<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">firesmi</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0869-7493</issn><issn pub-type="epub">2587-6201</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.18322/PVB.2016.25.11.45-50</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">firesmi-616</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>FIRE HAZARD OF ELECTROTECHNICAL PRODUCTS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Расчет времятоковой характеристики устройства защиты от дугового замыкания/пробоя на основе модели последовательного дугового замыкания при обрыве проводника кабеля</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Calculation of the time-current characteristics of an arc fault detection device based on the model of serial arc fault caused by fracture of cable conductor</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Монаков</surname><given-names>В. К.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Monakov</surname><given-names>V. K.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">uzo@uzo.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кудрявцев</surname><given-names>Д. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kudryavtsev</surname><given-names>D. Yu.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">dmt.kudr@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Смирнов</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Smirnov</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">9055648585@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>ООО “Астро-УЗО”</institution><country>Russian Federation</country></aff><aff xml:lang="ru" id="aff-2"><institution>Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2016</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>16</day><month>05</month><year>2018</year></pub-date><volume>25</volume><issue>11</issue><fpage>45</fpage><lpage>50</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Монаков В.К., Кудрявцев Д.Ю., Смирнов В.В., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Монаков В.К., Кудрявцев Д.Ю., Смирнов В.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Monakov V.K., Kudryavtsev D.Y., Smirnov V.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/616">https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/616</self-uri><abstract><p>Построена теплофизическая модель последовательной дуги, возникающей при повреждении жилы кабеля, которая наиболее трудна для диагностики и представляет наибольший интерес для исследования. С помощью этой модели получены выражения, определяющие наиболее важные теплофизические параметры процесса, в частности формула, описывающая максимально допустимые времятоковые характеристики устройства защиты от дугового замыкания/пробоя (УЗДЗ/УЗДП). Выполнена оценка теплофизических параметров и времятоковых характеристик УЗДЗ/УЗДП. Дано сравнение полученных результатов со значениями, заданными ГОСТ Р МЭК 62606. Определена модель, на основе которой получены параметры стандарта. Установлено, что экспериментальные данные соответствуют стандартным значениям.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Fires of electrical reasons, make up around 20-25 % of total number of fires in the world. The most flammable (more than 60 % of the total number of electrical fires) are cable products. In the operation of the power plant possible an emergency mode is parallel or serial arc fault. It causes a fire due to the high temperature of the arc up to 7000 °C. It was found that fire arises primarily as a result of the electric arc. An arc fault is often a consequence of damage of electrical insulation. AFDD/AFCI is fairly new relay device for fire safety. Standard of Russian Federation for these devices is identical to the International standard IEC 62606:2013 “General requirements for arc fault detection devices”. The standard requires limits of response time of device depending of arc fault current. A time-current characteristic is one of the most important indicators of AFDD/AFCI performance. Late trip of emergency circuit with arc fault are most likely to cause a fire of insulation. Thus, to ensure the fire safety of cable it is necessary to know and use in design of electrical networks the maximum allowable time-current characteristics of the arc fault protection device. The case of a serial arc fault by fracture of cable conductor is considered. In practice, the most frequent reasons of this are rupture of cable wire due to metal fatigue or excessive tension and damage by external object. In the damaged conductor arises the small gap which punches by operating voltage. Thus, the current on this cable continues, and remains close to the nominal value. The gap arises the arc discharge accompanied by intense heating causes further degradation of the cable insulation and arises a fire. Determination of fire risk parameters of ignition energy of an arc fault is practical and is related to the fire safety of wire and electric cable networks. By the heat balance equation in the proposed model we obtained the expressions relating the general thermophysical parameters of the process are obtained. In particular, the formula of maximum allowable time-current characteristics of AFDD/AFCI is obtained. Furthermore we done the evaluation of termophysical parameters and time-current characteristics. Then given the comparison of these results with the values of the standard GOST R IEC 62606. Conformity of the standard values and the calculated data is found. Thus, we identified the model by which the standard values are calculated.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>релейная защита</kwd><kwd>дуговое замыкание</kwd><kwd>дуговой пробой</kwd><kwd>искрение</kwd><kwd>устройство защиты от дугового замыкания (УЗДЗ)</kwd><kwd>устройство защиты от дугового пробоя (УЗДП)</kwd><kwd>relay protection</kwd><kwd>arc circuit</kwd><kwd>arc breakdown</kwd><kwd>sparking</kwd><kwd>arc fault circuit interrupter (AFCI)</kwd><kwd>arc fault device detector (AFDD)</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">UL 1699. Standard for Arc-Fault Circuit-Interrupters.-Underwriters Laboratories, Inc., 2006. URL: https://standardscatalog.ul.com/standards/en/standard/1699 (дата обращения: 01.08.2016).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">UL 1699. Standard for Arc-Fault Circuit-Interrupters.-Underwriters Laboratories, Inc., 2006. URL: https://standardscatalog.ul.com/standards/en/standard/1699 (дата обращения: 01.08.2016).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">IEC 62606:2013. General requirements for arc fault detection devices.-International Electrotechnical Commission, 2013. URL: https://webstore.iec.ch/publication/7248 (дата обращения: 01.08.2016).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">IEC 62606:2013. General requirements for arc fault detection devices.-International Electrotechnical Commission, 2013. URL: https://webstore.iec.ch/publication/7248 (дата обращения: 01.08.2016).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">DIN VDE 0100-420:2016-02. Teil 4-42: SchutzmaЯnahmen-Schutz gegen thermische Auswirkungen (IEC 60364-4-42:2010, modifiziert + A1:2014). - Deutsches Institut fьr Normung, 2016. URL: https://vde-verlag.de/normen/0100304/din-vde-0100-420-vde-0100-420-2016-02.html (дата обращения: 01.08.2016).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">DIN VDE 0100-420:2016-02. Teil 4-42: SchutzmaЯnahmen-Schutz gegen thermische Auswirkungen (IEC 60364-4-42:2010, modifiziert + A1:2014). - Deutsches Institut fьr Normung, 2016. URL: https://vde-verlag.de/normen/0100304/din-vde-0100-420-vde-0100-420-2016-02.html (дата обращения: 01.08.2016).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Electrical Arcing of Aged Aircraft Wire : Report No. N191-RPT4AU99.-Washington : National Transportation Safety Board, 1999.URL:http://twa800.sites.usa.gov/files/twa800/DCA96MA070/255991.pdf (дата обращения: 01.08.2016).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Electrical Arcing of Aged Aircraft Wire : Report No. N191-RPT4AU99.-Washington : National Transportation Safety Board, 1999.URL:http://twa800.sites.usa.gov/files/twa800/DCA96MA070/255991.pdf (дата обращения: 01.08.2016).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Billings M. J., Smith A., Wilkins R. Tracking in polymeric insulation // IEEE Transactions on Electrical Insulation. -1967.-Vol. EI-2, Issue 3. -P. 131-137. DOI: 10.1109/tei.1967.298855.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Billings M. J., Smith A., Wilkins R. Tracking in polymeric insulation // IEEE Transactions on Electrical Insulation. -1967.-Vol. EI-2, Issue 3. -P. 131-137. DOI: 10.1109/tei.1967.298855.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мыльников М. Т. Общая электротехника и пожарная профилактика в электроустановках : учебник для пожарно-технических училищ. -М. : Стройиздат, 1985. -311 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мыльников М. Т. Общая электротехника и пожарная профилактика в электроустановках : учебник для пожарно-технических училищ. -М. : Стройиздат, 1985. -311 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Веревкин В. Н., Смелков Г. И. Безопасность электрических контактных соединений // Промышленная энергетика. -1988.-№ 4. -С. 40-46.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Веревкин В. Н., Смелков Г. И. Безопасность электрических контактных соединений // Промышленная энергетика. -1988.-№ 4. -С. 40-46.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев К. Б., Чешко И. Д. Следы больших переходных сопротивлений в электротехнических устройствах и их экспертное исследование // Пожаровзрывобезопасность.-2003.-Т. 12,№6. -С. 32-38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Лебедев К. Б., Чешко И. Д. Следы больших переходных сопротивлений в электротехнических устройствах и их экспертное исследование // Пожаровзрывобезопасность.-2003.-Т. 12,№6. -С. 32-38.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Olyphant M., jr. Arc Resistance. I. Tracking Processes in Thermosetting Insulating Materials // ASTM Bulletin. -1952.-No. 181.-Р. 60-67.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Olyphant M., jr. Arc Resistance. I. Tracking Processes in Thermosetting Insulating Materials // ASTM Bulletin. -1952.-No. 181.-Р. 60-67.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Olyphant M., jr. Arc Resistance. II. Effect of Testing Conditions on Tracking Properties of Thermosetting Insulating Materials // ASTM Bulletin. -1952. -No. 185.-Р. 41-48.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Olyphant M., jr. Arc Resistance. II. Effect of Testing Conditions on Tracking Properties of Thermosetting Insulating Materials // ASTM Bulletin. -1952. -No. 185.-Р. 41-48.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Монаков В. К., Кудрявцев Д. Ю., Козырев А. А. Принцип работы устройства защиты электроустановок от дуговых замыканий // ЭЛЕКТРО. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. -2014.-№ 1. -С. 28-30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Монаков В. К., Кудрявцев Д. Ю., Козырев А. А. Принцип работы устройства защиты электроустановок от дуговых замыканий // ЭЛЕКТРО. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. -2014.-№ 1. -С. 28-30.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Теплотехника : учебник для вузов / Под ред. А. П. Баскакова.-2-е изд.-М. : Энергоатомиздат, 1991.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Теплотехника : учебник для вузов / Под ред. А. П. Баскакова.-2-е изд.-М. : Энергоатомиздат, 1991.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача. -М. : Энергия, 1969.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача. -М. : Энергия, 1969.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. -М. : Энергия, 1977.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. -М. : Энергия, 1977.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гарке В. Г., Хазбулатов З. З. Параметры электрической дуги при КЗ и их влияние на работу релейной защиты // Доклад на IX симпозиуме “Электротехника 2030”, Казанский государственный энергетический университет, июнь 2007 г. -М. : ВЭИ, 2007.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гарке В. Г., Хазбулатов З. З. Параметры электрической дуги при КЗ и их влияние на работу релейной защиты // Доклад на IX симпозиуме “Электротехника 2030”, Казанский государственный энергетический университет, июнь 2007 г. -М. : ВЭИ, 2007.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
