ПУЗАЧ Сергей Викторович, д-р техн. наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, начальник кафедры инженерной теплофизики и гидравлики
129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4
ResearcherID: U-2907-2019; Scopus Author ID: 7003537835
Sergey V. PUZACH, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Honoured Scientist of the Russian Federation, Head of Thermal Physics and Hydraulic Department
Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366
ResearcherID: U-2907-2019; Scopus Author ID: 7003537835
ЛЕБЕДЧЕНКО Ольга Сергеевна, канд. юр. наук, доцент, доцент кафедры инженерной теплофизики и гидравлики
129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4
Olga S. LEBEDCHENKO, Cand. Sci. (Legal), Associate Professor, Associate Professor of Thermal Physics and Hydraulic Department
Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366
ЗЫКОВ Владимир Иванович, д-р техн. наук, профессор, лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники, заслуженный работник высшей школы РФ, профессор кафедры специальной электротехники, автоматизированных систем и связи
129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4
Vladimir I. ZYKOV, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Laureate of the Russian Federation Government Prize in Science and Technology, Honored Worker of Higher Education of the Russian Federation, Professor of Department of Special Electrical Engineering, Automation Systems and Communication
Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366
ЧИСТЯКОВ Тимур Игоревич, канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры инженерной теплофизики и гидравлики
129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4
Timur I. CHISTYAKOV, Cand. Sci. (Eng.), Senior Lecturer of Thermal Physics and Hydraulic Department
Borisa Galushkina St., 4, Moscow, 129366
Введение. Для сохранения работоспособности проводов и кабелей в условиях пожара при одновременной токовой нагрузке используются, в качестве одного из способов защиты от теплового потока, вспучивающиес я огнезащитные покрытия. Однако влияние деструкции изоляции на работоспособность кабелей в случае реального режима пожара не исследовано.
Цели и задачи. Целью статьи является экспериментальная оценка работоспособности электрических проводов и кабелей при одновременном воздействии пожара и токовой нагрузки.
Для достижения поставленной цели были проведены опытные испытания проводов и кабелей различных марок на разработанной экспериментальной установке. При этом проводилась оценка влияния температуры нагреваемой окружающей среды на электрические параметры проводов и кабелей, такие как удельное сопротивление, индуктивность и емкость.
Теоретические основы. В случаях реальных режимов пожара зависимость температуры в помещении, влияющей на нагрев изоляции кабелей, существенно отличается от соответствующих зависимостей при различных стандартных режимах пожара. Поэтому процесс деструкции изоляции может случиться до начала вспучивания покрытия.
Результаты и их обсуждение. Разработана экспериментальная установка, позволяющая проводить постепенный нагрев кабеля с заданным шагом изменения температуры и измерять электрические характеристики кабеля. Получены зависимости удельного сопротивления, индуктивности и емкости распространенных электрических кабелей от температуры окружающего кабель воздуха. Обнаружено, что постепенный нагрев электрического проводника или кабеля приводит в конечном итоге к короткому замыканию между его токопроводящими жилами и невозможности дальнейшей передачи электрического сигнала по электрическим проводам и кабелям. Показано, что фазы и амплитуды входного электрического сигнала могут существенно изменяться до наступления короткого замыкания.
Выводы. В случае одновременного воздействия пожара и токовой нагрузки на рассмотренные в работе распространенные электрические провода и кабели в них происходит короткое замыкание в диапазоне температур, в котором еще не начинается вспучивание огнезащитных вспучивающихся покрытий на поверхности изоляции. Поэтому сохранение работоспособности электрических проводов и кабелей с помощью вышеуказанных покрытий может быть неэффективным.
Introduction. Intumescent coatings are used as a means of protection from heat flows, and their mission is to preserve the operability of wires and cables under fire conditions coupled with simultaneous current loading. However, the effect of insulation destruction on the operability of cables has not been studied for the case of a real fire regime.
Goals and objectives. The purpose of the article is to evaluate the experimental operability of electrical wires and cables subjected to simultaneous effects of fire and current loadings.
To achieve this purpose, an experimental testing unit was applied to conduct the experimental testing of wires and cables manufactured by various producers. At the same time, the temperature effect of the heated environment on electrical parameters of wires and cables, such as resistivity, inductance and capacitance, was evaluated.
Theoretical background. In real fire conditions, dependence of indoor temperature, affecting the heating of cable insulation, differs essentially from the same dependencies in cases of various standard fire conditions. Therefore, the insulation destruction process may occur before the coating intumescence starts.
Results and discussion. An experimental testing unit has been developed. This unit allows for the gradual cable heating with a pre-set temperature measurement interval and cable electrical characteristics. Dependencies of resistivity, inductance and capacitance of standard electrical cables on the temperature of the air surrounding the cable are obtained. It’s been discovered that the gradual heating of an electrical conductor or cable eventually leads to a short circuit between its conductive cores and further electric current transmission in electrical wires and cables. It is shown that phases and amplitudes of an input electrical signal can drastically change before the short circuit.
Сonclusions. The simultaneous effect of fire and current loadings on standard electrical wires and cables causes a short circuit in the temperature range, in which no intumescence of flame retardant coatings is initiated on the insulation surface. Therefore, these coatings can ineffectively maintain the operability of electrical wires and cables.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.