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电气火灾的原因分析与防火措施探讨

  近年来,随着高层建筑的大量兴建和城乡人民物质文化生活水平的不断提高,以技术密集和社会财富的高度集中为特征的现代化生产规模不断扩大,电器设备的应用已深入到社会的各个角落。由电器设备、电气线路故障或使用不当而引起的火灾次数越来越多,造成的人员伤亡和财产损失逐年呈上升趋势。

  1 引发电气火灾的原因

  引发电气火灾的直接原因是多种多样的,如短路、过载、接触不良、电弧火花、漏电、雷击或静电等都能引起火灾,从电气防火角度看,电气火灾大都是因电气工程、电器产品的质量以及管理不善等问题造成的。电器设备质量不高,安装使用不当,保养不良、雷击和静电是造成电气火灾的几个重要原因。

  (1)短路、电弧和火花。短路是电器设备最严重的一种故障状态,主要原因是载流部分绝缘破坏。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)之间电阻很小的情况下相碰。在短路点或导线连接松动的接头处电流突然增大,同时产生电弧或火花。电弧温度可达6000ºC以上,在极短时间内发出的热量,不但可使金属熔化,引燃本身的绝缘材料,还可将其附近的可燃材料、蒸气和粉尘引燃,造成火灾。

  (2)过载。过载是指电器设备或导线的功率或电流超过其额定值而造成。电器设备或导线的绝缘材料大都是可燃有机绝缘材料,只有少数属无机材料,过载使导体中的电能转变成热能,当导体和绝缘物局部过热,达到一定温度时,就会引起火灾。另外,过载导体发热量的增加所引起的温度升高,将使导线的绝缘层加速老化,绝缘程度降低,在发生过电压时,绝缘层被击穿,引起短路,导致火灾。

  (3)接触不良。接触不良即接触电阻过大,会形成局部过热,当温度达到一定程度时引发火灾,也会出现电弧、电火花,造成潜在的点火源。它主要发生在导线与导线或导线与电器设备连接处。

  (4)电器设备选择不当或使用伪劣产品。保护电器起不到保护作用,控制电器不能有效控制,需加防护措施的场所未加防护,因此,当自动开关、接触器、闸门开关、电焊机等使用时,产生的电火花或电弧引发周围可燃物质燃烧。

  (5)磨擦。发电机和电动机等设备,定子与转子相碰撞,或轴承出现润滑不良、干燥产生干磨,或虽润滑正常,但出现高速旋转时,都会引起火灾。

  (6)雷电。雷电产生的放电电压可达数百万伏至数千万伏,放电电流达几十万安培。雷电危害是在放电时伴随产生的机械力、高温和强烈电弧、电火花,使建筑物破坏、输电线路或电器设备损坏,油罐爆炸、森林着火,导致火灾和爆炸事故。

  (7)静电。静电火灾和爆炸事故的发生是由于不同物体相互磨擦、接触、分离、喷溅、静电感应、人体带电等原因逐渐累积静电荷形成高电位,在一定条件下,将周围空气介质击穿,对金属放电并产生足够能量的火花放电,火花放电过程主要是将电能转变成热能,用火花热能引燃或引爆可燃物或爆炸性混合物。

  2 电气火灾的预防措施

  2.1 电气线路的防火措施

  (1)根据环境特点,正确选用导线,考虑防潮湿、防热、耐腐蚀等因素;

  (2)布线应规范,导线穿墙处应穿套管保护,以防导线绝缘层破损;

  (3)导线连接要牢固,防止接头发生氧化;

  (4)加强对临时用电线路的防火,严禁私拉乱接;

  (5)做好低压配电线路的安全保护;

  (6)常用的保护电器,如自动开关和熔断器,对过负荷和短路都有一定保护功能,要根据负荷大小,正确选择脱扣器动作值和熔体规格,且应与线缆截面相匹配。

  2.2 用电设备的防火措施

  (1)电动机的防火措施。正确选择电机型号规格,一般电动机容量要大于所带机械的功率10%左右。电机距可燃物应保持1 m以上距离,且不得安装在燃烧体上。电动机及其电源设备外壳应做好接地。

  (2)照明灯具的防火措施。根据灯具的使用场所、环境的火灾危险性,选择不同的灯具,如室外选择防水型,有爆炸危险场所选择防爆灯。白炽灯、高压汞灯、卤钨灯与可燃物之间的距离不应小于0.5 m,卤钨灯管所用导线应采用以玻璃丝、石棉、瓷管等为绝缘的耐热线。严禁用纸、布或其它可燃物遮挡灯具,灯泡正下方不准堆放可燃物品,仓库内的灯泡应安装在走道上方,可燃物品库内一般宜采用自然采光。镇流器安装时应注意通风散热,不准将镇流器直接固定在可燃物品上或天花板、柜台、展览厨窗内,镇流器与灯具必须配套。

  (3)电热设备的防火措施。电热设备最好使用单独的供电线路,应采用耐火绝热的绝缘材料配线,并设熔断器等保护设备。在电热设备使用场所,应配置必要的灭火器材,以便在火灾初期扑灭火灾。

  (4)电焊设备的防火措施。电焊机和电源线的绝缘要可靠,焊接导线应使用紫铜导线,并应有足够的截面,保证在使用过程中不因过载而损坏绝缘,导线有破损时,应及时更换。电焊机与电焊导线、焊钳连接应用螺栓螺母拧紧,焊接时应避开可燃和易燃易爆物。焊接应采用专用地线,严禁利用建筑物内的金属构件管道、轨道或其它金属物做导线使用。

  (5)电气开关防火措施。常见的低压开关设备有自动开关、闸门开关、铁壳开关、接触电、控制继电器等。

  自动开关应安装在干燥明亮、便于维修及保证施工安全,操作方便的地方,不应安装在易燃易爆、受震、潮湿、高温或多尘的场所。其操作机构,脱扣器的电流整定值和延时时限应定期检查,定期清除灰尘和灭弧室内壁及棚片上的金属颗粒和积炭,使之保持良好的工作状态。

  闸刀开关应根据实际使用情况合理选用,一般其触头额定电流为线路计算电流的2.5倍以上,闸刀开关应安装于有化学腐蚀、灰尘、潮湿场所的室外或专用配电室内的开关箱内,且按规定正确安装,合理使用。当发现触头松动,氧化严重,接触面积过小,熔体熔断等情况,应及时修理和更换。

  铁壳开关是一种安全可靠,使用寿命长,能防止电火花、电弧及高温颗粒飞溅,应用范围较广的开关设备,为保证安全,除正确选用铁壳开关外,其外壳必须接地良好,不能长期过载使用,如果发现机械连锁装置或外盖损坏或插入式熔断器损坏,应及时修复或更换。

  接触器是常见的控制用电器设备,接触器触头弹簧压力不能过小,触头接触要良好,防止接触电阻过大,防止线圈过热或烧毁,还要保证灭弧装置完好无损。

  2.3 防雷、防静电措施

  防雷的一般原则是根据当地的雷电活动规律以及被保护物的特点和防雷分类等,确定是否需要设置防雷装置、防雷装置的形式及其布置,因地制宜地采取相应的防雷措施,做到安全可靠、技术先进、经济合理,设计符合国家现行有关标准和规范的规定。

  对防雷装置要经常检查,每年雨季前进行一次检查,如发现防雷装置有熔化或断损情况,以及腐蚀和锈蚀超过30%以上,应及时维修或更换,以防遭受雷击。

  根据形成静电危害的基本条件,控制和排除放电场所的可燃物质,控制和减少静电荷的产生,消除点火源;减少静电荷的积累;防止人体带电;抑制静电放电和控制放电能量,有效地避免产生静电事故。

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