ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Приложение 5

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРА В КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ

Настоящий метод распространяется на кабельные линии (КЛ) и устанавливает порядок определения вероятности возникновения пожара Qв в них. Метод разработан в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-91 (приложение 5).

1. Сущность метода

1.1. Вероятность возникновения пожара Qв в КЛ определяется с учетом интенсивности появления пожароопасных отказов, имеющих место как в потребителях, к которым она подключена, так и в собственно кабельных изделиях.

При пожароопасном отказе в потребителе по КЛ протекает сверхток и вероятность возникновения пожара в ней определяется длиной термически нестойкого участка кабеля. Термически нестойким участком КЛ является участок, на котором температура на токопроводящих элементах при протекании тока КЗ превышает предельно допустимые значения, регламентированные ПУЭ.

1.2. Расчет вероятности возникновения пожара

Расчет вероятности Qв проводится с помощью равенства:

Qв = Qn + Qк -Qn Qк, (1)

где Qn - вероятности возникновения пожара в КЛ при КЗ в потребителе, кл/год;

Qк - вероятность возникновения пожара в КЛ при КЗ в одном из кабелей, 1/кл. год;

Qn = Qкз Qmn Qоз, (2)

где Qкз - вероятность возникновения КЗ в потребителе за год;

Qmn - вероятность того, что КЛ или ее часть при КЗ термически нестойкая;

Qоз - вероятность отказа электрической защиты потребителя за год;

Сомножители равенства (2) определяются с помощью следующих выражений:

Image3219.gif; (3)

Image3220.gif; (4)

Image3221.gif; (5)

Image3222.gif; (6)

где lкз, lоз - соответственно интенсивность возникновения КЗ и интенсивность отказа защиты потребителя за год;

lк - интенсивность возникновения КЗ в кабеле за год; т- время, год;

l -длина термически нестойкого участка КЛ, км;

L - длина КЛ, км.

В свою очередь, длина термически нестойкого участка КЛ определяется равенством

Image3223.gif; (7)

Image3224.gif; (8)

Image3225.gif; (9)

где rк- удельное активное сопротивление кабеля, Ом/м;

Хк - удельное индуктивное сопротивление кабеля, Ом/м;

Хс - сопротивление источника питания. Ом;

Zк - полное сопротивление кабеля, Ом/м;

STEP.CT(0) - сечение термически стойкого кабеля при КЗ в начале кабеля, мм;

Uc, - фазное напряжение источника питания, В;

tкз - длительность КЗ, с;

S - сечение кабеля, мм;

СT - коэффициент, учитывающий изменение теплофизических свойств материала токопроводящих жил при их нагреве до предельно допустимых температур при КЗ, А . с/мм2.

Значения коэффициента СТ можно определить с помощью таблицы.

При определении времени существования КЗ необходимо учитывать сумму времени, получаемую от сложения времени действия основной защиты с учетом действия АПВ, установленного у ближайшего к месту КЗ выключателя, и полного времени отключения этого выключателя (включая время горения дуги).

Если КЛ состоит из n кабелей, то вероятность возникновения пожара в КЛ Qкв при условии, что составляющие Qв в любом из кабелей являются независимыми событиями, будет определятся по выражению:

Image3226.gif, (10)

где Qкв - вероятность возникновения пожара от i-го кабеля КЛ за год.

Значения коэффициента Ст

Материал проводника Предельно допустимая температура при КЗ
200 °С 150 °С
Алюминий 260 220
Медь 400 320

Пример расчета вероятности возникновения пожара в кабельной линии

Допустим, что к секции шин с номинальным напряжением Uном = 10 кВ и током l = 15 кА необходимо присоединить кабель с алюминиевыми жилами сечением 35 мм2 протяженностью 2 км при условии, что время короткого замыкания tкз = 0,2 с.

Допустим, что по условиям продолжительного режима S = 35 мм2, тогда:

- удельное активное сопротивление кабеля

rк=0,5123 Ом/103 Ом;

- удельное индуктивное сопротивление кабеля

Хк = 0,095 Ом/103 Ом:

- полное сопротивление кабеля

Zк= 0,522 Ом/103 м;

- сопротивление источника питания

Image3227.gifОм

- фазное напряжение источника питания Uc= 10000 В;

- длительность КЗ tкз = 0,2 с;

- коэффициент, учитывающий изменение теплофизических свойств материала токопроводящих жил при их нагреве до предельно допустимых температур при КЗ

СТ= 260 А . с/мм2.

Определяем сечение термически стойкого кабеля при КЗ в начале кабеля:

Image3228.gif мм2

Длина термически нестойкого участка КЛ будет равна:

Image3229.gif;

Image3230.gif;

Image3231.gif

Отсюда l = 570 м.

Определяем вероятность возникновения пожара в КЛ при КЗ в потребителе, Qn кл/год:

Image3232.gif,

где Qкз - вероятность возникновения КЗ в потребителе за год;

Image3233.gif;

Qmn - вероятность того, что КЛ или ее часть при КЗ термически нестойкая;

Image3234.gif;

Qоз - вероятность отказа электрической защиты потребителя за год;

Image3235.gif.

По статистическим данным Минских городских сетей, интенсивность возникновения КЗ lкз и интенсивность отказа защиты потребителя lоз равны lкз = 0,071 и lоз =1,4.

Время t = 1 год, длина термически нестойкого участка КЛ l =0,57 км, длина КЛ L = 2 км.

Отсюда:

Image3236.gif

Image3237.gif;

Image3238.gif;

Image3239.gif.

Далее определяем вероятность возникновения пожара в КЛ при КЗ в одном из кабелей Qк.

Image3240.gif

По статистическим данным Минских городских сетей, интенсивность возникновения КЗ в КЛ за год lК = 0,062, отсюда

Image3241.gif.

Расчет возникновения пожара Qв проводится с помощью равенства:

Image3242.gif

Следовательно, вероятность возникновения пожара в данной кабельной линии составляет 7.10-2, что значительно больше 10-6.

Комментарии (0)

    Введите сумму 8 + 1