ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования стр. 14

Воспламеняемость кабеля и проводника с изоляцией зависит от значения кратности тока короткого замыкания , т.е. от значения отношения к длительно допустимому току кабеля или провода. Если эта кратность больше 2,5, но меньше 18 для кабеля и 21 для провода, то происходит воспламенение поливинилхлоридной изоляции.
5.1.2.2. Электрические искры (капли металла)
Электрические искры (капли металла) образуются при коротком замыкании электропроводки, электросварке и при плавлении электродов электрических ламп накаливания общего назначения. Размер капель металла при этом достигает 3 мм (при потолочной сварке - 4 мм). При коротком замыкании и электросварке частицы вылетают во всех направлениях, и их скорость не превышает 10 и 4 м·с соответственно. Температура капель зависит от вида металла и равна температуре плавления. Температура капель алюминия при коротком замыкании достигает 2500 °С, температура сварочных частиц и никелевых частиц ламп накаливания достигает 2100 °С. Размер капель при резке металла достигает 15-26 мм, скорость - 1 м·с , температура 1500 °С. Температура дуги при сварке и резке достигает 4000 °С, поэтому дуга является источником зажигания всех горючих веществ.
Зона разлета частиц при коротком замыкании зависит от высоты расположения провода, начальной скорости полета частиц, угла вылета и носит вероятностный характер. При высоте расположения провода 10 м вероятность попадания частиц на расстояние 9 м составляет 0,06, 7 м - 0,45 и 5 м - 0,92, при высоте расположения 3 м вероятность попадания частиц на расстояние 8 м составляет 0,01, 6 м - 0,29 и 4 м - 0,96, а при высоте 1 м вероятность разлета частиц на 6 м - 0,06, 5 м - 0,24, 4 м - 0,66 и 3 м - 0,99.
Количество теплоты, которое капля металла способна отдать горючей среде при остывании до температуры ее самовоспламенения, рассчитывают следующим способом.
Среднюю скорость полета капли металла при свободном падении ( ), м·с , вычисляют по формуле
,                                                                            (73)
где   =9,81 м·с  - ускорение свободного падения;
- высота падения, м.
Объем капли металла ( ), м , вычисляют по формуле                      
,                                                                      (74)
где - диаметр капли, м.
Массу капли ( ), кг, вычисляют по формуле      
,                                                                   (75)
где - плотность металла, кг·м .
В зависимости от продолжительности полета капли возможны три ее состояния: жидкое, кристаллизации, твердое.
Время полета капли в расплавленном (жидком) состоянии ( ), с, рассчитывают по формуле      
,                                                                (76)
 где   - удельная теплоемкость расплава металла, Дж·кг ·К ;
        - масса капли, кг;
        - площадь поверхности капли, м ;
        , - температура капли в начале полета и температура плавления металла соответственно, К;
        - температура окружающей среды (воздуха), К;
         - коэффициент теплоотдачи, Вт·м ·К .
Коэффициент теплоотдачи определяют в следующей последовательности:
а) вычисляют число Рейнольдса по формуле          
,                                                                       (77)
где   - диаметр капли, м;
      - коэффициент кинематической вязкости воздуха при температуре 20 °С, м ·с ;
б) вычисляют критерий Нуссельта по формуле      
  ;                                                     (78)
в) вычисляют коэффициент теплоотдачи по формуле                         
,                                                          (79)
где   - коэффициент теплопроводности воздуха, Вт · м · К .
Если   , то конечную температуру капли определяют по формуле
     
264 × 56 пикс.     Открыть в новом окне
.                     (80)
Время полета капли, в течение которого происходит ее кристаллизация, определяют по формуле   
,                             (81)
где - удельная теплота кристаллизации металла, Дж · кг .
Если   ,  то  конечную температуру капли определяют по формуле      
.                                                                 (82)
Если    ,  то конечную температуру капли в твердом состоянии определяют по формуле                 
356 × 51 пикс.     Открыть в новом окне
,                                  (83)
где - удельная теплоемкость металла, Дж·кг ·К .
Количество тепла ( ),  Дж,  отдаваемое каплей металла  твердому или жидкому горючему материалу,  на который она попала, вычисляют по формуле      
,                                                            (84)
где - температура самовоспламенения горючего материала, К;
- коэффициент, равный отношению тепла, отданного горючему веществу, к энергии, запасенной в капле.
Если отсутствует возможность определения коэффициента , то принимают =1.
Более строгое определение конечной температуры капли может быть проведено при учете зависимости коэффициента теплоотдачи от температуры.