Исследовательская работа «Электрооборудование – причина пожара»

Исследовательская работа

Электрооборудование – причина пожара

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………3-4

Методика исследования ………………………………………………………....4

Ожидаемые результаты…………………………………………………………..4

Глава 1. Тепловое действие электрического тока

1.1.Электрический ток и электрооборудование..................................................5

1.2.Причины возникновения пожара при использовании

электрооборудования ……………………………………………… ……………5-6

1.3. Правила электробезопасности........................................................................7

Глава 2. Предупредить пожар – сохранить жизнь

2.1. Познать и запомнить…………………………………………………………8-9

Заключение..……………………………………………………………………….9

Список использованных источников и литературы..…………………………...10

Приложения:

Приложение 1. Информационный буклет ..……………………………………...11

Введение

По данным МЧС и ВНИИПО, общее число пожаров в РФ превышает 150 тыс. в год, количество погибших на пожарах превышает 10 тыс. человек в год, суммарный материальный ущерб превышает 12 млрд. рублей в год. От 20 до 30 процентов пожаров происходят вследствие неисправностей электрооборудования. Доля материального ущерба превышает 30 процентов. Наиболее частыми причинами при использовании электрооборудования, приводящими к пожару, являются:

 ДУГОВОЕ ЗАМЫКАНИЕ

 ПЕРЕГРЕВ токоведущих частей оборудования вследствие перегрузки или короткого замыкания.

Электрический свет в быту появился лишь в конце XIX века после изобретения лампы накаливания, впервые созданной в 1874 году Г. Гебелем.

С тех пор прошло чуть более столетия, и сегодня человечество трудно представить без электрического освещения и использования электрооборудования.

Однако пренебрежение правилами пользования электрооборудованием приводит к возникновению  пожаров и несет реальную опасность для жизни человека.

Я задался вопросом: какую информацию необходимо знать потребителям электрического тока, чтобы обезопасить себя от пожара и сохранить жизнь.

Изучение данного вопроса показалось мне актуальным. Во-первых, это позволит сохранить жизни людей. Во-вторых, это выяснить, какую роль играют правила электробезопасности для предотвращения пожаров.

Эти рассуждения и натолкнули меня на мысль заняться исследованием причин приводящих к пожару при использовании электрооборудования (дуговое замыкание и перегрев токоведущих частей оборудования).

Возникла проблема: является ли закономерностью использование электрооборудования и как следствие возникновение пожара.

Гипотеза исследования: влияние электрооборудования на возникновения пожара.

Цели работы: изучить причины, приводящие к пожару при использовании электрооборудования, выяснить или опровергнуть зависимость использования

электрооборудования и возникновение пожара.

Объект исследования: электрооборудование.

Предмет исследования: причины пожара.

В соответствии с проблемой, объектом, предметом и целью исследования были поставлены следующие задачи:

проанализировать научную литературу по проблеме исследования;

выяснить причину или причины дугового замыкания;

выяснить причину или причины перегрева токоведущих частей оборудования;

выяснить, является ли действительно дуговое замыкание и перегрев токоведущих частей оборудования причинами возникновения пожара;

выяснить практическое применение исследуемой темы;

выяснить роль физики в исследуемой теме.

Методика исследования

Для выполнения поставленных задач была разработана модель ис­следования.

Работа над исследованием велась в нескольких направлениях:

- сбор информации и изучение научной литературы по данной теме;

- изучение правил электробезопасности;

- составление информационного буклета для потребителей электрического тока;

- ознакомление учащихся школы, их родителей и работников школы с результатами исследования.

Комплекс используемых методов и форм работы:

теоретический анализ научной литературы;

сбор информации;

сравнительный анализ;

анкетирование;

систематизация материала.

Сроки проведения исследования: ноябрь – декабрь 2019года.

Ожидаемые результаты

Автор исследования должен:

научиться работать с научной литературой;

уметь обобщать и систематизировать приобретённые знания;

понять важность правильно использовать электрооборудование;

приобрести опыт участия в исследовательской работе.

Исследовательская работа «Электрооборудование – причина пожара» может послужить информационным материалом для обучающихся школы, поскольку содержит информацию о причинах возникновения пожара и учит грамотно использовать электрооборудование и тем самым предотвратить пожар.

Глава I

Тепловое действие электрического тока

1.1.Электрический ток и электрооборудование

Электрический ток подчиняется законам физики, которые используются для изготовления различных устройств. Для его грамотного использования необходимо знать основные физические величины. Сила тока, напряжение и сопротивление – характеристика электрической цепи. Потребителям, использующим электрические приборы, надо знать, что для человеческого организма безопасной считается сила тока до 1мА и напряжение не более 42В. Как известно из школьного курса физики, при уменьшении сопротивления в цепи резко возрастать сила тока, следовательно, появляются причины возникновения возгорания.

1.2.Причины возникновения пожара при использовании электрооборудования

Возникновение загораний в помещениях часто связано с электричеством. Нарушение правил эксплуатации электрооборудования, дуговое замыкание, короткое замыкание и перегрузка электросети - достаточно распространенные причины возникновения пожаров.

1.2.1. Дуговое замыкание.

Под дуговым замыканием/пробоем понимается непреднамеренное и нежелательное возникновение электрической дуги в электроустановке, вызывающее повреждение электроустановки, возгорание и пожар.

Для появления электрической дуги достаточно, чтобы напряжение на контактах было выше 10В при токе в цепи порядка 0,1А. Электрическая дуга имеет очень высокую температуру (1500-4000 °С) и может воспламенить практически любой горючий материал, соприкасаясь с ним непосредственно, а также посредством лучистой теплоты. Электрическая дуга образуется в результате устойчивого электрического разряда между двумя металлическими элементами электрической установки, имеющими разные потенциалы (например, напряжение (U) — разница потенциалов двух точек (φ1 и φ2): U=   φ1 — φ2, если фазный провод имеет потенциал φ1=220В, а нулевой провод имеет потенциал φ2=0В, тогда напряжение между фазным и нулевым проводом (напряжение сети) будет равно: U=220 — 0 =220В).

В стволе дуги проходит большой ток и создается высокая температура. Такая температура ствола дуги приводит к термоионизации — процессу образования ионов вследствие соударения молекул и атомов, обладающих большой кинетической энергией при высоких скоростях их движения (молекулы и атомы среды, где горит дуга, распадаются на электроны и положительно заряженные ионы). Интенсивная термоионизация поддерживает высокую проводимость плазмы. Поэтому падение напряжения по длине дуги невелико.

В электрической дуге непрерывно протекают два процесса: кроме ионизации, также деионизация атомов и молекул. Последняя происходит в основном путем диффузии, то есть переноса заряженных частиц в окружающую среду и рекомбинации* электронов и положительно заряженных ионов, которые воссоединяются в нейтральные частицы с отдачей энергии, затраченной на их распад. При этом происходит теплоотвод в окружающую среду.

Источники зажигания появляются не только в месте образования дуги, но и в других местах электрической цепи, по направлению к источнику питания. В случаях, не предусмотренных нормальным режимом эксплуатации электроустановок, возникновение электрической дуги чаще всего происходит при коротком замыкании.

1.2.2 Перегрев токоведущих частей

Короткое замыкание

Среди причин пожаров электротехнического характера короткое замыкание является самым распространенным, хотя нередко оно может быть и следствием какой-либо другой аварийной ситуации в электрической цепи. Короткое замыкание возникает при соединении электрических проводов с нарушенной изоляцией, соприкосновении проводов с металлическими заземленными конструкциями зданий и сооружении, попадании на оголенные провода посторонних металлических предметов, пробое обугленной или нарушенной изоляции проводов и других электроустановочных изделий. Короткое замыкание - это короткий путь для прохождения электрического тока по цепи, где наименьшее сопротивление.

Сопротивление очень мало, ток следовательно потечет очень большой согласно Закону Ома. А если потечет большой ток, следовательно, и количество теплоты, выделяемое проводником, будет очень большим согласно Закону Джоуля-Ленца.

Следовательно, в результате короткого замыкания из-за резкого возрастания тока в электрической цепи значительно возрастает температура токопроводящих жил, что приводит к воспламенению изоляции электрических проводов и кабелей и чаще всего сопровождается расплавлением металла проводников.

Пререгрузки сети

При включении множества потребителей электрического тока в одну розетку возникнет перегрузка сети и может произойти пожар.

Перегрузкой называется такое явление, при котором в электрической сети, обмотках электрических машин, приборах и аппаратах возникают токовые нагрузки, превышающие длительно допустимые. Наиболее частой причиной, вызывающей перегрузку электрических цепей, является включение в электрическую сеть не предусмотренных расчетом мощных потребителей электроэнергии. Чем больше потребителей включены в сеть параллельно, тем меньше сопротивление цепи.  Следовательно, если у нас сопротивление становится меньше, ток станет больше (Закон Ома).

Следовательно, возрастает и количество теплоты, выделяемое проводами сетевого удлинителя или тройника (Закон Джоуля-Ленца) . В результате провода начнут плавиться, и в конце концов может начаться пожар. 

__________________________________________________________________

*Рекомбинация — исчезновение пары свободных носителей противоположного заряда в среде с выделением энергии.

1.3. Правила электробезопасности

Электрические приборы окружают человека везде: и в быту, и на работе, и на отдыхе. Однако электричество дарит людям не только различные блага, но и при неправильном обращении с ним несёт в себе большую опасность для человека. Поэтому при обращении с электрооборудованием необходимо соблюдать правила техники безопасности.

Рекомендации по безопасному использованию электрооборудования в быту:

никогда не пользуйтесь электроприборами с поврежденной изоляцией провода;

не пользуйтесь самодельными электронагревательными приборами, инструментом;

не прикасайтесь одновременно к электроприборам, выключателям, розеткам, патронам и заземлённым металлическим предметам (батареям отопления, водопроводным и газовым трубам и т. д.);

не заполняйте водой из водопроводного крана включённые в электрическую сеть кофейники, чайники;

постоянно следите за исправным состоянием электропроводки, распределительных щитков, выключателей, штепсельных розеток, ламповых патронов, а также шнуров, при помощи которых электроприборы включаются в электросеть;

замену ламп производите только при отключении выключателя;

категорически запрещается вносить в ванные комнаты и пользоваться в них электроплитками, утюгами, рефлекторами, устраивать в ванной фотолабораторию;

при уходе из помещения или в ночные часы все бытовые нагревательные приборы должны быть отключены.

Выполнение этих простых правил послужит гарантом безопасности Вам и вашим близким.

Глава II

Предупредить пожар – сохранить жизнь

2.1. Познать и запомнить

Далее я провел анкетирование об использовании электрооборудования в быту среди учащихся 8-9 классов школы, целью было выяснить, все ли знают, что электрооборудование при неправильном эксплуатировании может стать причиной пожара.

Анкета

1.Как вы думаете, могут ли электроприборы стать причиной пожара (да или нет)?

2. Знаете ли вы, что такое электрическая дуга (да или нет)?

3.Можна ли использовать электрооборудование во влажном помещении (да или нет)?

4. Можно ли заполнять водой из водопроводного крана включённые в электрическую сеть кофейники, чайники (да или нет)?

5. Знаете ли вы, что такое короткое замыкание (да или нет)?

6.Можно ли производить замену электрических ламп при включенном выключателе (да или нет)?

7.Знаете ли вы, что такое перегрузки сети (да или нет)?

8.Готовы ли Вы узнать дополнительную информацию для себя об электрооборудовании (да или нет)?

Результаты анкетирования

Вывод: 96% респондентов знают, что электрооборудование может стать причиной пожара. Однако более 50% опрошенных не знают истинных причин, при которых электрооборудование становится причиной пожара. Из курса физики учащимся известны электрические явления, но порой знание самих явлений не дает представления о взаимосвязи с последствиями. Поэтому мною было принято решение в ходе своей работы проинформировать моих одноклассников и учащихся 9 класса о последствиях электрических явлений, таких как: электрическая дуга, перегруз сети и короткое замыкание. Мною был разработан информационный буклет, в котором содержится информация об электрических явлениях и рекомендации по безопасному использованию электрооборудования в быту (приложение 1).

Я подготовил презентацию по данной теме и проинформировал учащихся о последствиях не правильного использования электрооборудования (приложение 2). Рассказал об электрических явлениях, таких как: электрическая дуга, перегруз сети и короткое замыкание. При повторном опросе процент учащихся, которые не знают и не понимают причины, при которых электрооборудование может стать причиной пожара – 6%.

Заключение

В повседневной жизни, в уютной домашней обстановке мы, порой, забываем, что электричество из надежного друга может легко превратиться в смертельного врага.

В современной жизни дети являются равноправными потребителями электрической энергии наряду со взрослыми. Следовательно, должны оценивать опасность использования электрооборудования, знать электрические явления, которые могут привести к пожару. Информационный буклет «Предупредить пожар – сохранить жизнь» им в этом поможет.

Помните: самое дорогое, что есть у человека, - это его жизнь.

Список используемых источников и литературы

1. Афанасева В.И. Скобелев В.Н.: Источники света и пускорегулирующая аппаратура. М.: Энергия, 1996г.

2. Кравченя Э.М., Козел Р.Н., Свирид И.П. Охрана труда и энергосбережения. – М.:ТетраСистемс, 2008г.

3.Собурь С.В. Доступно о пожарной безопасности. М.: ПожКнига, 2004г.

4. Фёдоров С.Н. Приоритетные направления для повышения энергоэффективности. Энергосбережение, 2008г.-№5.

5.Физика и астрономия: Учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений /А.А. Пинский, В.Г. Разумовский, Н.К Гладышева и др., под ред. А.А. Пинского, В.Г. Разумовского. - М.: Просвещение, 2001г.

6. Интернет- ресурсы