—、基本概念
由于电气方面原因(如过载、短路、漏电、电火花或电弧等)产生火源而引起的火 灾.称为电气火灾。为了抑制电气点火源的产生而采取的各种技术措施和安全管理措施, 称为电气防火。
电气防火安全范畴包含了四大类技术内容,即电气防火技术、消防电源及其配电体系 的可靠性与防火性、电气火灾原因鉴别技术、电气火灾报警与控制技术。本书将较系统介 绍电气火源形成理论(含电气发热、电弧、绝缘击穿等)、消防电源及其配电系统、变配 电装置防火、电气设备及系统的火灾预防、防雷和防静电等技术内容。
电气防火是以防火安全要求为基本出发点,研究如何防止火灾的发生以保证人员生命 和财产安全.以及如何使火灾损失减到最低限度。
二、 研究内容与应用对象
(一〉电气防火的研究内容
电气防火的研究内容包括:电气火灾及其形成机理(包含电气发热、电弧、绝缘击穿 等)、消防电源及其配电系统要求、变电所及变配电装置防火、电气设备防火、导线电缆 阻燃及耐火、爆炸和火灾危险环境电气设备的选择、防雷和防静电等。
(二〉电气防火的应用对象
电气防火的应用对象是工业企业及建筑对象供配电系统.其基本知识内容涉及电力系 统概念、供配电系统组成、电力网额定电压等级规定、用电设备的工作制等。
三、 电气火灾原因
电气火灾的直接原因是多种多样的,例如过载、短路、接触不良、电弧火花、漏电、 雷电和静电等。从电气防火角度看.电气火灾大都是因电气工程、电气产品质就以及管理 等问题造成的。电气设备质量不高.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。
(一〉过载
所谓过载,是指电气设备或线路的功率或电流超过其额定值。造成过载的原因有以下 几个方面:
(1) 设计、安装时选型不正确.使电气设备的额定容量小于实际负载容呆;
(2) 设备或导线随意装接,增加负荷.造成超载运行;
(3)检修、维护不及时.使设备或导线长期处于带病运行状态。
电气设备或线缆的绝缘材料,大都是可燃有机绝缘材料,如油、纸、麻、丝和棉花类 纺织品、树脂、沥青、漆、塑料、橡胶等,只有少数属于无机材料.如陶瓷、石棉和云母 等。过载使导体中的电能转变成热能.当导体和绝缘材料局部过热.达到一定温度时.就 会引起火灾。
(二) 短路、电弧和火花
短路是电气设备最严重的一种故障状态。短路的主要原因是载流部分绝缘破坏, 包括:
<1)电气设备选用和安装与使用环境不符,致使其绝缘在高温、潮湿、酸碱环境条件 下受到破坏;
(2) 绝缘导线由于拖拉、摩擦、挤压、长期接触尖硬物体等,绝缘层造成机械损伤;
(3) 电气设备使用时间过长,绝缘老化.耐压与机构强度下降;
(4) 电气线路及设备使用维护不当,长期带病运行,扩大了故障范围;
(5) 过电压使绝缘击穿;
(6) 错误操作或把电源投向故障线路;
(7) 恶劣天气,如大风、暴雨造成线路金属性连接。
短路时.在短路点或导线连接松动的电气接头处,会产生电弧或火花。电弧温度很 高,可达60009以上,不但可引燃线缆本身的绝缘材料,还可将它附近的可燃材料、易 燃液体蒸气和粉尘引燃。电弧还可能是由于接地装置不良、电气设备与接地装置间距过 小、过电压时击穿空气等因素引起。切断或接通大电流电路时,或大截面熔断器熔断时. 也能产生电弧。
(三) 接触不良
电气线路或电气连接件接触不良,实际上是接触电阻过大,会形成局部过热,也会出 现电弧、电火花,造成潜在点火源。接触电阻过大的基本原因是连接质量不好。-般.接 触不良主要发生在导线与导线或导线与电气设备连接处,常见的原因有:
(1) 电气接头表面污损.接触电阻增加;
(2) 电气接头长期运行.产生导电不良的氧化膜.未及时清除;
(3) 电气接头因振动或由于热的作用,使连接处发生松动,氧化;
(4) 铜铝连接处未按规定方法处理.发生电化学腐蚀,也会使接触电阻增大;
(5) 接头没有按规定方法连接、连接不牢。
此外,烘烤、摩擦及外部热源对电气设备及线路作用并造成绝缘材料性能破坏.雷 电、静电等也是造成电气火灾的主要原因。
为预防或减少电气火灾事故的发生,可从以下几个主要方面规范电气设备及线路的安 装使用:
(1) 在安装线路的电气设备时.要正确选型、规范操作,尤其对于潮湿、有腐蚀性的 物质、高温及有火灾和爆炸危险的房间、仓库和作坊.更应严格按规定要求选型和安装;
(2) 修建房屋或装修时,必须加强消防安全意识,保证电气安装质量.以免留下 隐患;
(3)正确安装和使用照明灯和家用电器,尤其是大功率电器、电热器具.切不可
马虎;
(4) 在使用导线、电气设备和家用电器时,不可超出允许限度;
(5) 切实预防线路和电气设备的短路、过载事故发生;
(6) 切实做好电气接头的连接工作,防止接触电阻过大引起的火灾。