Время горения частицы алюминия является важным параметром, практически определяющим те опасные высоты, падая с которых частица способна вызвать воспламенение горючих материалов. При скорости потока воздуха, близкой к значению скорости установившегося свободного падения частиц диаметром 1,5-3,0 мм, время горения их апроксими- руется выражением dss
ÄР=°>67‘ГоТ,с (27.1)
ик
где d- диаметр частицы, мм;
ак – параметр, характеризующий состав среды, %;
ак = + “co+n°i . юо% ■ IЩ
п, – мольная или объемная концентрация индивидуальных реагентов. Для воздуха ак составляет 21 %.
Зависимость времени гореиия и падения частицы (г ) от высоты (Н) при различных диаметрах частиц приведена на рис. 12.1.
Зажигание частицами металла горючих веществ и материалов может наступить только при условии, если частица будет способна нагреть определенный объем вещества, тепловыделение в котором превысит потери в окружающую среду. Так как тепловыделение в объеме вещества (принимая его сферическим с радиусом г) пропорционально г3, а потери пропорциональны г2, то чем больше первоначально нагреваемый объем, тем успешнее зажигание
Время гореиия частицы алюминия является важным параметром, практически определяющим те опасные высоты, падая с которых частица способна вызвать воспламенение горючих материалов. При скорости потока воздуха, близкой к значению скорости установившегося свободного падения частиц диаметром 1,5-3,0 мм, время горения их апроксими- руется выражением dss
ÄР=°>67‘ГоТ,с (27.1)
ик
где d- диаметр частицы, мм;
ак – параметр, характеризующий состав среды, %;
ак = + “co+n°i . юо% ■ IЩ
п, – мольная или объемная концентрация индивидуальных реагентов. Для воздуха ак составляет 21 %.
Зависимость времени гореиия и падения частицы (г ) от высоты (Н) при различных диаметрах частиц приведена на рис. 12.1.
Зажигание частицами металла горючих веществ и материалов может наступить только при условии, если частица будет способна нагреть определенный объем вещества, тепловыделение в котором превысит потери в окружающую среду. Так как тепловыделение в объеме вещества (принимая его сферическим с радиусом г) пропорционально г3, а потери пропорциональны г2, то чем больше первоначально нагреваемый объем, тем успешнее зажигание
При очень большой силе тока, проходящего через проводник с малым поперечным сечением, проводник буквально может взрываться с образованием струи расплавленных частиц, разлетающихся во всех направлениях [74]. Начальная скорость частиц может достигать 10-12 м/с [331]. Ток в 500 или более ампер вызывает взрыв медного провода сечением ~ 2 мм2. Гвоздь, вбитый в кабель и вызвавший контакт между незазем- ленным и заземленным проводами, вызовет в месте контакта взрыв и разлет во всех направлениях частиц расплавленного металла. Все это может случиться при таком взрывном контакте менее чем в 1/60 секунды.
Следует учитывать, что это явленне может произойти до срабатывания плавких предохранителей и действия переключателей тока.
Разлетающиеся частицы имеют температуру, достаточную для зажигания горючих материалов. По данным [314] температура частиц, образующихся в зоне КЗ, составляет 2050-2700 “С. Горящие алюминиевые частицы, образующиеся при КЗ проводов, значительно опаснее медных частиц, образовавшихся в аналогичных условиях. 1 г алюминия при выгорании выделяет 32,21 теплоты, что в 11,1 раз больше, чем при выгорании 1 г медяка. Кроме того, медь в обычных условиях не горит, поэтому и пожарная опасность этих частиц значительно ниже.
Значительное возрастание при коротком замыкании тепловой мощности тока, что очевидно из приведенной формулы (26.1), вызывает быстрый нагрев горючих материалов до опасных температур и их возгорание. Токи короткого замыкания могут иметь величины от нескольких кило- ампер до десятков и сотен килоампер. Наблюдающееся при коротком замыкании быстрое падение высокого напряжения, как указано выше, связано наиболее часто с пробоем между проводником и землей или между двумя электрическими фазами в трехфазной системе распределения. Воздушный промежуток между фазой и землей и двумя фазами может быть нарушен воздействием влаги или случайными причинами как попадание капель металла, соединяющего проводник и землю или два проводника с различным напряжением. С образованием дуги она стремится поддерживать свое существование ионизацией воздуха, делая его проводником. Для образования и поддержания дуги напряжение должно достигать 370 вольт, при более низком напряжении она самоликвидируется. В связи с этим дефекты с образованием дуги происходят в силовой распределительной системе после трансформатора, поддерживающего высокое напряжение, и до трансформаторов в здании, которые обеспечивают ток напряжением до 220 вольт, используемый в эксплуатационных условиях.
