电气防火与防爆.docx

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电气防火与防爆

电气防火与防爆

无论是日常生活中灯具、插座、电吹风和电视机，还是生产中的电动机、断路器、变压器和高低压供电线路，都具有较大的火灾爆炸危险性。

当线路、电气设备或用电器具与可燃物接触或接近时，这种危险性会更大。

电气火灾与爆炸事故，可能造成人身伤亡和设备毁坏，还可能造成较大范围或较长时间的停电，给生产和生活带来极大损害。

因此，人们必须了解电气火灾与爆炸事故发生的原因，积极预防，消除隐患。

一.电气火灾与爆炸的定义与条件

由于电气方面原因引起的火灾和爆炸事故，称为电气火灾和爆炸。

发生电气火灾和爆炸一般要具备两个条件：

一、易燃易爆物质和环境 

它是指：

在大气条件下，气体、蒸汽、薄雾、粉尘或纤维状的可燃物质与空气形成混合物，点燃后，燃烧传至全部未燃烧物的环境。

如煤矿中产生的瓦斯气体，军工企业中的火药、炸药场所，石油企业中的石油、天然气，化工企业中的一些原料、产品，纺织、食品企业生产场所的可燃气体、粉尘或纤维（例如煤粉、面粉、亚麻等）均为易燃易爆物质，并容易在生产、储存、运输和使用过程中与空气混合，形成爆炸性混合物。

二、引爆条件 

生产场所的动力、照明、控制、保护、测量等系统及生活场所的各种电气设备和线路在正常工作或事故时常常会产生电弧、火花和危险的高温，这就具备了引燃爆炸性混合物的条件。

如石油、化工、军工、煤矿等企业因电气火灾和爆炸带来的危害是相当严重的。

首先是电气设备本身的损坏、人身伤亡以及随之而来的大面积停电、停产；其次，在紧急停电时，又可能酿成新的灾害，带来无法估量的损失。

因此石油、化工、军工、煤矿等企业应特别注意并防止电气火灾与爆炸给生产带来的严重危害。

二.电气火灾与爆炸的具体起因

一、电气设备质量问题 

1、电气设备额定值和实际不符。

如果误选了假冒伪劣电器，如果接触端、断路器触点、电线电缆的导电截面的容量达不到使用要求，容易引起导电部分发热而成为火灾隐患；电器绝缘部分耐压低，容易引起导体绝缘部分击穿，造成短路故障而引发火灾。

2、成套电气设备内元器件安全距离达不到要求。

成套电气设备内部元器件装配过于密集，达不到器件散热条件，容易引起部分元器件发热着火而引发火灾。

二、电气设备安装和使用不当或缺乏维护 

1、接触不良。

引起电气设备接触不良的原因有几方面，有安装原因、环境原因等。

2、过电流。

电机及其拖动设备如果出现轴承卡死、磨损严重等情况，不但会使电机因过负荷烧毁，而且会使电机供电线路控制元件因过负荷而发热、绝缘受损甚至短路起火。

3、设备长时间缺乏维护，巡检不到位，有故障未及时发现并处理。

由于环境有害物质腐蚀老化，人为因素造成的导体绝缘破坏等。

4、私拉、乱拉电线造成的过负荷或短路。

三、电气设备设计和选型不当 

1、电线、电缆截面选择过小，使线路长时间处于过负荷状态。

2、电气设备容量选择过小。

3、保护电器保护定值选择过大或过小，致使被保护设备在故障时不能及时动作切断电源。

4、开关电器选型不当，本应该选用带灭弧装置的开关却用了不带灭弧装置的开关。

四、违规操作 

1、带负荷操作隔离开关。

2、带电维修时，使用工具不当或姿势不正确，不但检修人员有触电危险，而且会造成短路引发火灾。

五、自然因素 

1、雷电 

雷电是一种自然现象。

目前人类尚不能完全控制雷电，但是采取了很多措施对其危害进行防范，建筑防雷系统就是其中一例。

当雷击建筑物接闪器、防雷系统泄放强大的雷电能量时，火灾也可能因此而产生。

2、风雨 

风雨会造成架空线混线、断线或导线和树枝相碰中引起短路、接地故障。

3、鼠害 

老鼠等小动物咬坏电线、电缆或爬入电气室内造成相间短路而引发火灾。

六、过电压 

电力系统在运行过程中，有可能因故障而导致工频电压异常升高，电压异常升高会从两个方面产生火灾危险件：

1、由于电压升高而产生的温升，使用电设备的温度达到危险温度，从而引发火灾。

2、由于电压升高而使导电设备绝缘损坏击穿而引发火灾。

三.气火灾与爆炸的特点

一、季节性 

夏、冬两季是电气火灾的高发期。

夏季多雨，气候变化大，雷电活动频繁，易引起室外线路断线、短路等故障而发生火灾。

另外，由于夏季气温高，运行设备的散热条件差，尤其是室内设备，如开关控制柜、变压器点低压补偿电容器以及电线电缆等，如果周围环境温度过高，电气设备散热条件较差，如发现不及时，设备绝缘将破坏而引发火灾。

冬季气候干燥，多风降雪，也易引起外线断线和短路等故障而发生火灾。

冬季气温较低，电力取暖的情况增多，电力负荷过大，容易发生过负荷火灾。

具体到取暖电器设备本身，也会因为使用不当，电热元件接近易燃品，或取暖电器质量问题，电源线、控制元件过负荷而引发火灾。

二、时间性 

对电气火灾来说，防患于未然很重要，例如一些重要配电场所，除了完备的保护系统外，值班人员要定期巡检，依靠听、闻、看及时发现火灾隐患。

在节假日或夜班时间，值班人员紧缺或个别值班人员容易疏忽大意、抱有侥幸心理，使规定的巡检和操作制度不能正常进行，电气火灾也往往在此种情况发生。

三、隐蔽性 

电气火灾，开始时可能是很小的元件或短路点，发展过程也可能较长，往往不易被察觉，一旦着火，会引起相邻元件、整个电控设备单元短路着火，并很快发展成整个供电场所的火灾。

另外，在供电场所，离不开绝缘介质，绝缘介质着火后，又会产生刺激性有毒气体，悄然弥漫，它不像明火那样容易引起人们警觉，所以很多电气火灾现场的人员都因窒息死亡。

四.电气防火措施

一、电气设备的防火措施 

（一）电气设备的选择 

电气设备的防火措施，首先应从电气设备的选择着手。

在选择电气设备时应注意以下几点：

1、应严格按照电气设计规范，设计时尽量准确统计负荷，并依据短路电流对所选设备进行短路动稳定和热稳定校验。

2、选用品质优良、电气性能稳定的电器元件。

这一点很重要，因为在实际生产中，有不少的火灾事例是由所选用的电器元件质量不过关，达不到其标称的额定值，从而过负荷引发火灾。

3、电气设备选择时，在严格按照电气设计规范的同时，还应结合实际应用经验，结合具体设备，结合某一类型的电器元件，在兼顾经济效益的同时适当放大电气设备的容量富裕度。

4、分清电气环境。

如果火灾危险性大，应尽可能选用少油或无油设备。

因为油在高温下会分解成气体，即使自身不会燃烧，也有爆炸的危险。

5、开关电器及成套配电装置的选择，应考虑开关电器在操作时的飞弧问题。

（二）电气设备安装 

1、在组装配电装置时，各元器件应有合理间距以利于散热。

 2、有爆炸或火灾危险的场所，安装人员所使用的工具应尽量不采用塑料或尼龙制品。

3、低压供电系统中，容易因三相负荷不平衡引起三相供电电压不平衡，三相电压不平衡的结果会使某相电压过高，使绝缘老化甚至击穿引发火灾。

因此，在系统设计安装时，应尽量做到三相负荷平衡，并确保中性线的完好，中性线必须有足够的机械强度且不能装开关和熔断器。

（三）系统保护设置 

1、负荷保护 

整定合理的过负荷功作保护值，是可靠保护的关键，整定值要根据保护元件的动作特性和被保护元件允许过负荷的能力确定，同时要参照具体设备及其工作特性进行适当调整。

2、短路保护 

对一般的短路保护设备，如熔断器、低压断路器等，应合理选用熔体规格和断路器脱扣器件定位，以便在短路时及时断开供电回路，迅速切除故障。

3、剩余电流保护电器在防电气火灾中的应用 

剩余电流保护电器（RCD）除了用于电击防护外，在发达国家还广泛用于电气火灾的防范。

二、电气线路的防火措施 

（一）线路的选择 

1、选用导线时，无论是电缆还是绝缘导线，它们的额定电压绝对不能低于线路的标称额定电压，这样才能使线路具有足够的耐压水平。

2、电缆和绝缘导线，在使用前要使用相应电压等级的兆欧表摇测绝缘，以确保有较高的绝缘电阻，防止绝缘被击穿而发生短路。

3、选择阻燃绝缘材料。

无论电线还是电缆着火，一般都是在线路的某一点着火后，火沿着线路燃烧蔓延引燃其他可燃物后扩大成火灾。

因此，电线电缆绝缘应尽量选择阻燃绝缘材料。

4、应正确计算线路载流量，以免使线路因过载而产生高温。

（二）线路安装运行 

1、安装施工中不能损伤导体的绝缘。

2、PE线和PEN线应敷设在同一护套或同一穿线钢管内。

3、火灾危险场所不准装设插座或敷设临时线路。

4、露天安装时应有防雨、雪措施；在高温场所应采用瓷管、石棉套管穿线保护或耐高温特种导线，在有腐蚀性物质的环境，应采用耐腐蚀的穿管线。

5、导线与导线或导线与电气设备接线端子的连接，必须接触良好、牢固可靠。

6、加强对电气设备的日常巡视和定期保养，及时发现和处理接头松动故障

7、在容易发生接触电压过大的部位，巡检时要用便携式远红外电子测温仪定时测量。

8、截面较大的导线相连接时，可采用焊接法或压接法；务使连接牢靠，接触紧密。

9、安装绝缘监察装置。

三、变配电所的防火措施 

变配电所内电气设备集中，电力变压器、油断路器又都是充油设备，火灾危险大，容易由局部火灾扩大成变配电所大面积火灾甚至爆炸，因此，变配电所对防火防爆的要求不能疏忽。

室外变配电装置与建筑物的间距一般不应小于12～40m；与爆炸危险场所建筑物的间距不应小于30m；与易燃和可燃液体储罐的间距不应小于25～90m；与液化石油气罐的间距不应小于40～90m。

油浸式变压器应有单独的变压器室，和变配电所内其他房间之间应有防火隔离措施，必要时应加防火墙

五.电气防爆措施

一、电气设备的防爆措施 

（一）电气设备的选择 

1、在爆炸性气体危险环境中使用的电气设备，必须严格按照防爆类电器的适用范围选择合适的防爆类型。

满足爆炸性气体危险环境中使用的电气设备一般有防爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充砂型、无火花型、防尘、防爆特殊型等类型。

2、在爆炸性粉尘危险环境中使用的电气设备的外壳，按其限制粉尘进入设备的能力分为两类。

一类为尘密型外壳；另一类为防尘外壳。

所谓“尘密”，即无尘埃进入设备内部；而“防尘”则是指不能完全防止尘埃进入，但进入量不能达到妨碍设备正常运转的程度。

在选择时，要根据爆炸性粉尘危险环境的危险等级决定要选择的设备防护等级。

3、在爆炸危险环境中使用的电气设备，要根据具体环境条件而具备耐腐蚀、耐高温或耐冲击性，只有这样，设备的防爆性能才有保障。

（二）电气设备安装 

1、爆炸危险环境中，电气设备在安装中使用的穿线管、接线盒除了要选用防爆型外，还要在管道进出口，线路连接处进行密封处理。

2、对不同分区的爆炸危险环境，以及爆炸危险环境和非爆炸危险环境之间要有密封隔离措施。

3、在爆炸危险环境下，尽量不要采用便携式移动电气设备。

4、在爆炸危险环境中，尽量不要装设插座和照明电器。

5、爆炸危险环境下，环境的防爆通风和检测很重要，首先要有良好的通风设备，防止设备运行环境中爆炸件气体和粉尘浓度越标；还要有灵敏的自动检测设备，浓度一旦超标，就会及时发出报警或切除电源，防止事故进一步扩大。

二、电气线路的防爆措施

（一）线路的选择 

1、明敷电缆要根据环境爆炸危险程度尽量采用铠装电线。

2、在爆炸危险环境中，导线允许载流量应不小于熔断器额定电流的1.25倍或低压断路器过电流脱扣器整定电流的1.25倍。

3、低压异步电动机动力电源线的允许载流量不得小于异步电动机额定电流的1.25倍。

（二）线路安装运行 

1、有爆炸危险场所的单相线路中，其相线与中性线均应有短路保护装置，并应选用双极开关，以便同时切断相线和中性线。

2、架空线不得跨越存放易燃易爆危险的储罐、堆场、仓库。

架空线和存放易燃易爆危险品的场所之间应有一定的安全距离，例如10kV以上的架空线与储量超过200m3的液化天然气储罐的水平距离不小于40m。

3、在爆炸危险环境内的电气线路一般不允许做中间接头，如必须做个间接头或分路时，采用适当的连接件连接。

4、电气线路使用的连接件，如接线盒、分线盒、隔离密封盒等，应用防爆型。

5、电气线路与防爆电器设备的引入装置连接时，引入口须用带螺纹的保护钢管与引入装置的螺母相连接。

6、爆炸危险环境内的绝缘导线不能采用明敷，必须穿钢管布线，钢管的中间接头应连接牢固，并要做密封和防腐处理。

7、不同程度的爆炸危险环境之间，以及非爆炸危险环境与爆炸危险环境之间的电缆沟、保护管与相邻敷设的管道间隙，必须进行密封隔离。

8、电缆的中间接头要压接或熔焊。

如果使用防爆接线盒，连接后的接线盒内要灌注绝缘填充物

（三）接地（接零）要求     

爆炸危险场所的接地（接零），较一般场所要求要高，所以要注意以下点：

（1）除了生产上有特殊要求以外，在一般场所不需要接地（接零）的，在防爆环境中仍须接地（接零）。

（2）在防爆场所，必须将所有设备的金属部分、金属管道以及建筑物的金属结构等全部接地（接零），并连接成连续整体，保持电流途径不中断。

接地（接零）干线至少有两处与接地体可靠连接，以保证可靠。

（3）Q—1级、G—1级场所内所有电气设备，和 Q—2级场所内除照明灯具外的其余电气设备，均应使用专用的接地（接零）线，并应接在电气设备封闭接线盒内的专用接地螺柱上。

而金属管道、电缆金属外皮等只能作为本体辅助接地（接零）线用。

（4）必须执行三相五线制。

（5）在爆炸危险场所，中性点不直接接地的供电系统中，供电时必须装设能发出信号的绝缘监视装置。

（6）在爆炸危险场所中性点直接接地的供电系统中，接地导线截面积的选择应当大一些：

应使最小单相短路电流不得小于保护该段线路熔断器额定电流的5倍，或自动开关瞬时（短延时）动作过电流脱扣器整定电流的1.5倍。

六.电气火灾的扑救     

一、断电后灭火     

火灾发生后，电气设备因绝缘损坏而碰壳短路，线路因断线而接地，使正常不带电的金属构架、地面等部位带电，导致因接触电压或跨步电压而发生触电事故。

因此，发现火灾时应首先切断电源。

切断电源时应注意以下点：

（1）火灾发生后，由于受潮或烟熏，开关设备的绝缘能力会降低，因此拉闸时应使用绝缘工具操作。

（2）高压设备应先操作油断路器，而不应该先拉隔离刀闸，防止引起弧光短路。

（3）切断电源的地点要适当，防止影响灭火工作。

（4）剪断电线时，不同相线应在不同部位剪断，防止造成相间一路。

剪断空中电线时，剪断位置应选择在电源方向支持物附近，防止电线切断后，断头掉地发生触电事故。

（5）带负载线路应先停掉负载，再切断着火现场电线。

二、带电灭火安全要求 

  1.带电灭火时，为防止发生人身触电事故，必须注意以下几点：

应按现场特点选择适当的灭火器，扑救人员及所使用的灭火器材与带电部分必须保持足够的安全距离，并戴绝缘手套；泡沫灭火器的灭火剂（水溶液、喷射水流等）有一定的导电性，而且对电气设备的绝缘有影响，因此，不适宜于对有电设备进行灭火。

使用水枪带电灭火时，扑救人员应穿绝缘靴、戴绝缘手套并应将水枪喷嘴接地；在灭火中电气设备发生故障，如电线断落在地上，在局部地区会形成跨步电压，扑救人员进行灭火时，必须穿绝缘靴（或绝缘鞋）或穿戴均压服操作。

2.扑救架空线路的火灾时，人体与带电体导之间的仰角不应大于45°，并应站在线路外侧，以防导线断落触及人体发生触电事故。

三、充油设备灭火    

 扑灭充油设备火灾时，应注意以下点。

（1）充油电气设备容器外部着火时，可以采用水、h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人事故贮油池，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灭火器扑灭。

（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，使之均匀冷却；也可用二氧化碳、1211、1202、蒸气灭火，但不宜用干粉、砂子、泥土灭火，以免损伤电气设备的绝缘。

四、常见灭火器的使用     

灭火器是人们用来扑灭各种初期火灾的很有效的灭火器材，其中小型的有手提式和背负式灭火器，比较大一点的为推车式灭火器。

根据灭火剂的多少，也有不同规格。

常见的灭火器所示。

（一）干粉灭火器的使用

干粉灭火器是利用二氧化碳气体或氢气气体作动力，将筒内的干粉喷出灭火的。

干粉是一种干燥的、易子流动的微细固体粉末，由能灭火的基料和防潮剂、流动促进剂。

结块防止剂等添加剂组成。

主要用于扑救石油、有机溶剂等易燃液体、可燃气体和电气设备的初起火灾。

（二）泡沫灭火器的使用 

此类灭火器是通过筒体内酸性溶液与碱性溶液混合发生化学反应，将生成的泡沫压出喷嘴，喷射出去进行灭火的。

（三）二氧化碳灭火器 

本类灭火器是充装液态二氧化碳，利用气化的二氧化碳气体能够降低燃烧区温度，隔绝空气并降低空气中氧含量来进行灭火的。

主要用于扑救贵重设备、档案资料、仪器仪表、600 V以下的电气设备及油类初起火灾，不能扑救钾、钠等轻金属火灾