Elektřina může zabíjet: Díl 2. - Přechodový odpor a elektrický oblouk

Jednou z nejčastějších příčin vzniku požáru je technická závada. A do této skupiny spadají i požáry, kde hlavní roli sehrála elektřina. V dnešní době jsou elektrické spotřebiče neodmyslitelnou součástí snad všech oblastí činnosti člověka. Využíváme je v domácnostech, v zaměstnání nebo při volnočasových aktivitách (např. chladničky, pračky, varné konvice, TV, rádia, PC, akumulátory včetně nabíječek, výrobní stroje a zařízení, atd.). 

Elektrická zařízení bývají sestavena z mnoha elektronických součástek a mnoha nejen elektrických komponent. Cesta elektrického proudu pak s trochou nadsázky připomíná dálnici D1, tj. cestu z množství na sebe napojených úseků. A stejně jako na dálnici, i v elektrickém obvodu mohou tato napojení někdy způsobit nepříjemnosti – v našem případě požár.
 

Obr. 1 - torzo zásuvky 230 V s natavenou svorkou (vlevo) s detailem nataveného místa
na spodní straně šroubku a konci hliníkového vodiče (vpravo)
 

V domácnosti si pod elektrickým zařízením můžeme představit domácí spotřebiče, svítidla, vypínače a elektrické zásuvky. V každém z nich najdeme nějaké kontaktní plochy, to jsou ta spojení, přes které prochází elektrický proud. Může se jednat o trvalé nebo dlouhodobé spojení (např. vodič a šroubový kontakt ve svorkovnici) nebo krátkodobé spojení (např. kontakty ve vypínači). Každá i sebedokonalejší kontaktní plocha vykazuje určitou, i když nepatrnou, hodnotu elektrického odporu. Tento stav se pak nazývá přechodový odpor, někdy lidově nazývaný „přechoďák“. A je-li tento odpor zvýšený, znamená to, že elektrický proud musí na své cestě překonat jakousi překážku, což může skončit i požárem. Když přes přechodový odpor neprotéká elektrický proud, jedná se pouze o vlastnost spoje, požár sám o sobě způsobit nemůže. Pokud však prochází elektrickým obvodem elektrický proud, tak se pak místo dotyku kontaktních ploch zahřívá. Čím vyšší je hodnota elektrického proudu, tím více se místo dotyku zahřívá a degraduje, čímž se přechodový odpor nadále zvyšuje. Často nastane takový stav, že mezi dotykovými plochami se vytvoří („přeskočí“) tzv. elektrický oblouk. Jeho teplota dosahuje hodnoty až 2 500 °C a je tedy schopna roztavit i kovové materiály, např. teplota tavení mědi se uvádí 1 084 °C. Vlivem vysoké teploty se vznítí okolní hořlavé materiály (izolace vodičů, plastové kryty, apod.). Dojde-li k požáru následkem průchodu elektrického proudu přes přechodový odpor, jedná se často o dlouhodobý proces, který vygradoval požárem.

Obr. 2 - utavený a zachovalý pérový kontakt pro uchycení termistoru
 

S nedokonalým spojem na kontaktních plochách se můžeme setkat v jakémkoli elektrickém zařízení. Jsou to v prvé řadě připojovací svorky pro kabely z pevných rozvodů nebo pro napájecí šňůry od spotřebičů, které bývají zajištěny šroubovým spojem. V dnešní době se elektrické rozvody realizují převážně měděnými vodiči, ale setkáme se i s hliníkovými vodiči. Hliník je měkký kov, proto časem dochází k jeho „vymačkání“ a tím k uvolnění spoje a nárůstu přechodového odporu.
 

Obr. 3 - torzo propojovací svorkovnice bez jedné utavené svorky

Princip příčiny vzniku požáru od průchodu elektrického proudu přes přechodový odpor je vždy stejný, ať už jde o spotřebič v domácnosti, automobilu či průmyslový spoj v továrně. Proti požáru od průchodu elektrického proudu přes přechodový odpor neochrání pojistky, jističe ani proudové chrániče, protože oproti zkratu zde nedochází k nárůstu elektrického proudu v uzavřeném elektrickém obvodu.
 

Zdroj: úvodní stránky Institut ochrany obyvatelstva