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电气火灾的形成特点与规律研讨

  近年来,我国发生的电气火灾约占各类火灾事故总数的30%左右,高居首位。因此,分析电气火灾的成因,研讨电气火灾发生的特点和规律,对保障正常的生产和生活秩序具有重要的现实意义。

  一、电气火灾的定义

  电气火灾是指电能通过电气设备及线路转化成热能,进而成为火源所引发的火灾。

  电气火灾一般由电气线路、用电设备、器具以及供配电设备出现故障性释放的热能;如高温、电弧、电火花以及非故障性释放的能量;如电热器具的炽热表面,在具备燃烧条件下引燃本体或其他可燃物而造成的火灾,也包括由雷电和静电引起的火灾。

  二、电器火灾火源的主要形式

  电器火灾的火源主要有两种形式:一是电火花与电弧,主要在气体或液体绝缘材料中产生。当绝缘损坏后,在缝隙或裂纹间会产生电弧,使被击穿的两导体间产生的电弧电压为30 kV/cm。电弧会产生很高的温度,如2~20A的电弧电流就可产生2000~4000℃的局部高温,0.5A的电弧电流就足以引发火灾;电火花可以看成是不稳定的、持续时间很短的电弧,其温度也很高。由电火花、电弧产生的二次火源有着更大的危险性。另一种是电气设备或线路上产生的危险高温,它的效应主要有软化绝缘、分解物质、产生可(易)燃气体、直接烤燃物质等。

  三、电气火灾的成因研讨

  (一)短路

  短路是极严重的事故状态,在极短时间内载流部分要承受比正常运行时大许多倍的短路电流。主要表现是裸导线或绝缘导线的绝缘破损后,相线之间、相线与中性线或保护线(PE)之间在电阻很小的情况下相碰。如果保护装置未按规定要求安装,或动作电流、动作时间、整定值过大,以及装置失灵、起不到保护用时,这种低阻抗短路的大电流会给电器设备各个环节造成很大威胁(包括电接触部分),大电流作用在电接触部分产生的热量,足以引燃周围可燃物,甚至熔化电接触件。

  (二)过负荷

  一般导线的最高允许工作温度为65℃,过载时导线的温度超过这个温度值,会使绝缘加速老化,甚至损坏,从而引起火灾事故。造成过负荷的主要原因有:设计或选择导线截面不当,实际负载超过了导线的安全载流量;在线路中接入过多或功率过大的电气设备,超过了电气线路的负载能力;或由于设计时选择的断路器(熔断器)额定电流比线路的允许持续载流量、配电保护整定值大很多,当发生过载时,断路器在规定的时间内不动作,线路就长期处于过载状态,对绝缘、接线端子和周围物体形成损害;线路实际载流量超过设计载流量,其断路器频繁跳闸,无法用电,如强行使用,就会因过负荷而引起火灾。

  (三)接触不良

  最常见的原因是插头与插座、铝线与铝线之间连接不良。大量的插头与插座引发的火灾是由于用户在固定插座外,连接了不正规的插头或插座板。一般老百姓对电气的知识了解甚少,当插座不够用时,多随意在小店内购买价格低廉、质量较差的插座板,并在上面同时连接多个用电器。但是由于质量较差的插座板,在使用中多与连接在上面的插头接触压力及面积不够,导致接触电阻过大,最终带来高温及打火的危害。尤其在用电量负荷较大的时候,更易发生火灾事故。我国在电气线路中多使用铝线为导体。而铝线本身的表面较容易与空气融合发生氧化,其膨胀系数大于铜线的39%,且容易电解腐蚀,因而铝线发生火灾的几率大于铜线。所以住宅或公共聚集场所,选用铜线更能保障安全。

  (四)漏电

  当用电器或电源插座内部的灰尘增多并遇到雷雨天气、气候潮湿时,因绝缘受损或线路对地电容大,易发生电流泄漏。如泄漏电流达300mA(对额定电流为40A的线路,泄漏电流是100mA),故障处的消耗功率为20W,时间延续2h,将使绝缘进一步遭损,而造成相对地短路,进而引起火花放电,酿成火灾。据测,0.5A电流的电弧温度可达2000度,足以引燃所有的可燃物。

  (五)散热不良

  电气设备在使用过程,由于通风不好或本身的质量问题,常常使电气设备长时间蓄热,而又不能及时将热量散发出去,这就为火灾准备了条件(温度)。只要设备周围有可燃性物质,就会酿成火灾。

  (六)静电

  静电是指在宏观范围内暂时失去平衡、相对静止的正电和负电。静电的产生是同接触电位差和接触面上的双电荷层直接相关的。静电电量虽然不大,但因其电压很高而容易发生火花放电。静电火花可以引燃易燃物质形成的爆炸性混合物,还可能引起计算机、继电器、开关等设备中电子元件的误动作。

  由此可见,电气火灾的成因及发生是有一定规律的,只要根据电气火灾的特点及规律,采取预防措施、实施防治策略,人们完全有能力做到有效抑制、避免电气火灾的发生,从而减少伤亡和损失。

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