安全工程师《安全生产技术》考点：电气火灾与爆炸
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电气火灾爆炸是由电气引燃源引起的火灾和爆炸。电气装置在运行中产生的危险温度、电火花和电弧是电气引燃源主要形式。在爆炸性气体、爆炸性粉尘环境及火灾危险环境。电气线路、开关、熔断器、插座、照明器具、电热器具、电动机等均可能引起火灾和爆炸。油浸电力变压器、多油断路器等电气设备不仅有较大的火灾危险，还有爆炸的危险。在火灾和爆炸事故中，电气火灾爆炸事故占有很大的比例。从我国一些大城市的火灾事故统计可知，就引起火灾的原因而言，电气原因已居首位。
l电气引燃源
作为火灾和爆炸的电气引燃源，电气设备及装置在运行中产生的危险温度、电火花和电弧是电气火灾爆炸的要因。
(1)危险温度
形成危险温度的典型情况如下：
1)短路。指不同的电位的导电部分之间包括导电部分对地之间的低阻性短接。发生短路时，线路中电流增大为正常时的数倍乃至数十倍，由于载流导体来不及散热，温度急剧上升，除对电气线路和电气设备产生危害外，还形成危险温度。短路的暂态过程会产生很大的冲击电流，在流过设备的瞬间产生很大的电动力，造成电气设备损坏。
电气设备安装和检修中的接线和操作错误，可能引起短路;运行中的电气设备或线路发生绝缘老化、变质;或受过度高温、潮湿、腐蚀作用;或受到机械损伤等而失去绝缘能力，可能导致短路。由于外壳防护等级不够，导电性粉尘或纤维进入电气设备内部，也可能导致短路。因防范措施不到位，小动物、霉菌及其他植物也可能导致短路。由于雷击等过电压、操作过电压的作用，电气设备的绝缘可能遭到击穿而短路。
2)过载。电气线路或设备长时间过蛾也舍导致温度异常上升，形成引燃源。过载的原因主要有如下几种情况。
①电气线路或设备设计选型不合理，或没有考虑足够的裕量，以致在正常使用情况下出现过热。
电气设备或线路使用不合理，负载超过额定值或连续使用时间过长，超过线路或设备的设计能力，由此造成过热。
?设备故障运行造成设备和线路过负载，如三相电动机单相运行或三相变压器不对称运行均可能造成过负载。
④电气回路谐波能使线路电流增大而过载。如三相四线制电路三次及其奇数倍谐波电流会引起中性线过载危险。由于各相三次谐波电流在中性绒上相位相同而互相叠加。如果三相负载不平衡，中性线再叠加上不平衡电流后发热将更为严重。在非线性负载日益增多，能产生大量三次谐波的气体放电灯等非线性负载大量使用的情况下，中性线的严重过载将带来火灾的隐患。
产生三次谐波的设备主要有：节能灯、荧光灯、计算机、变频空调、微波炉、镇流器、焊接设备、UPS电源等。如节能荧光灯，困灯管内电弧的负阻特性产生的谐波电流主要为三次谐波电流。
3)漏电。电气设备或线路发生漏电时，因其电流一般较小，不能促使线路上的熔断器的熔丝动作。一般当漏电电流沿线路比较均匀地分布，发热量分散时，火灾危险性不大。而当漏电电流集中在某一点时，可能引起比较严重的局部发热，引燃成灾。
4)接触不良。电气线路或电气装置中的电路连接部位是系统中的薄弱环节，是产生危险温度的主要部位之一。
电气接头连接不牢、焊接不良或接头处夹有杂物，都会增加接触电阻而导致接头过热。刀开关、断路器、接触器的触点、插销的触头等，如果没有足够的接触压力或表面粗糙不平等。均可能增大接触电阻，产生危险温度。对于铜、韬接头，由于铜和铝的'理化性能不同，接触状态会逐渐恶化，导致接头过热。
5)铁心过热。对于电动机、变压器、接触嚣等带有铁心的电气设备，如果铁心短路(片间绝缘破坏)或线圈电压过高，由于涡流损耗和磁滞损耗增加，使铁损增大，将造成铁心过热并产生危险温度。
6)散热不良。电气设备在运行时必须确保具有一定的散热或通风措施。如果这些措施失效，如通风道堵塞、风扇损坏、散热油管堵塞、安装位置不当、环境温度过高或距离外界热源太近等，均可能导致电气设备和线路过热。
7)机械故障。由交流异步电动机拖动的设备，如果转动部分被卡死或轴承损坏，造成堵转或负载转矩过太，都会因电流显著增大而导致电动机过热。交流电磁铁在通电后，如果衔铁被卡死，不能吸合，则线圈中的大电流持续不降低，也会造成过热。由电气设备相关的机械摩擦导致的发热。
8)电压异常。相对于额定值，电压过高和过低均属电压异常。电压过高时，除使铁心发热增加外，对于恒阻抗设备，还会使电流增大而发热。电压过低时，除可能造成电动机堵转、电磁铁衔铁吸合不上，使线圈电流大大增加而发热外，对于恒功率设备，还会使电流增大而发热。
9)电热器具和照明器具。其正常情况下的工作温度就可能形成危险温度，如：电炉电阻丝工作温度为800℃，电熨斗为500—600℃，白炽灯灯丝为2 000—3 000℃，100w白炽灯泡表面为170一220℃。
10)电磁辐射能量。在连续发射或脉冲发射的射频(9 kHz一60 GHz)源的作用下，可燃物吸收辐射能量可能形成危险温度。
(2)电火花和电弧
电火花是电极间的击穿放电，电弧是大量电火花汇集而成的。在切断感性电路时，断路器触点分开瞬间，在触点之间的高电压形成的电弧作用及触点上的高温引起热电子发射，使断开的触点之间形成密度很大的电子流和离子流，形成电弧和电火花，电弧形成后的弧柱温度可高达6 000—7 000℃，甚至10 000℃以上，不仅能引起可燃物燃烧，还能使金属熔化、飞溅，构成危险的火源。在有爆炸危险的场所，电火花和电弧是十分危险的因素。
电火花和电弧分为工作电火花及电弧、事故电火花及电弧。
1)工作电火花及电弧。指电气设备正常工作或正常操作过程中所产生的电火花。例如：刀开关、断路器、接触器、控制器接通和断开线路时会产生电火花;插销拔出或插入时的火花;直流电动机的电刷与换向器的滑动接触处、绕线式异步电动机的电刷与滑环的滑动接触处也会产生电火花等。切断感性电路时，断口处火花能量较大，危险性也较大。当该火花能量超过周围爆炸性混合物的最小引燃能量时，即可能引起爆炸。