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電氣火災(zāi)的起因、特點、危害以及預(yù)防
電,給我們帶來了舒適的電氣化生活,但若使用不當(dāng),“電老虎”也會咬人,除了會發(fā)生觸電事故外,由于電器使用不當(dāng)?shù)仍蚨鸬碾姎饣馂?zāi)也十分普遍。以至于社會上每當(dāng)發(fā)生火災(zāi)而查不出原因時,通常都?xì)w結(jié)為“電線走火”。所謂“電線走火”,大多數(shù)原因是用電不當(dāng)。
電能通過電氣設(shè)備及線路轉(zhuǎn)化成熱能,并成為火源所引發(fā)的火災(zāi),統(tǒng)稱為電氣火災(zāi)。根據(jù)化學(xué)定義,使氧化物質(zhì)失去電子、伴隨著有熱和光同時發(fā)生的強烈的氧化反應(yīng)稱為燃燒,超出有效范圍形成災(zāi)害的燃燒稱為火災(zāi)。一場火災(zāi)得以發(fā)生,火源、可燃物、助燃劑(氧化劑)是必不可少的條件,其中火源是*根本的條件。電氣火災(zāi)的火源主要有兩種形式,一種是電火花與電??;另一種是電氣設(shè)備或線路上產(chǎn)生的危險高溫。
一、電氣火災(zāi)的火源
1、電火花與電弧主要在氣體或液體絕緣材料中產(chǎn)生,損壞絕緣后,在縫隙或裂紋間會發(fā)生電弧,使兩導(dǎo)體間被擊穿而產(chǎn)生電弧的電壓為30kV/cm。電弧會產(chǎn)生很高的溫度,如2~20A的電弧電流就可以產(chǎn)生2000~4000oC的局部高溫,0.5A的電弧電流就足以引發(fā)火災(zāi)。 電火花可看成是不穩(wěn)定的、持續(xù)時間很短的電弧,其溫度也很高,由電火花、電弧產(chǎn)生的二次火源有著更大的危險性。2、電氣設(shè)備和線路在運行時總會發(fā)熱,原因有以下幾種:⑴電流在導(dǎo)體的電阻上產(chǎn)生熱量;⑵鐵心損耗產(chǎn)生的熱量;⑶絕緣介質(zhì)損耗產(chǎn)生的熱量。在正常情況下,發(fā)熱與散熱能在一個較低的溫度下達成平衡,這個溫度不超過電氣設(shè)備的長期允許工作溫度,不會有危險高溫出現(xiàn),只有當(dāng)正常運行遭到破壞,使發(fā)熱劇增而散熱不及,這時才可能出現(xiàn)溫度的急劇升高,以至出現(xiàn)危險的高溫,這種危險的高溫在條件恰當(dāng)?shù)臅r候就會引發(fā)火災(zāi)。
二、電弧與電火花均屬于明火,其引起火災(zāi)的途徑是直接的
危險高溫,高溫引發(fā)火災(zāi)的途徑比較復(fù)雜,它的效應(yīng)主要有軟化絕緣、分解物質(zhì)產(chǎn)生可(易)燃?xì)怏w、直接烤燃物質(zhì)。
三、電氣火災(zāi)的具體起因
⑴接觸**,當(dāng)工作電流通過時,在接觸電阻上產(chǎn)生較大的熱量,使連接處溫度升高,高溫又使氧化進一步加劇,使接觸電阻進一步加大,形成惡性循環(huán),產(chǎn)生很高的溫度,可達千度以上,使附近的絕緣軟化造成短路而引發(fā)火災(zāi),也可能直接烤燃附近的可燃物而引發(fā)火災(zāi)。⑵過電流,原因包括過載和短路。過電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)是電氣火災(zāi)的直接或間接原因。⑶異常電壓升高,是電力系統(tǒng)在運行過程中,因故障原因而導(dǎo)致的工頻電壓升高,用電設(shè)備的發(fā)熱與電壓的二次方成正比而引發(fā)火災(zāi)。原因有:中心點位移、負(fù)荷嚴(yán)重不平衡有三次諧波、變壓器高壓側(cè)發(fā)生碰殼接地故障、不穩(wěn)定的短路或接地故障、電氣設(shè)備誤操作、設(shè)計選型或施工安裝錯誤等。⑷雷擊,雷電是一種自然現(xiàn)象。雷電放電、反擊引發(fā)、感應(yīng)過電壓都可能引發(fā)的火災(zāi)。
四、電氣火災(zāi)的特點及危害
電氣火災(zāi)隱患的特點就是火災(zāi)隱患的分布性、持續(xù)性和隱蔽性。由于電氣系統(tǒng)分布廣泛、長期持續(xù)運行,電氣線路通常敷設(shè)在隱蔽處(如吊頂、電纜溝內(nèi)),火災(zāi)初期時不易被火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),也不易為肉眼所觀察到。電氣火災(zāi)的危險性還與用電情況密切相關(guān),當(dāng)用電負(fù)荷增大時,容易因過電流而造成電氣火災(zāi)。火災(zāi)它所造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失和社會震蕩都是巨大的。電氣火災(zāi)主要發(fā)生在建筑物內(nèi),建筑物內(nèi)人員密切、疏散困難、排煙不暢,極容易造成群死群傷的重大事故。
五、電氣火災(zāi)的預(yù)防措施
1、設(shè)備選擇,在火災(zāi)危險性大或撲救困難的場所,盡可能選用無油或少油設(shè)備;一般選用干式變壓器、真空或SF6斷路器,電流和電壓互感器也常選擇樹脂澆注形式,因為這些介質(zhì)本身就是難燃、不燃物質(zhì),這就從根本上消除了火災(zāi)隱患。
2、開關(guān)電器及成套配電裝置的選取,應(yīng)考慮開關(guān)電器在操作時的飛弧問題,應(yīng)選擇有防誤操作的成套配電設(shè)備,避免因誤操作產(chǎn)生電弧引發(fā)火災(zāi)。
3、線路材料的選擇,應(yīng)在不同的場所選用不同級別的阻燃線纜,還要考慮一旦絕緣介質(zhì)著火以后,是否會產(chǎn)生有毒氣體的問題。
4、電氣線路規(guī)格的選擇,使線路具有足夠的耐壓水平和絕緣電阻;應(yīng)正確計算線路載流量以免使線路因過載而產(chǎn)生高溫。
六、合理設(shè)置系統(tǒng)保護
1、過載保護的設(shè)置一定要在被保護元件被損壞以前動作,才能可靠進行保護。短路保護設(shè)置存在的問題,從防范電氣火災(zāi)的角度來看:⑴單相短路的保護靈敏度通常不夠,線路的零序阻抗仍較大,對于較長的線路,其末端單相短路電流很小,常不能使保護可靠動作。⑵保護的整定都是按金屬性短路計算的,當(dāng)發(fā)生非金屬性短路如弧光短路時,由于電弧阻抗較大,使短路電流遠(yuǎn)小于計算值,保護不能可靠動作,還需配合其它措施來加以完善。
2、剩余電流保護電器(RCD)在防電氣火災(zāi)中的應(yīng)用,RCD除了用于電擊防護外,在發(fā)達國家還廣泛用于電氣火災(zāi)的防范,RCD主要用于對因絕緣損壞產(chǎn)生的泄漏電流和單相接地故障電流引起的火災(zāi)進行保護。對泄露電流和電弧性接地故障,過電流保護裝置一般是不能確實保護的,而電氣短路火災(zāi)又以電弧性接地故障火災(zāi)居多,RCD的設(shè)置正好彌補了這一缺陷。
3、防止異常電壓升高,在低壓系統(tǒng)*常見的為中心點位移。中心點位移的大小與兩個因素有關(guān),一是三相負(fù)荷不平衡的程度;二是中心點是否完好?! ∑?、電氣施工安裝和使用環(huán)節(jié)應(yīng)注意事項
1、防短路。電線短路有三種情況:接地短路,線間短路,完全短路。短路會造成火災(zāi)。防止短路,必須做到:(1)安裝使用電器設(shè)備時,應(yīng)根據(jù)電路的電壓、電流強度和使用性質(zhì),正確配線。在具有酸性、高溫或潮濕場所,要配用耐酸防腐蝕、耐高溫和防潮電線。導(dǎo)線安裝牢固,防**落,不能將導(dǎo)線成捆打結(jié)或?qū)㈦娋€緊緊掛在鐵絲或鐵釘上。(2)移動電力工具的導(dǎo)線,要有良好的保護層,以防受機械損傷、脫落。(3)嚴(yán)禁導(dǎo)線裸端插在插座上。(4)電源總開關(guān)、分開關(guān)均應(yīng)安裝適合使用電流強度的保險裝置,并定期檢查電流運行情況,及時消除隱患。
2、防過負(fù)荷。各種導(dǎo)線都有一定的負(fù)荷,當(dāng)電流強度超過導(dǎo)線負(fù)荷時,導(dǎo)線溫度驟增,可導(dǎo)致絕緣層著火,使附近可燃燒物燃燒,造成火災(zāi)。防止電路過負(fù)荷引發(fā)火災(zāi),必須注意:(1)所有電氣設(shè)備都應(yīng)嚴(yán)格按照電器**規(guī)程選配相應(yīng)的導(dǎo)線,并正確安裝,不得隨意亂拉亂接。(2)凡超負(fù)荷的電路,應(yīng)改換合適使用負(fù)荷的導(dǎo)線或去掉電路上過多的電力工具,或根據(jù)生產(chǎn)程度和需要,分出先后、控制使用。(3)為防止三相電動機單相運行,要在三相開關(guān)配電板上安裝單相運行的信號燈。(4)電路總開關(guān)、分開關(guān)均應(yīng)安裝與導(dǎo)線**載流量相適應(yīng)的易熔斷的保險器。
3、電氣連接一定要緊固牢靠,接頭與端子之間的連接,除了受到導(dǎo)線本身的應(yīng)力作用外,還受到鄰近電流產(chǎn)生的磁場的電磁力作用。因電流是交變的,故受到的作用力也是交變的,相當(dāng)于機械振動。
4、防電火花。電器設(shè)備產(chǎn)生火花或電弧,極易引發(fā)易燃易爆氣體、粉塵的燃燒乃至爆炸。預(yù)防電氣設(shè)備電火花引起火災(zāi)的主要措施是:(1)經(jīng)常用外部檢查和檢查絕緣電阻的方法來監(jiān)視絕緣層的好壞。(2)防止裸體電線和金屬體相接觸,以防短路。(3)在有易燃易爆液體、氣體的房屋內(nèi),要安裝防爆或密封隔離式的照明燈具、開關(guān)及保險裝置。如確無這種防爆設(shè)備,也可將開關(guān)、保險裝置、照明燈具安裝在屋外或單獨安裝在一個房屋內(nèi),禁止在帶電情況下更換電燈泡或修理電器。
5、一定要嚴(yán)格保證TN-S系統(tǒng)中N線與PE線在系統(tǒng)中性點以外的電氣隔離,這既是電擊防護的要求,也是電氣火災(zāi)防范的要求。
6、防接觸電阻。當(dāng)一根導(dǎo)線與另一根導(dǎo)線或?qū)Ь€與開關(guān)、保險裝置、儀表以及電器用具連接的地方接觸**,就會形成一種電阻,叫接觸電阻。如果接觸電阻過大,在電流通過時,在接觸處會引起發(fā)熱,直至使電線絕緣層著火,金屬導(dǎo)線熔斷,產(chǎn)生火花,燒著附近可燃物,造成火災(zāi)。為避此患,必須注意:(1)凡導(dǎo)線與導(dǎo)線或?qū)Ь€與開關(guān)、保險裝置、電器用具連接時,先要將導(dǎo)線的氧化層、油脂等雜質(zhì)**干凈,而且連接要牢靠。(2)6-102毫米截面積的導(dǎo)線,應(yīng)用焊接方法連接。102毫米截面以上的導(dǎo)線,應(yīng)采用接線片連接。(3)應(yīng)經(jīng)常對線路連接部位進行檢查,發(fā)現(xiàn)接點松動、發(fā)熱時,要及時處理。
7、照明燈具防火。(1)燈泡防火。燈泡,包括白熾燈、碘鎢燈、高壓汞燈,通電后,表面溫度相當(dāng)高。燈具的功率越大,連續(xù)使用的時間越長,溫度就升得越高。如果散熱條件**,在它們強烈的輻射熱作用下,可以引起周圍可燃物燃燒。防止燈泡引起火災(zāi)應(yīng)注意做到:嚴(yán)禁用紙燈罩,或用紙、布包燈泡;在可能受到撞擊的地方,燈泡應(yīng)該有牢固的金屬網(wǎng)罩;不能讓燈泡過分靠近衣服、蚊帳、板壁、稻草、棉花及其他可燃物,起碼要保持30厘米以上的距離;**不可把燈泡放在被窩里取暖,這樣做不但會受熱起火,還有觸電的危險。(2)日光燈防火。日光燈引起火災(zāi)的罪魁禍?zhǔn)资擎?zhèn)流器。其防火要領(lǐng)是:安裝日光燈要注意通風(fēng)散熱,不要緊貼木板并防止漏雨、潮濕;安裝鎮(zhèn)流器時,鎮(zhèn)流器底部要朝上,不能朝下,更不能豎裝,以防瀝青熔化外溢;使用中如聽到鎮(zhèn)流器發(fā)出響聲,手模時溫度很高,或者聞到焦味,要及時切斷電源檢查;人離開房間時,要將電源切斷。
8、電視機、電腦防火。電視機、電腦應(yīng)放置于干燥、通風(fēng)、塵少之處,機身上不要放盛水的容器,也不要讓雨水淋著。機器內(nèi)要保持清潔,防止灰塵積聚;屏幕要用干凈的綢布輕抹,不要用濕布揩試;使用中如聞到焦味或蠟紙味時,要及時切斷電源檢查;使用后要關(guān)機。有些電視機、電腦的開關(guān)僅能切斷變壓器的次級電源,初級仍通電,所以*好將電源插頭拔掉;關(guān)機后,要等機身完全冷卻后再蓋上布罩。收音機、錄像機、音響設(shè)備等,也要參照上述各點使用、保養(yǎng)。尤其是用后不要忘記及時斷電。否則,它們的變壓器在長時間工作后也會發(fā)熱著火。
9、電爐、電烙鐵、干燥箱等防火。需要注意:電熱器功率應(yīng)當(dāng)與電路導(dǎo)線截面積相適應(yīng),防止過負(fù)荷;不能將電熱器安裝在可燃基座上或與可燃構(gòu)件相接近;插頭要完整,禁止用導(dǎo)線裸端直接插在插座上;電熱器通電后,應(yīng)有專人看管,用完后要切斷電源。使用中遇到停電,應(yīng)先關(guān)閉電路,待復(fù)電后再接通。電器安裝中使用的輔助材料,如絕緣膠帶、穿線塑料管、塑料線槽等,*好使用阻燃類型的。
八、電氣火災(zāi)的撲救
1、當(dāng)電力線路、電氣設(shè)備發(fā)生火災(zāi),引著附近的可燃物時,一般都應(yīng)采取斷電滅火的方法,即根據(jù)火場不同情況,及時切斷電源,然后進行撲救。要注意千萬不能先用水救火,因為電器一般來說都是帶電的,而潑上去的水是能導(dǎo)電的,用水救火可能會使人觸電,而且還達不到救火的目的,損失會更加慘重。發(fā)生電氣火災(zāi),只有確定電源已經(jīng)被切斷的情況下,才可以用水來滅火。在不能確定電源是否被切斷的情況下,可用干粉、二氧化碳、四氯化碳等滅火劑撲救。遭遇意外停電時一定要注意關(guān)閉電源開關(guān)。
2、電器著火中,比較危險的是電視機和電腦著火。如果電視機和電腦著火,即使關(guān)掉電源,拔下插頭,它們的熒光屏和顯像管也有可能爆炸。為了有效地防止爆炸,應(yīng)該按照下列方法去做:電視機或電腦發(fā)生冒煙起火時,應(yīng)該馬上拔掉總電源插頭,然后用濕地毯或濕棉被等蓋住它們,這樣既能有效阻止煙火蔓延,一旦爆炸,也能擋住熒光屏的玻璃碎片。注意切勿向電視機和電腦潑水或使用任何滅火器,因為溫度的突然降低,會使熾熱的顯像管立即發(fā)生爆炸。此外,電視機和電腦內(nèi)仍帶有剩余電流,潑水可能引起觸電。滅火時,不能正面接近它們,為了防止顯像管爆炸傷人,只能從側(cè)面或后面接近電視機或電腦。
3、電熱效應(yīng)的防護。⑴灼傷保護,一是將伸臂范圍以內(nèi)的電氣設(shè)備可接近部分的溫度設(shè)計在不可能造成灼傷人員的程度,二是當(dāng)伸臂范圍以內(nèi)的電氣設(shè)備的可接近部分,其表面溫度哪怕有短時間超過規(guī)定的限值,必須采取防止意外接觸這些部分措施,如設(shè)置圍護或警戒。⑵過熱保護,一是避免高溫?fù)p害,從結(jié)構(gòu)設(shè)計和安裝方面保證電氣設(shè)備及其組成部分所產(chǎn)生的熱或熱輻射,不致達到或超過致使設(shè)備損壞或功能下降的程度。⑶采取散熱措施,如在變壓器或靜止變流器中采用散熱片、強迫風(fēng)冷、循環(huán)水冷卻等措施。在采用強迫冷卻時,應(yīng)采取措施,監(jiān)測其冷卻效果。⑷對于熱水或蒸汽發(fā)生設(shè)備,應(yīng)考慮過熱**釋放。