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电气火灾和爆炸的原因

点击次数:  更新时间:2018-03-16 10:36:37  

 电气火灾和爆炸在火灾、爆炸事故中占有很大的比例。如线路、电动机、开关等电气设备都可能引起火灾。变压器等带油电气设备除了可能发生火灾,还有爆炸的危险。造成电气火灾与爆炸的原因很多。除设备缺陷、安装不当等设计和施工方面的原因外,电流产生的热量和火花或电弧是引发火灾和爆炸事故的直接原因。

  1.过热

  电气设备过热主要是由电流产生的热量造成的。

  导体的电阻虽然很小,但其电阻总是客观存在的。因此,电流通过导体时要消耗一定的电能,这部分电能转化为热能,使导体温度升高,并使其周围的其他材料受热。对于电动机和变压器等带有铁磁材料的电气设备,除电流通过导体产生的热量外,还有在铁磁材料中产生的热量。因此,这类电气设备的铁芯也是一个热源。

  当电气设备的绝缘性能降低时,通过绝缘材料的泄漏电流增加,可能导致绝缘材料温度升高。

  由上面的分析可知,电气设备运行时总是要发热的,但是,设计、施工正确及运行正常的电气设备,其最高温度和其与周围环境温差(即最高温升)都不会超过某一允许范围。例如:裸导线和塑料绝缘线的最高温度一般不超过70℃。也就是说,电气设备正常的发热是允许的。但当电气设备的正常运行遭到破坏时,发热量要增加,温度升高,达到一定条件,可能引起火灾。

  引起电气设备过热的不正常运行大体包括以下几种情况:

  (1)短路。发生短路时,线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍,使设备温度急剧上升,大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的自燃点,即引起燃烧,从而导致火灾。

  下面是引起短路的几种常见情况:电气设备的绝缘老化变质,或受到高温、潮湿或腐蚀的作用失去绝缘能力;绝缘导线直接缠绕、勾挂在铁钉或铁丝上时,由于磨损和铁锈蚀,使绝缘破坏;设备安装不当或工作疏忽,使电气设备的绝缘受到机械损伤;雷击等过电压的作用,电气设备的绝缘可能遭到击穿;在安装和检修工作中,由于接线和操作的错误等。

  (2)过载。过载会引起电气设备发热,造成过载的原因大体上有以下两种情况:一是设计时选用线路或设备不合理,以至在额定负载下产生过热;二是使用不合理,即线路或设备的负载超过额定值,或连续使用时间过长,超过线路或设备的设计能力,由此造成过热。

  (3)接触不良。接触部分是发生过热的一个重点部位,易造成局部发热、烧毁。有下列几种情况易引起接触不良:不可拆卸的接头连接不牢、焊接不良或接头处混有杂质,都会增加接触电阻而导致接头过热;可拆卸的接头连接不紧密或由于震动变松,也会导致接头发热;活动触头,如闸刀开关的触头、插头的触头、灯泡与灯座的接触处等活动触头,如果没有足够的接触压力或接触表面粗糙不平,会导致触头过热;对于铜铝接头,由于铜和铝电性不同,接头处易因电解作用而腐蚀,从而导致接头过热。

  (4)铁芯发热。变压器、电动机等设备的铁芯,如果铁芯绝缘损坏或承受长时间过电压,涡流损耗和磁滞损耗将增加,使设备过热。

  (5)散热不良。各种电气设备在设计和安装时都要考虑有一定的散热或通风措施,如果这些部分受到破坏,就会造成设备过热。

  此外,电炉等直接利用电流的热量进行工作的电气设备,工作温度都比较高,如安置或使用不当,均可能引起火灾。


  2.电火花和电弧

  一般电火花的温度都很高,特别是电弧,温度可高达3000℃一6000℃,因此,电火花和电弧不仅能引起可燃物燃烧,还能使金属熔化、飞溅,构成危险的火源。在有爆炸危险的场所,电火花和电弧更是引起火灾和爆炸的一个十分危险的因素。

  电火花大体包括工作火花和事故火花两类。

  工作火花是指电气设备正常工作时或正常操作过程中产生的。如开关或接触器开合时产生的火花、插销拔出或插入时的火花等。

  事故火花是线路或设备发生故障时出现的。如发生短路或接地时出现的火花、绝缘损坏时出现的闪光、导线连接松脱时的火花、保险丝熔断时的火花、过电压放电火花、静电火花以及修理工作中错误操作引起的火花等。

  此外,还有因碰撞引起的机械性质的火花;灯泡破碎时,炽热的灯丝有类似火花的危险作用。 为了防止电气火灾和爆炸,首先应了解电气火灾和爆炸的原因。电气线路、电动机、油浸电力变压器、开关设备、电灯、电热设备等各类电气设备,由于其结构、运行各有特点,火灾和爆炸的危险性和原因也各不相同。但总的来看,除设备缺陷、安装设计和施工不当等方面的原因外,在运行中,电流的热量和电流的火花或电弧是引起电气火灾和爆炸的直接原因:

  电流通过导线会产生热量,一些有机械运动的电气设备,工作中由于轴承摩擦、电刷摩擦也会发热,使温度升高。一些电气设备由于漏磁、谐波等还会引起附加发热,使温度升高。此外。当电气设备绝缘质量降低时,通过绝缘材料的泄漏电流增加,也可能导致绝缘材料温度升高。一般来说,电气设备正常的发热是允许的。但如果电气设备运行不正常时,发热量增加,温度升高,在一定条件下可以引起火灾。引起电气设备过度发热的大致有下面几种情况:

  (l)短路

  发生短路时,线路中的电流增加为正常几倍甚至几十倍,而产生的热量又与电流的平方成正比,使得线路或用电设备温度急剧上升,大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的引燃温度,即引起燃烧,从而可以导致火灾。

  造成短路的原因是多方面的:

  ①电气设备的绝缘老化变质,或受到高温、潮湿或腐蚀的作用而失去绝缘能力,绝缘导线的绝缘体受到磨损破坏;

  ② 设备安装不当或工作疏忽,可能使电气设备的绝缘受到机械损伤;

  ③ 由于雷击等过电压的作用,电气设备的绝缘可能遭到击穿所致;

  ④ 在安装或检修工作中,由于接线和操作的错误造成;

  ⑤ 选用的设备额定电压太低,不能满足工作电压的要求,可能击穿而形成短路;

  ⑥ 维修不及时,导电粉尘或纤维进人电气设备,也可能引起短路;

  ⑦ 管理不严,电气设备内污物积聚,小动物进入等。

  (2)过载

  过载也会引起电气设备过热,造成过载的大体上有三种情况:

  设计使用不合理,即线路或设备的负载超过额定值;或连续使用时间过长,超过线路或设备的设计能力。由此造成过热;

  ② 是管理不严,乱拉乱接,容易造成线路或设备过载运行;

  ③ 是设备故障运行会造成线路和设备过负载,如三相电动机缺相运行或三相变压器不对称运行,均可能造成过热。

  (3)接触不良

  接触部位是电路中的薄弱环节,是产生过热的一个重点部位。

  接头连接不牢、焊接不良或接头处混有杂质,或由于振动而发生松动等现象,都会增加电阻而导致接头过热;

  活动触头,如闸刀开关的触头、接触器、插式熔断器(插保险),插销的触头、灯泡与灯座的接触处等活动触头,如果没有足够的接触压力或接触表面粗糙不平,会导致触头过热;

  对于铜铝接头,由于铜和铝热化性能不同,接头处容易因电解作用而腐蚀,从而导致接头过热;

  电刷的滑动接触处没有足够的压力,或接触表面有污垢或不光滑,也会导致过热。

  (4)铁芯发热

  变压器、电动机等设备的铁芯,如铁芯绝缘损坏或长时间过电压、涡流损耗和磁滞损耗将增加而过热。

  (5)散热不良

  各种电气设备在设计和安装时都考虑有一定的散热和通风措施,如果这些措施受到破坏,即造成设备过热。

  (6)漏电

  漏电电流一般不大,线路保险丝不会运作。如漏电电流沿线路大致均匀分布,则发热量分散,火灾危险性不大;如漏电电流集中在某一点,则容易造成火灾。漏电电流经常是经过金属螺丝或钉子引起木制构件起火。

关键词:火灾报警器

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