и добавочным резистором R_Д в цепь постоянного тока. При неизменных э. д. с. источника и сопротивления резистора R_Д ток в цепи зависит только от сопротивления R_x. Это позволяет отградуировать шкалу прибора непосредственно в Ом. Если выходные зажимы прибора 2 и 3 замкнуты накоротко (см. штриховую линию), то ток I в цепи максимален и стрелка прибора отклоняется вправо на наибольший угол; на шкале этому соответствует сопротивление, равное нулю. Если цепь прибора разомкнута, то I = 0 и стрелка находится в начале шкалы; этому положению соответствует сопротивление, равное бесконечности.

Питание прибора осуществляется от сухого гальванического элемента 4, который устанавливается в корпусе прибора. Прибор будет давать правильные показания только в том случае, если источник тока имеет неизменную э. д. с. (такую же, как и при градуировке шкалы прибора). В некоторых омметрах имеются два или несколько пределов измерения, например от 0 до 100 Ом и от 0 до 10 000 Ом. В зависимости от этого резистор с измеряемым сопротивлением R_x подключают к различным зажимам.

Проверка электрического сопротивления плавкой вставки должна проводиться в соответствии с ГОСТ 2933—83 между контактами плавкой вставки в холодном состоянии.

Рис. 2.4. Схема включения омметра

3. Порядок проведения работы

1. Изучить устройство и принцип работы омметра, зарисовать схему включения.

2. Изучить инструкцию по технике безопасности.

Для того чтобы произвести замеры сопротивления омметром, нужно выполнить следующее действия: 

- нажав на кнопку, убедиться, что омметр функционирует – указательная стрелка прибора, как правило, должна отклониться вправо, на нулевую отметку;

- вновь нажав на кнопку, при помощи магнитного шунта, который находится на задней панели прибора, и винта корректора выставить стрелку на нулевую отметку шкалы. После отпустить кнопку;

- к зажимам прибора присоединить необходимый проводник, сопротивление которого необходимо измерить. Стрелка прибора укажет значение сопротивления в омах.

Сопротивление должно измеряться при постоянном токе, не превышающем 10 % номинального тока.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если электрическое сопротивление находится в пределах, установленных в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.

Вопросы для самоконтроля

1. Изложите сущность исследования автоматических выключателей.

2. Зарисуйте схематическое изображение автоматического выключателя.

3. Опишите исследование плавких предохранителей.

4. Изобразите предохранители типа ПН-2.

5. Изобразите предохранители типа ПР-2.

Лабораторная работа №3

Электронагревательные приборы

3.1. Цель работы: изучить основные признаки причастности электронагревательных приборов к возникновению пожара, а также основные методы исследования электроприборов.

3.2. Теоретические сведения

Электронагревательные приборы могут привести к возникновению пожара в основном в трех случаях:

1) при возникновении в электрической части прибора аварийного ре­жима работы (КЗ, БПС) в нормальных условиях эксплуатации;

2) при работе прибора в непредусмотренных конструкцией условиях (например, электрокипятильника или чайника после выкипания воды);

3) в ситуации, когда взаимное расположение нагревательного прибо­ра и сгораемых веществ и материалов таково, что последние способны нагреться до температуры, обеспечивающей возникновение и развитие го­рения.

При анализе версии о причастности электроприбора к возникновению пожара необходимо:

1) определить был ли прибор включен в сеть и нет ли на самом электроприборе до­полнительного выключателя;

2) выяснить не была ли обесточена сеть, то есть осмотреть аппараты защиты;

3) осмотреть вилки, розетки, электрошнур;

4) осмотреть окружающие конструкции и сам прибор.

Вся информация полученная при визуальном осмотре должна быть зафиксирована в протоколе осмотра места пожара.

Если вилка находится не в розетке, целесообразно осмотреть ее шты­ри на наличие копоти, а также следует осмотреть и гнезда электроро­зетки, в которую предположительно был включен электроприбор.

Необходимо осмотреть шнур питания или то, что от него оста­лось (обычно это металлическая жила, т.к. изоляция сгорает). Наличие на жилах шнура дуговых оплавлений – свидетельствует о том, что электроприбор был под напряжением. В случае если обнаружен излом проводов, то можно предположить, что в проводе возник аварийный режим, что и стало причиной пожара. Часто при пожаре шнур сгорает полностью.

Признаки причастности электронагревательного прибора к возникновению пожара, обнаруженные как на окружающих конструкциях представляют собой локальные разрушения в очаговой зоне, прогары. Образуются они за счет длительного (многочасового) локального нагрева конструкции и пиролиза, протекаю­щего в режиме тления.

Признаки причастности к возникновению пожара, формирующиеся на самих электроприборах, целесообразно рассмотреть отдельно для каждой их разновид­ности.

Электрочайники имеют трубчатые электронагревательные элементы (ТЭНы) непосредственно в объеме нагреваемой воды, ближе к днищу.

При выкипании воды происходит оголение ТЭНа, перегрев его, деформация и, как следствие, замыкание спирали ТЭНа на корпус. В этой ситуации часто возникает КЗ с образованием дуги, проплавлением оболоч­ки и разбрызгиванием раскаленных частиц металла - потенциальных источ­ников зажигания.

Признаки работы электрического чайника в аварийном режиме (рис. 3.1):

- наличие проплавлений трубки ТЭНа или разрушений ТЭНа ;

- следы дугового режима- локальные оплавления (проплавления) кор­пуса и (или) отдельных деталей чайника (если он металлический);

- застывшие капли (брызги металла).

Рис. 3.1. Признаки работы электрочайника в аварийном режиме: 1 – проплавление ТЭНа; 2 – проплавления корпуса; 3 – брызги металла в чайнике;4 – подплавление латунной гайки

Чтобы доказать аварийный режим работы электрочайника является причиной пожара, необходимо:

а) показать путем отвода прочих версий, что только данный аварий­ный процесс мог привести к появлению источника зажигания в данной оча­говой зоне;

б) выявить возможные пути выхода горения за пределы чайника:

Первый путь - выход горения в месте выгорания резиновых прокладок.

Второй путь - прожигание корпуса чайника каплями расплавленного металла.

Третий путь - деформация ТЭНа или падение его на дно. Если к это­му времени ТЭН не обесточится, то он будет нагревать днище и, либо проплавит его, либо раскалит днище, и оно, в свою очередь, начнет обугливать сгораемую поверхность под чайником. Пиролиз этой поверхности обычно протекает длительное время в режиме тления и лишь, затем возникает пламенное горение. Поэтому, если пожар возник по такой схеме, то должно образоваться локальное выгорание сто­ла или другого основания на том месте, где стоял чайник [6].

Исследуют прожоги в ТЭНе и корпусе чайника металлог­рафическим методом.

Современные утюги оснащены терморегулятором. При исправном терморегуляторе утюг не представляет пожарной опасности. В противном случае утюг работает до разрыва электрической цепи 10-36 минут, успевая нагреться до 500^оС.

При этом алюминиевая подошва утюга подплавляется, деформируется. Наибольшая деформация подошвы наблюдается в зоне укладки электроспирали и явно меньшая деформация на периферийных участках подошвы.

Стальная подошва сохраняет форму.

При лабораторных исследованиях проводят металлографическое исследование подошвы утюга. Металлогра­фия дает возможность дифференцировать подошвы утюгов, работавших в аварийном режиме, и подошвы, просто подвергавшиеся вторичному нагреву в ходе пожара. Отличия заключаются в разной форме выделения кремния. В первом случае выделения по границам зерен имеют пластинчатое строение; во втором случае пластины кремния раздроблены, скоагулированы и имеют равноосную форму.

Бытовые электрокипятильники имеют оболочки ТЭНов из латуни, стали, алюминия. Нагрева­тельный элемент кипятильника – ТЭН - состоит из оболочки (латунь, сталь 10 или 20), внутри которой находятся проволока сопротивления (спираль) и мелкозернистый наполнитель – периклаз, который выполняет функцию изолятора, отделяющего спираль от оболочки ТЭНа.

Во включенном состоянии, но без погружения в воду, кипятильник в течение 1-2 минут раскаляется докрасна, температура оболочки в зоне нахождения электроспирали достигает 700-750 ⁰С. Кипятильник может сам обесточиться, если от нагрева произойдет нарушение спаев выводных кон­цов нагревательной спирали со шнуром питания. В этом случае пожара может и не произойти. Если же провод питания припаян качественно, то ки­пятильник становится крайне опасным источником зажигания. Пожар мо­жет начаться в следующих случаях:

а) при опрокидывании емкости, в которой находился кипятильник или при разрушении стеклянного стакана после того, как из него выкипела вода, возгорание происходит при непосредственном контакте кипятильника со сгораемым материалом;

б) если кипятильник находится в алюминиевой или стальной эмалиро­ванной кружке, стоящей на сгораемом основании, то возможно возгорание этого основания от контактного нагрева кружкой, разогретой кипятильни­ком.

На пожаре от кипятильника часто остается один нагревательный элемент (ТЭН).

ТЭН электрокипятильника имеет спиральный участок, который нагревается в ходе работы кипятильника, и выводной (концевой) участок трубки, где нет спирали.

Визуальными признаками работы ТЭНа в аварийном режиме (без воды) являются:

- более светлый цвет трубки в зоне концевого участка и более темный там, где уложена спираль;

- металл на спиральном участке отожжен и трубка гнется руками легче, нежели на спиральном участке.