Defectele de arc electric ce apar în instalații prezintă un pericol ridicat de incendiu și pot produce pagube majore.

Incendiile de natură electrică reprezintă o amenințare ascunsă, dar însemnată, însă doar recent au început să fie abordate.

Defectele de arc electric ce apar în instalații prezintă un pericol ridicat de incendiu și pot produce pagube enorme. Statisticile arată că sursa a peste 25% din incendii este de natură electrică.

În instalația electrică se utilizează un număr mare de aparate electrice care, din punct de vedere al funcțiunilor pe care le îndeplinesc, se clasifică în:

• aparate de conectare (întrerupătoare, comutatoare etc.);
• aparate pentru pornirea motoarelor (reostate, autotransformatoare de pornire etc.);
• aparate de semnalizare (relee, lămpi etc.);
• aparate de măsură (ampermetre, voltmetre etc.);
• aparate de protecție (relee, siguranțe etc.).

Aparatele de protecție sunt aparate care sesizează situațiile anormale în funcționarea unor instalații electrice (suprasarcini, scurtcircuit etc.), protejând-o fie printr-o comandă pentru deconectarea automată, fie prin semnalizarea apariției situației anormale (când nu există un pericol imediat).

Ele pot fi:

• siguranțe fuzibile;
• contactoare cu relee;
• întrerupătoare automate.

Siguranțele fuzibile au rolul de a întrerupe circuitul, în care sunt montate în serie, prin topirea unui element conceput și calibrat în acest scop, atunci când curentul care le parcurge depășește o anumită valoare. În funcționare normală, fuzibilul nu trebuie să se topească și nici să-și schimbe caracteristica de protecție. Cel mai mare curent care poate trece prin fuzibil, timp nelimitat, fără ca acesta să se topească sau să-și schimbe caracteristica, se numește curent nominal al fuzibilului. Acest curent este cu 20–30% mai mic decât curentul minim de topire.

Releele de protecție și semnalizare sunt utilizate în instalațiile electrice mai complexe pentru protejarea acestora contra diferitelor situații anormale de funcționare (supracurenți, tensiune minimă etc.), prin comanda deconectării instalației.

Întrerupătoarele automate asigură protecția împotriva suprasarcinilor, a curenților de scurtcircuit de valori medii și a lipsei tensiunii de alimentare, acționând printr-un impuls mecanic direct de declanșare a întrerupătorului.

Cauze de incendiu de natură electrică pot fi:

Regimurile anormale de funcționare care apar în instalația electrică pot pune în pericol atât viața personalului de exploatare, cât și instalația. Cele mai frecvente regimuri anormale care pot apărea în funcționarea unei instalații electrice de joasă tensiune (utilizată în gospodării) și care constituie cauze principale de incendiu de natură electrică sunt:

• supracurenții;
• supratensiunile;
• scăderea tensiunii sub anumite limite;
• apariția tensiunii pe piese care, în mod normal, nu sunt sub tensiune.

Principalele surse de aprindere de natură electrică, rezultate în urma funcționării în regim anormal a unei instalații, sunt:

• creșterea temperaturii datorită suprasarcinii sau curenților de scurtcircuit în conductoare și aparate;
• producerea anormală de căldură în izolații;
• producerea locală de căldură ca urmare a contactelor defectuoase;
• arcuri amorsate între conductori sau între conductori și masă.

Supracurenții constau în depășiri ale intensității curentului nominal în instalații și aparate electrice. În practică, un caz particular îl constituie contactele imperfecte, care determină creșterea intensității curentului electric și încălzirea contactelor peste limitele admise. Când fenomenul durează o perioadă lungă, se poate ajunge la topirea și sudarea contactelor, fiind posibilă producerea incendiilor. Contacte imperfecte pot apărea, de exemplu, la tabloul electric (siguranțe nefixate corespunzător) sau la aparate de conectare (întrerupătoare uzate).

O altă categorie de defecte ce nu trebuie neglijată o reprezintă curenții de defect, care iau naștere ca urmare a unui defect de izolație a aparatului electric. Curentul care se stabilește prin izolație între un conductor și masa metalică pusă la pământ poate provoca scurtcircuit dacă nu există aparate de protecție.

Supratensiunile reprezintă depășirea tensiunii în regim permanent. La materialele izolante solide, chiar dacă are loc la valori mici, are ca efect îmbătrânirea izolației, reducându-se durata de viață a acestora.

Scăderea tensiunii de alimentare poate crea pericole în exploatarea aparatelor electrice (exemplu: pentru un motor cu putere constantă, scăderea tensiunii duce la creșterea intensității curentului, care provoacă supraîncălziri).

Prin apariția tensiunilor pe piese care, în mod normal, nu sunt sub tensiune, se produc supraîncălziri locale periculoase.

În afara regimurilor anormale de mai sus, în funcționarea instalațiilor și echipamentelor electrice pot apărea evenimente ce se pot transforma în incendii în urma:

• suprasolicitărilor mecanice;
• poluării și coroziunii;
• acțiunii greșite a utilizatorului.

Arcul electric este o descărcare disruptivă continuă între doi electrozi sub tensiune. Arcul electric apare în instalațiile electrice și în condiții normale de funcționare, în momentul deschiderii și închiderii circuitelor electrice prin intermediul contactelor mobile ale întrerupătoarelor. Cu cât contactele sunt mai uzate, din cauza numărului mare de conectări, apar încălziri locale. Efectele periculoase ale arcului electric, ca sursă de aprindere și de inițiere a incendiilor, rezultă din temperatura mare ce se produce (3.000–5.000 °C) și cantitatea relativ mare de energie disipată într-un timp foarte scurt. Datorită temperaturilor mari, arcul electric poate provoca topirea elementelor metalice ale instalației și aprinderea materialelor izolante combustibile (uleiuri, hârtie, carton, cauciuc etc.).

Arcul electric poate apărea ca sursă de aprindere în incendii de lanuri sau păduri, ca urmare a ruperii și căderii la sol, pe timp de vânt puternic, a unui conductor de linie de înaltă tensiune. Aparatele de protecție automate ale rețelei asigură deconectarea rapidă, dar, mai ales în perioada secetoasă, arcul produs este suficient pentru a aprinde materialele celulozice din apropiere.

Scânteile electrice sunt descărcări disruptive în aer sau alt dielectric. Comparativ cu arcul electric, care poate aprinde materiale combustibile din apropierea locului unde s-a produs, o scânteie electrică poate aprinde doar amestecuri explozive sau inflamabile.

Scurtcircuitul este contactul accidental, fără rezistență sau printr-o rezistență de valoare mică, al două sau mai multe conductoare aflate sub tensiune. Scurtcircuitul apare când izolația dintre două conductoare ale unei instalații electrice, ale unei rețele sau ale unui aparat se degradează și cele două conductoare, între care există o diferență de potențial, ajung în contact.

Curentul care trece prin circuitul astfel închis se numește curent de scurtcircuit și este foarte mare în comparație cu curentul nominal al instalației.