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安全工程師《安全生產(chǎn)技術(shù)》考點(diǎn)：電氣火災與爆炸
考生在備考時(shí)，必須熟悉考試的試題特點(diǎn)，明確備考方向和重點(diǎn)。下面是YJBYS小編為考生整理的安全工程師《安全生產(chǎn)技術(shù)》考點(diǎn)，供大家參考學(xué)習，預�？忌鷤淇汲晒�。
電氣火災爆炸是由電氣引燃源引起的火災和爆炸。電氣裝置在運行中產(chǎn)生的危險溫度、電火花和電弧是電氣引燃源主要形式。在爆炸性氣體、爆炸性粉塵環(huán)境及火災危險環(huán)境。電氣線(xiàn)路、開(kāi)關(guān)、熔斷器、插座、照明器具、電熱器具、電動(dòng)機等均可能引起火災和爆炸。油浸電力變壓器、多油斷路器等電氣設備不僅有較大的火災危險，還有爆炸的危險。在火災和爆炸事故中，電氣火災爆炸事故占有很大的比例。從我國一些大城市的火災事故統計可知，就引起火災的原因而言，電氣原因已居首位。
l電氣引燃源
作為火災和爆炸的電氣引燃源，電氣設備及裝置在運行中產(chǎn)生的危險溫度、電火花和電弧是電氣火災爆炸的要因。
(1)危險溫度
形成危險溫度的典型情況如下：
1)短路。指不同的電位的導電部分之間包括導電部分對地之間的低阻性短接。發(fā)生短路時(shí)，線(xiàn)路中電流增大為正常時(shí)的數倍乃至數十倍，由于載流導體來(lái)不及散熱，溫度急劇上升，除對電氣線(xiàn)路和電氣設備產(chǎn)生危害外，還形成危險溫度。短路的暫態(tài)過(guò)程會(huì )產(chǎn)生很大的沖擊電流，在流過(guò)設備的瞬間產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，造成電氣設備損壞。
電氣設備安裝和檢修中的接線(xiàn)和操作錯誤，可能引起短路;運行中的電氣設備或線(xiàn)路發(fā)生絕緣老化、變質(zhì);或受過(guò)度高溫、潮濕、腐蝕作用;或受到機械損傷等而失去絕緣能力，可能導致短路。由于外殼防護等級不夠，導電性粉塵或纖維進(jìn)入電氣設備內部，也可能導致短路。因防范措施不到位，小動(dòng)物、霉菌及其他植物也可能導致短路。由于雷擊等過(guò)電壓、操作過(guò)電壓的作用，電氣設備的絕緣可能遭到擊穿而短路。
2)過(guò)載。電氣線(xiàn)路或設備長(cháng)時(shí)間過(guò)蛾也舍導致溫度異常上升，形成引燃源。過(guò)載的原因主要有如下幾種情況。
�、匐姎饩�(xiàn)路或設備設計選型不合理，或沒(méi)有考慮足夠的裕量，以致在正常使用情況下出現過(guò)熱。
電氣設備或線(xiàn)路使用不合理，負載超過(guò)額定值或連續使用時(shí)間過(guò)長(cháng)，超過(guò)線(xiàn)路或設備的設計能力，由此造成過(guò)熱。
?設備故障運行造成設備和線(xiàn)路過(guò)負載，如三相電動(dòng)機單相運行或三相變壓器不對稱(chēng)運行均可能造成過(guò)負載。
�、茈姎饣芈分C波能使線(xiàn)路電流增大而過(guò)載。如三相四線(xiàn)制電路三次及其奇數倍諧波電流會(huì )引起中性線(xiàn)過(guò)載危險。由于各相三次諧波電流在中性絨上相位相同而互相疊加。如果三相負載不平衡，中性線(xiàn)再疊加上不平衡電流后發(fā)熱將更為嚴重。在非線(xiàn)性負載日益增多，能產(chǎn)生大量三次諧波的氣體放電燈等非線(xiàn)性負載大量使用的情況下，中性線(xiàn)的嚴重過(guò)載將帶來(lái)火災的隱患。
產(chǎn)生三次諧波的設備主要有：節能燈、熒光燈、計算機、變頻空調、微波爐、鎮流器、焊接設備、UPS電源等。如節能熒光燈，困燈管內電弧的負阻特性產(chǎn)生的諧波電流主要為三次諧波電流。
3)漏電。電氣設備或線(xiàn)路發(fā)生漏電時(shí)，因其電流一般較小，不能促使線(xiàn)路上的熔斷器的熔絲動(dòng)作。一般當漏電電流沿線(xiàn)路比較均勻地分布，發(fā)熱量分散時(shí)，火災危險性不大。而當漏電電流集中在某一點(diǎn)時(shí)，可能引起比較嚴重的局部發(fā)熱，引燃成災。
4)接觸不良。電氣線(xiàn)路或電氣裝置中的電路連接部位是系統中的薄弱環(huán)節，是產(chǎn)生危險溫度的主要部位之一。
電氣接頭連接不牢、焊接不良或接頭處夾有雜物，都會(huì )增加接觸電阻而導致接頭過(guò)熱。刀開(kāi)關(guān)、斷路器、接觸器的觸點(diǎn)、插銷(xiāo)的觸頭等，如果沒(méi)有足夠的接觸壓力或表面粗糙不平等。均可能增大接觸電阻，產(chǎn)生危險溫度。對于銅、韜接頭，由于銅和鋁的理化性能不同，接觸狀態(tài)會(huì )逐漸惡化，導致接頭過(guò)熱。
5)鐵心過(guò)熱。對于電動(dòng)機、變壓器、接觸囂等帶有鐵心的電氣設備，如果鐵心短路(片間絕緣破壞)或線(xiàn)圈電壓過(guò)高，由于渦流損耗和磁滯損耗增加，使鐵損增大，將造成鐵心過(guò)熱并產(chǎn)生危險溫度。
6)散熱不良。電氣設備在運行時(shí)必須確保具有一定的散熱或通風(fēng)措施。如果這些措施失效，如通風(fēng)道堵塞、風(fēng)扇損壞、散熱油管堵塞、安裝位置不當、環(huán)境溫度過(guò)高或距離外界熱源太近等，均可能導致電氣設備和線(xiàn)路過(guò)熱。
7)機械故障。由交流異步電動(dòng)機拖動(dòng)的設備，如果轉動(dòng)部分被卡死或軸承損壞，造成堵轉或負載轉矩過(guò)太，都會(huì )因電流顯著(zhù)增大而導致電動(dòng)機過(guò)熱。交流電磁鐵在通電后，如果銜鐵被卡死，不能吸合，則線(xiàn)圈中的大電流持續不降低，也會(huì )造成過(guò)熱。由電氣設備相關(guān)的機械摩擦導致的發(fā)熱。
8)電壓異常。相對于額定值，電壓過(guò)高和過(guò)低均屬電壓異常。電壓過(guò)高時(shí)，除使鐵心發(fā)熱增加外，對于恒阻抗設備，還會(huì )使電流增大而發(fā)熱。電壓過(guò)低時(shí)，除可能造成電動(dòng)機堵轉、電磁鐵銜鐵吸合不上，使線(xiàn)圈電流大大增加而發(fā)熱外，對于恒功率設備，還會(huì )使電流增大而發(fā)熱。
9)電熱器具和照明器具。其正常情況下的工作溫度就可能形成危險溫度，如：電爐電阻絲工作溫度為800℃，電熨斗為500—600℃，白熾燈燈絲為2 000—3 000℃，100w白熾燈泡表面為170一220℃。
10)電磁輻射能量。在連續發(fā)射或脈沖發(fā)射的射頻(9 kHz一60 GHz)源的作用下，可燃物吸收輻射能量可能形成危險溫度。
(2)電火花和電弧
電火花是電極間的擊穿放電，電弧是大量電火花匯集而成的。在切斷感性電路時(shí)，斷路器觸點(diǎn)分開(kāi)瞬間，在觸點(diǎn)之間的高電壓形成的電弧作用及觸點(diǎn)上的高溫引起熱電子發(fā)射，使斷開(kāi)的觸點(diǎn)之間形成密度很大的電子流和離子流，形成電弧和電火花，電弧形成后的弧柱溫度可高達6 000—7 000℃，甚至10 000℃以上，不僅能引起可燃物燃燒，還能使金屬熔化、飛濺，構成危險的火源。在有爆炸危險的場(chǎng)所，電火花和電弧是十分危險的因素。
電火花和電弧分為工作電火花及電弧、事故電火花及電弧。
1)工作電火花及電弧。指電氣設備正常工作或正常操作過(guò)程中所產(chǎn)生的電火花。例如：刀開(kāi)關(guān)、斷路器、接觸器、控制器接通和斷開(kāi)線(xiàn)路時(shí)會(huì )產(chǎn)生電火花;插銷(xiāo)拔出或插入時(shí)的火花;直流電動(dòng)機的電刷與換向器的滑動(dòng)接觸處、繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機的電刷與滑環(huán)的滑動(dòng)接觸處也會(huì )產(chǎn)生電火花等。切斷感性電路時(shí)，斷口處火花能量較大，危險性也較大。當該火花能量超過(guò)周?chē)ㄐ曰旌衔锏淖钚∫寄芰繒r(shí)，即可能引起爆炸。
2)事故電火花及電弧。包括線(xiàn)路或設備發(fā)生故障時(shí)出現的火花。如絕緣損壞、導線(xiàn)斷線(xiàn)或連接松動(dòng)導致短路或接地時(shí)產(chǎn)生的火花;電路發(fā)生故障，熔絲熔斷時(shí)產(chǎn)生的火花;沿絕緣表面發(fā)生的閃絡(luò )等。
電力線(xiàn)路和電氣設備在投切過(guò)程中由于受感性和容性負荷的影響，可能會(huì )產(chǎn)生鐵磁諧振和高次諧波，并引起過(guò)電壓，這個(gè)過(guò)電壓也會(huì )破壞電氣設備絕緣造成擊穿，并產(chǎn)生電弧。
事故火花還包括由外部原因產(chǎn)生的火花，如雷電直接放電及二次放電火花、靜電火花、電磁感應火花等。
除上述外，電動(dòng)機轉子與定子發(fā)生摩擦(掃膛)，或風(fēng)扇與其他部件相碰也都會(huì )產(chǎn)生火花，這是由碰撞引起的機械性質(zhì)的火花。
2電氣裝置及電氣線(xiàn)路發(fā)生燃爆
(1)油浸式變壓器火災爆炸。變壓器油箱內充有大量的用于散熱、絕緣、防止內部元件和材料老化以及內部發(fā)生故障時(shí)熄滅電弧作用的絕緣油。變壓器油的閃點(diǎn)在130一140℃之間。變壓器發(fā)生故障時(shí)，在高溫或電弧的作用下，變壓器內部故障點(diǎn)附近的絕緣油和固態(tài)有機物發(fā)生分解，產(chǎn)生易燃氣體。如故障持續時(shí)間過(guò)長(cháng)，易燃氣體愈來(lái)愈多，使變壓器內部壓力急劇上升，若安全保護裝置(氣體繼電器、防爆管等)未能有效動(dòng)作時(shí)，會(huì )導致油箱炸裂，發(fā)生噴油燃燒。燃燒會(huì )隨著(zhù)油流的蔓延而擴展，形成更大范圍的火災危害。造成停電、影響生產(chǎn)等重大經(jīng)濟損失、甚至造成人員的傷亡等重大事故。
除油浸變壓器外，多油斷路器等充油設備也可能發(fā)生爆炸。充油設備的絕緣油在高溫電弧作用下氣化和分解，噴出大量油霧和可燃氣體，還可引起空間爆炸。
(2)電動(dòng)機著(zhù)火。異步電動(dòng)機的火災危險性是由于其內部和外部的諸如制造工藝和操作運行等種種原因造成的。其原因主要有：電源電壓波動(dòng)、頻率過(guò)低;電機運行中發(fā)生過(guò)載、堵轉、掃膛(轉子與定子相碰);電機絕緣破壞，發(fā)生相間、匝間短路;繞組斷線(xiàn)或接觸不良;以及選型和啟動(dòng)方式不當等。
三相異步電動(dòng)機如果發(fā)生某相斷線(xiàn)，則形成了缺相運行。此時(shí)，電動(dòng)機繞組中的電流會(huì )明顯上升，但又達不到保護電動(dòng)機的熔斷器的熔斷電流值。因此，大電流長(cháng)時(shí)間作用引起定子繞組過(guò)熱，導致電動(dòng)機燒毀。
異步電動(dòng)機形成引燃的主要部位是繞組、鐵心和軸承以及引線(xiàn)。其原因既有電氣方面的原因也有機械方面的原因。而它們往往不是孤立的，電氣原因可能引起機械方面的故障或事故，反之亦然，有時(shí)呈互為因果的惡性循環(huán)。
(3)電纜火災爆炸。當導線(xiàn)電纜發(fā)生短路、過(guò)載、局部過(guò)熱、電火花或電弧等故障狀態(tài)時(shí)，所產(chǎn)生的熱量將遠遠超過(guò)正常狀態(tài)�；馂陌咐砻�，有的絕緣材料是直接被電火花或電弧引燃;有的絕緣材料是在高溫作用下，發(fā)生自燃;有的絕緣材料是在高溫作用下，加速了熱老化進(jìn)程，導致熱擊穿短路，產(chǎn)生的電弧，將其引燃。
電纜火災的常見(jiàn)起因如下：
1)電纜絕緣損壞。
2)電纜頭故障使絕緣物自燃。
3)電纜接頭存在隱患。
4)堆積在電纜上的粉塵起火。
5)可燃氣體從電纜溝竄入變、配電室。
6)電纜起火形成蔓延
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