Страницы истории пожарной безопасности в электроэнергетике

«КАБЕЛЬ-news», № 3, 2013, www.kabel-news.ru

60

Страницы истории 
пожарной безопасности 
в электроэнергетике

История

ÏÎÆÀÐÎÁÅÇÎÏÀÑÍÎÑÒÜ

Экспериментальные и 

аналитические исследования 

пожарной опасности 

электроустановок

В 80-е годы под Рязанью произо-

шёл крупнейший (по ущербу) пожар, 
на котором полностью сгорел шпало-
пропиточный завод вместе со скла-
дом шпал. По подсчётам специали-
стов, этих шпал полностью хватило 
бы для их замены на железной доро-
ге от Москвы до Рязани.

В качестве основной причины по-

жара следственные органы выдви-
нули версию о причастности к нему 
горящих (алюминиевых) частиц, кото-
рые могли образоваться в зоне корот-
кого замыкания в воздушной линии 
освещения штабелей шпал при раска-
чивании проводов при сильном ветре.

В соответствии с задани-

ем руководства МВД СССР нами 
была проведена серия научно-

Заслуженный деятель науки, 
доктор технических наук, про-
фессор, лауреат премии Пра-
вительства РФ в области нау-
ки и техники Герман Иванович 
СМЕЛКОВ делится своими вос-
поминаниями о формировании 
в России направления пожар-
ной безопасности электроизде-
лий и электроустановок.

(Окончание. Начало в № 2)

Рис. 1. Момент короткого замыкания проводов 

а — в алюминиевых жилах; б — медные частицы; 

в — алюминиевые частицы 

исследовательских работ, связанных с определением пожарной 
опасности частиц металлов, образующихся при КЗ медных и алю-
миниевых проводов (рис. 1а, 1б и 1в).

а)

а)

б)

б)

в)

в)

«КАБЕЛЬ-news», № 3, 2013, www.kabel-news.ru

61

История

ÏÎÆÀÐÎÁÅÇÎÏÀÑÍÎÑÒÜ

Группа сотрудников отдела под моим 

руководством и к.т.н. А.А. Александрова 
разработала и создала ряд уникальных 
экспериментальных установок, с помо-
щью которых определялись теплофизи-
ческие параметры горящих и расплав-
ленных частиц металла, образующихся 
в зоне короткого замыкания, а также их 
зажигательная способность по отноше-
нию к твёрдым и волокнистым горючим 
материалам. Были использованы такие 
новейшие для того времени методы ис-
следований, как сверхскоростная реги-
страция движущихся частиц, индукци-
онный способ удержания в магнитном 
поле одиночных моделируемых медных 
и алюминиевых частиц с последующим 
плазменным и высокочастотным их на-
гревом до температуры плавления и вос-
пламенения.

Научная новизна работы заключалась 

в разработке математической модели и 
алгоритма расчёта теплосодержания ча-
стиц металлов, образующихся при КЗ в 
электросетях, при определении вероят-
ности возникновения пожара от попада-
ния этих частиц на горючие материалы. 
Экспериментальная проверка модели и 
результатов расчётов была выполнена 
на уникальном, специально созданном 
стенде (рис. 2).

Результаты работы были включены в 

гл. 7.4 Правил устройства электроуста-

новок; на её основе была создана пожарно-
криминалистическая методика по опреде-
лению причастности частиц металлов при 
КЗ в электропроводках к возникновению 
пожаров, которая используется в эксперт-
ной практике.

Подтверждением научной новизны и зна-

чимости результатов можно считать их пу-
бликацию в журнале Академии наук СССР 
«Физика горения и взрыва». Наблюдения 
показали, что процесс горения крупных ча-
стиц алюминия нельзя объяснить, опираясь 
только на известную пузырьковую или паро-
фазную модели горения. Мы впервые пред-
ложили и экспериментально доказали на-
личие стадии кратерного горения крупных 
алюминиевых частиц (рис. 3), что объясня-

ло большую длитель-
ность их горения, 
а следовательно, и 
высокую пожарную 
опасность. 

По имеющимся в 

институте данным, 
аналогичные иссле-
дования ни в нашей 
стране, ни за рубе-
жом не проводились, 
и до сих пор они оста-
ются оригинальными.

Одним из основ-

ных направлений ра-
боты отдела явились 
исследования в об-
ласти оценки и обе-
спечения пожарной 
безопасности сило-
вого электрообору-
дования и кабельных 
изделий.

Рис. 2. Стенд для экспериментальной проверки модели 

и результатов расчётов теплосодержания частиц 

металлов, образующихся при КЗ в электросетях

Рис. 3. Алюминиевые частицы после 

кратерного горения

«КАБЕЛЬ-news», № 3, 2013, www.kabel-news.ru

62

История

ÏÎÆÀÐÎÁÅÇÎÏÀÑÍÎÑÒÜ

В первые годы становления отде-

ла (конец 70-х — начало 80-х годов)
эти работы под моим руководством 
выполняла группа сотрудников во 
главе с И.Ф. Поединцевым. В составе 
творческого коллектива совместно 
со специалистами ОАО «ВНИИКП» 
за разработку не распространяющих 
горение кабелей И.Ф. Поединцев 
был удостоен звания лауреата пре-
мии Совета Министров СССР.

В последующие годы в части 

разработки кабелей задача суще-
ственно усложнилась. С выходом 
Закона о пожарной безопасности 
№ 123-ФЗ потребовались кабели, 
не только не распространяющие го-

Рис. 5. Определение пожарной опасности светотехнических изделий

Рис. 4. Испытания кабелей на нераспространение горения

а) В.А. Пехотиков

б) определение пожарной опасности светотехниче-
ских изделий

рение, но и огнестойкие, безгалоген-
ные, с низким дымо- и газовыделе-
нием, а также с малой токсичностью 
продуктов горения (рис. 4).

Выполненные в течение 15 лет 

исследования позволили эту задачу 
решить, а коллектив исполнителей, 
в том числе и я, был отмечен преми-
ей Правительства России в области 
науки и техники за 2010 год.

Большие работы были проведе-

ны одним из моих аспирантов — 
В.А. Пехотиковым по исследованию 
и разработке методов определения 
пожарной опасности светотехниче-
ских изделий, в том числе ламп на-
каливания (рис. 5а и 5б).

а) огнестойкие кабели  

б) не распространяющие горение кабели

«КАБЕЛЬ-news», № 3, 2013, www.kabel-news.ru

63

История

ÏÎÆÀÐÎÁÅÇÎÏÀÑÍÎÑÒÜ

Научная новизна выполненных исследований за-

ключалась в:
•  установлении показателей надёжности пуско-

регулирующих аппаратов люминесцентных све-
тильников и разработке на основе выполненных 
исследований вероятностного метода оценки их 
пожарной опасности;

•  определении теплофизических характеристик по-

жароопасных никелевых частиц, образующихся 
при аварийных режимах в лампах накаливания, 
и разработке методики оценки уровня пожарной 
опасности;

•  установлении физико-химических характеристик 

дифференциации момента возникновения ава-
рийного режима в лампах накаливания, а значит, 
и их причастности к пожарам на объектах.
На основании этих исследований были разрабо-

таны изменения и дополнительные требования, ко-
торые были включены более чем в 20 государствен-
ных стандартов на конкретные виды продукции. 

Позднее В.И. Пехотиков был удостоен звания Ла-

уреата премии Правительства РФ в области науки и 
техники за участие в разработке устройств защитно-
го отключения (УЗО).

Особенно активно разработка и усовершенство-

вание нормативных документов выполнялись после 
выхода Федерального закона «Технический регла-
мент о требованиях пожарной безопасности» (сей-
час этот закон действует в редакции от 10.07.2012 г. 
№ 117-ФЗ).

Вместо действующих ранее норм пожарной без-

опасности (НПБ) в срочном порядке была разрабо-
тана, в качестве подзаконных актов, серия государ-
ственных стандартов и сводов правил (рис. 6).

Из-за ограниченного объёма статьи нет возмож-

ности рассказать обо всех работах, выполненных со-
трудниками отдела под руководством моим и моих 
учеников, вошедших в научную школу: Гришина 
Е.В., Бокова Г.В., Смирнова В.В., Костарева Н.П. и 
др. Об этих работах, если будет интерес у читателей, 
я готов рассказать в следующей публикации.

Создание вероятностно-статистического метода 

анализа пожарной опасности электрических 

изделий исходя из стохастичности явлений, 

вызывающих их отказ и возгорание

Процесс возникновения аварийных режимов в 

электроустановках, а также отказов, вызывающих 
возгорание электрических изделий, всегда носит слу-
чайный (стохастический) характер. Даже ток КЗ, вы-
зывающий нагрев токопроводящих жил проводов, в 
одной и той же цепи будет разным, в зависимости от 
мгновенного значения тока при его синусоидальном 
изменении, т.е. фазового угла момента замыкания.

Исходя из этого вероятностная оценка пожарной 

опасности электроизделий и связанная с ней воз-
можность нормирования этой опасности представ-

лялись мне необходимыми и весьма перспективны-
ми направлениями работ.

В 1985 году готовился к изданию ГОСТ 12.1.004-85 

«Пожарная безопасность. Общие требования», и я 
предпринял все усилия по разработке и внедрению в 
этот стандарт «Метода экспериментального опреде-
ления вероятности возникновения пожара в электри-
ческих изделиях».

В дальнейшем этот метод, в усовершенствован-

ном виде, был включён в ГОСТ 12.1.004-91 и уже со-
всем недавно, в 2012 году, в обновлённом виде пере-
дан по просьбе руководства ТК 89 Международной 
электротехнической комиссии (МЭК) для включения 
его в один из международных стандартов. Говоря о 
совместной разработке стандартов в рамках МЭК, 
хотелось бы ещё несколько слов сказать о нашем 
международном сотрудничестве с ТК 89 МЭК «Испы-
тание электрооборудования на пожарную опасность».

В 1979 году я совместным решением Госстандар-

та и МВД СССР был назначен председателем по-
стоянной советской части ТК 89 МЭК. Эта почётная 
общественная работа — представлять СССР на меж-
дународном уровне — позволяла мне, а через меня и 
институту активно участвовать в работе МЭК, присут-
ствовать на всех заседаниях комитета и в отличие от 
многочисленных наблюдателей давала право голо-
совать за принятие (или отвод) различного рода нор-
мативных документов МЭК, т.е. отстаивать интересы 
нашей пожарной охраны и страны в целом.

Рис. 6. Структура нормативных документов в 

области пожарной безопасности кабельных 

изделий, линий и электроустановок

«КАБЕЛЬ-news», № 3, 2013, www.kabel-news.ru

64

История

ÏÎÆÀÐÎÁÅÇÎÏÀÑÍÎÑÒÜ

Руководитель ТК 89 МЭК Уберто Верселлотти 

высоко оценил нашу работу в комитете, а особенно 
он отметил наше участие в разработке международ-
ного стандарта, прислав соответствующее благо-
дарственное письмо в адрес руководства института.

Создание научной школы «Проблемы 

обеспечения пожарной безопасности 

электрических изделий и электроустановок»

Каждый научный сотрудник, набирая научный по-

тенциал и авторитет, мечтает о создании своей на-
учной школы.

Понятие «школа», как известно, включает в себя 

наличие учителей, учеников и самого здания школы. 
В научной школе всё так же, только присутствуют 
энтузиазм, желание и стремление узнать и открыть 
что-то новое, неизвестное, и всё это объединяется 
общностью научных интересов.

По мере становления и расширения отдела я ста-

рался подбирать людей творческих, целеустремлен-
ных, трудолюбивых и организованных — как пока-
зала жизнь, это очень важные качества соискателя.

Мне повезло — восемь сотрудников отдела ока-

зали мне честь и просили стать их научным руково-
дителем.

Семь из них подготовили и успешно защити-

ли кандидатские диссертации, внеся свой вклад 
в развитие пожарной электротехнической науки. 
И.Ф. Поединцев тоже подготовил диссертационную 
работу, успешно сдал кандидатские минимумы, стал 
лауреатом премии Совета Министров СССР, очень 
много тратил времени на работы с энергетическими 
организациями, работал с комиссией по ПУЭ, но так 
и не успел окончательно оформить диссертацию и 
сдать её в Совет.

Деятельность школы, конечно, неразрывно свя-

зана с работой отдела, в котором 
она создавалась. Крупным дости-
жением отдела стало строитель-
ство лабораторного корпуса (зда-
ние школы), которое включало 
также формирование современной 
научно-экспериментальной базы, 
оснащение её новым, высокоэф-
фективным испытательным обо-
рудованием, что дало возможность 
впервые в истории МВД СССР ак-
кредитовать (в декабре 1990 г.) 
отдел в качестве национального 
центра испытаний электрических 
изделий на пожарную опасность. 
Впоследствии этот центр вошёл 
в состав Российского научно-
исследовательского центра пожар-
ной безопасности.

В заключение я хотел бы поблаго-

дарить судьбу за то, что она подари-
ла мне возможность быть у истоков, 
участвовать в создании электро-
технического отдела института, а в 
дальнейшем — в процессе станов-
ления и развития этого направления 
стать научным руководителем (учи-
телем) при подготовке кандидатских 
диссертаций своих учеников — со-
трудников отдела: А.А. Александро-
ва, Б.И. Кашолкина, В.А. Пехотико-
ва, Е.В. Гришина, Г.В. Бокова, В.В. 
Смирнова, Н.П. Костарева.

Я выражаю искреннюю благо-

дарность всем сотрудникам (более 
200 чел.), которые работали в отде-
ле и своей деятельностью помогли 
ему завоевать авторитет и получить 
вполне заслуженное признание.