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电气火灾的原因及灭火方法

  一、电气火灾的原因电气设备过热

  电气设备过热主要是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。这部分电能转换为热能,使导体温度升高,并加热其周围的其它材料。

  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,这部分热量是由于铁磁材料的涡流损耗和磁滞损耗造成的。因此,这类电气设备的铁芯也是一个热源。

  当电气设备的绝缘质量降低时,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。

  由上可知,电气设备运行时总是要发热的,但是,设计正确、施工正确以及运行正常的电气设备,其最高温度和其与周围环境温度之差(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℃;橡胶绝缘线的最高温度一般不得超过65℃;变压器的上层油温不得超过85℃;电力电器容器外壳温度不得超过65℃;电动机定子绕阻的最高温度,对于所采用的A级、E级或B级绝缘材料分别为95℃、105℃和110℃,定子铁芯分别是100℃、115℃和120℃等。这就是说,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,发热量增加,温度升高,在一定条件下,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,而产生的热量又和电流的平方成正比,使得温度急剧上升。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。

  当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时,即可引起短路。

  绝缘导线直接缠绕、勾挂在铁丝上时,由于磨损或铁锈腐蚀,很容易使绝缘破坏而形成短路。

  由于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而形成短路。

  由于雷击等过电压的作用,电气设备的绝缘可能遭到击穿而形成短路。

  在安装和检修工作中,由于接线和操作的错误,也可能造成短路事故。

  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,以致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,或者连续使用时间过长,超过线路或设备的设计能力,由此造成过热。

  3、接触不良

  接触部分是电路的薄弱环节,是发生过热的一个重点部位。

  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而松弛,也会导致接头发热。

  活动接头,如闸刀开关的触头、接触器的触头、插式熔断器(插保险)的触头、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电压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,如铁芯绝缘损坏或承受长时间过电压,将增加涡流损耗和磁滞损耗而使设备发热。

  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或通风措施,如果这些措施受到破坏,就会造成设备过热。

  此外,电灯和电炉等直接利用电流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。

  二、电气爆炸的原因电火花和电弧

  电火花是电极间的击穿放电,电弧是大量的电火花汇集而成的。

  一般电火花的温度都很高,特别是电弧,温度可达6000℃,因此,电火花和电弧不仅能引起可燃物燃烧,还能是金属熔化、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。

  在生产和生活中,电火花是经常见到的。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火花。如直流电机电刷与整流子滑动接触处、交流电机电刷与滑环滑动接触处电刷后方的微小火花、开关或接触器开合时的火花、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火花。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、感应电火花以及修理工作中错误操作引起的火花等。

  此外,电动机转子和定子发生摩擦(扫膛)或风扇与其它部件相碰也都会产生火花,这都是由碰撞引起的机械性质的火花。

  灯泡破碎时,炽热的灯丝也有类似火花的危险作用。

  电气设备本身,除多油断路器可能爆炸,电力变压器、电力电容器、充油套管等充油设备也可能爆裂外,一般不会出现爆炸事故。以下情况可能引起空间爆炸:

  1、周围空间有爆炸性混合物,在危险温度或电火花作用下引起空间爆炸。

  2、充油设备的绝缘油在电弧作用下分解和汽化,喷出大量油雾和可燃气体,引起空间爆炸。

  3、发电机氢冷装置漏气、酸性蓄电池排出氢气等,形成爆炸性混合物,引起空间爆炸。

  三、电气灭火常识

  电气灭火有两个特点:一是着火后电气设备可能带电,如不注意可能引起触电事故;二是有些电气设备(如电力变压器、多油断路器等)本身充有大量的油,可能发生喷油甚至爆炸事故,造成火势蔓延,扩大火灾范围。因此,扑灭电气火灾应注意以下几点:

  1、切断电源

  火灾现场尚未停电时,应先设法切断电源,切断电源时应注意:

  (1)切断电源要用适当的绝缘工具,以防触电。

  (2)切断电源的地点要选择适当,防止切断电源后影响灭火工作。

  (3)如需剪断电线,剪断位置应选在电源方向的支持物附近,以防止电线剪断后掉落下来造成接地短路和触电伤人。

  (4)剪断电线时,非同相电线应在不同部位剪断,以免造成短路。

  (5)如果线路上带有负载,应先切除负载,再切断现场电源。

  2、防止触电

  为了防止灭火过程中发生触电事故,灭火时应注意:

  (1)人体与带电体之间保持必要的安全距离。

  (2)如果带电导线断落地面,要划出一定的警戒区,防止跨步电压触电。

  (3)对架空线路等空中设备进行灭火时,人体位置与带电体之间的仰角不应超过45°,以防导线断落危及灭火人员安全。

  (4)用水枪灭火时,适于采用喷雾水枪,这种水枪通过水柱的泄漏电流较小,带电灭火比较安全;用普通直流水枪灭火时,为防止通过水柱的泄漏电流通过人体,水枪喷嘴应当接地;为了防止泄漏电流通过水枪手的身体,还可以采用水枪手穿戴均压服的办法。用水枪灭火时,水枪喷嘴与带电体之间应保持必要的距离,电压110kV及以下者不应小于3米,220kV及以上者不应小于5米。

  (5)泡沫灭火器的泡沫既损害电气设备的绝缘,又具有导电性,不宜用于带电灭火。

  3、充油设备灭火

  扑灭充油电气设备的火灾时,应注意:

  (1)充油电气设备容器外部着火时,可采用水、二氧化碳、四氯化碳、1211、1202、干粉等灭火剂带电灭火;灭火时,也要保持一定的安全距离。

  (2)如果充油电气设备容器内部着火,除应切断电源外,有事故贮油池的应设法将油放入事故贮油池,并用喷雾水枪灭火;不得已时可用砂子、泥土灭火;流散在地上的油火可用泡沫扑灭。

  (3)发电机和电动机等旋转电机着火时,为防止轴与轴承变形,可令其慢慢转动,用喷雾水枪灭火,并使均匀冷却;也可用二氧化碳、1211、1202、蒸汽灭火,但不宜用干粉、砂子、泥土灭火,以免损伤电气设备的绝缘。

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