Испытание на пожаробезопасность: аварийные перегрузки и открытое пламя

 

В технических условиях [1] требования к пожарной безопасности цифровых устройств релейной защиты, автоматики и сигнализации сформулированы так:

«Пожаробезопасность блока должна обеспечиваться применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004 – 91» [2].

        При испытаниях устройств на соответствие данным требованиям к пожарной безопасности используют метод 409-2, рекомендованный в стандарте [3] для тепловыделяющих изделий. При использовании этого метода на испытываемые изделия, помещенные в камеру тепла, воздействуют аварийные электрические перегрузки и повышенная темпера-тура окружающей среды.

        Под изделием должна быть размещена сосновая доска толщиной 10±1мм, покрытая одним слоем бумаги по ГОСТ 8273-75 с удельной массой 20 г/м².

В камере тепла создают повышенную рабочую температуру

55±2 ⁰С и выдерживают испытываемое изделие при этой температуре не менее 3 ч.

После этого на аналоговые токовые входы изделия подают ток, значение которого лежит в середине диапазона контролируемых значений, на аналоговые входы напряжения b дискретные сигнальные входы подают напряжение, равное максимально допустимому.

На цепи оперативного питания подают напряжение, соответствующее максимально допустимому (при номинальном напряжении оперативного питания 220 В оно равно 264 В).

Затем испытываемое изделие выдерживают под нагрузкой в течение не менее 3 ч, а во время испытаний наблюдают за отсутствием пламени. О нормальной работе изделия судят по индикатору на лицевой панели или с помощью программы «МТ реле-монитор» на экране компьютера.

Изделие считают выдержавшими испытание, если в процессе испытания отсутствовало пламя на изделиях и следы горения бумаги и сосновой доски, а также, если не произошло срабатывание индикатора на его лицевой панели.

         В соответствии с данным методом проведены испытания всех выпускаемых предприятиям цифровых устройств релейной защиты, автоматики и сигнализации.

        Отметим, что в стандарте [3] предусмотрен и другой метод проведения на пожарную безопасность – воздействием открытого пламени (метод 409-1), который не применялся для изделий данного типа.

        Сравнить результаты испытаний на соответствие требований пожарной безопасности этими методами оказалось возможным после поступления на предприятие цифрового устройства нового поколения,

выпущенного в марте 2008 года, и отработавшего на подстанции без замечаний 23 месяца.

В сопроводительной документации, поступившей вместе с этим блоком сообщалось, что…при возгорании вакуумного выключателя ГРУ-6 кВ произошло сильное повреждение лицевой панели блока – оплавление кнопок управления, светодиодов сигнализации. Блок защит исправен». Пожар в ячейке возник после разрушения вакуумной камеры при отключении КЗ по сигналу устройства релейной защиты.

 

 

Состояние лицевой ячейки и нижней части ячейки после пожара показано на рис. 1.

 

 

В соответствии с установленной на предприятии процедурой, после поступления блока защиты был составлен акт приёмки изделия по внешнему виду. В акте подробно зафиксировано состояние не только лицевой и задней панелей блока (рис.2), но и всех модулей и деталей корпуса.

Фотографии, сделанные после разборки блока показывают, что внутри блока защиты видны следы копоти, проникшей через зазор между обечайкой корпуса и модулем трансформаторов (рис. 3).

 

 

        Следы копоти хорошо видны на боковых поверхностях корпуса (рис. 4, а) и там месте, где существует зазор между обечайкой корпуса и обратной стороной лицевой панели блока (рис. 4, б)

 

 

        В связи с тем, что в документации, поступившей от потребителя, была зафиксирована исправность блока, то после осмотра составных частей блока было принято решение проверить его функционирования в условиях предприятия-изготовителя.

        После подключения испытательного оборудования и подачи напряжения оперативного питания блок успешно прошел тест начального включения, о чём свидетельствует свечение зеленого индикатора «Работа» (рис. 5, а).

 

 

При проверке блока установлено, что воздействие на кнопки управления выключателем «Вкл» и «Откл» приводит к свечению соответствующие индикаторов.

        В связи с тем, что в результате воздействия огня на пленочную клавиатуру навигация по меню с помощью кнопок затруднена, дальнейшая проверка состояния блока производилось по последовательному каналу связи с помощью компьютера, подключаемого к соединителю RxTx (рис. 5) и программы «МТ реле-монитор».

 

 

        Воздействие открытого огня привело только к повреждению плёночного покрытия, соединитель RxTx остался исправным.

        На рис. 6 показан вид двух окон «Параметры сети», и «Журнал событий и аварий».

 

 

        Проведенные проверки показали, что блок сохранил работоспособное состояние, информация в памяти блока не повреждена.

 

        Тем не менее, дальнейшая эксплуатация блока в таком виде невозможно не только из-за повреждения плёночной клавиатуры и утраты товарного вида, но и из-за того, что невозможно дать гарантию на сколько-нибудь продолжительную работу изделия, на которое воздействовало открытое пламя..

        Однако на основании экспертизы изделия, подвергшегося воздействию открытого пламени можно утверждать, что использованный при изготовлении блоков метод испытаний 409-2 по ГОСТ 20.57.408-81 даёт адекватную оценку пожарной безопасности изделия.

 

Литература

1. Захаров О.Г. Опыт выпуска технических условий – стандарта организации.//Стандарты и качество, №12, 2009, С. 50

2. ГОСТ 12.1.004-91. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования.

3. ГОСТ 20.57.406-81. Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний