电气设备的防火和防爆措施及方法

电气设备的防火和防爆措施及方法电气设备的防火和防爆措施及方法 0引言 电气火灾和爆炸事故是指由于电气原因引起的火灾和爆炸事 故。各种电气设备的绝缘材料大多数属于易燃物质，运行过程中导体 通过电流会发热，开关切断电流时会产生电弧，由于短路、接地或设 备损坏等可能产生电弧及电火花，将四周易燃物引燃，发生火灾或爆 炸事故。其在火灾和爆炸事故中占有很大比例。电气火灾和爆炸事故 除了可能造成人身伤亡和设备损坏外， 还可能造成系统大面积或长时 间停电，给国民经济造成重大损失。因此，电气防火和防爆是安全管 理工作的重要内容。 引燃是指可燃物的局部受到高温热源的作用， 而引起可燃物燃 烧并且逐步扩展到全部的现象。通常状况下，火灾中的大部分是由引 燃产生的。有些时候，火灾和爆炸是伴随着发生的。爆炸是指物质发 生剧烈的氧化和分解反应，使其温度和压力急剧增加的现象。爆炸也 是一种特别的燃烧现象。 可燃气体、 液体和粉尘与空气混合， 碰到明火和热源产生爆炸。 其混合物的最低浓度称为爆炸下限，而最高浓度称为上限，通常以体 积百分比表示。 1电气火灾和爆炸原因 电气火灾和爆炸，除了设备的缺陷或安装不当等制定、制造和 施工方面的原因外， 还有在运行中产生的热量和电火花或电弧等直接 原因。 1.1电气设备过热 电气设备过热主要是电流的热效应造成的。电流通过导体时， 由于导体存在电阻，电流通过时就要消耗一定的电能。这部分能量以 发热的形式消耗掉，并加热其四周的其他材料。当温度超过电气设备 及其四周材料的同意温度，达到起燃温度时就可能引发火灾。 引起电气设备过热主要有以下原因： 1)短路：线路发生短路时，线路中电流将增加到正常工作电流 的几倍甚至几十倍，使设备温度急剧上升，尤其是连接部分接触电阻 等处。如果温度达到可燃物的起燃点，就会引起燃烧。 引起线路短路的原因很多，例如电气设备载流部分的绝缘损 坏。 这种损坏可能是长期运行， 绝缘自然老化， 或者强度不符合要求， 或者是绝缘受外力损伤等引起短路事故， 也可能是运行中误操作造成 弧光短路。还有小动物误入带电间隔造成短路，鸟禽跨越裸露的相线 之间造成短路。发生短路后，应以最快的速度切除故障部分，以保证 线路安全。 2)过负荷：由于导线截面和设备选择不合理，或运行中电流超 过设备的额定值，超过设备的长期同意温度，都会引起发热。 3)接触不良：导线接头连接不牢靠、活动触头(开关、熔丝、 接触器、插座、灯泡与灯座等)接触不良，导致接触电阻很大，电流 通过导致接头过热。 4)铁心过热：变压器、电动机等设备的铁心过饱和，或非线性 负载引起高次谐波造成铁心过热。 5)散热不良：设备的散热通风措施遭到破坏，设备运行中产生 的热量不能及时有效地散发，从而造成设备过热。发热量大的一些电 气设备安装或使用不当，也可能引起火灾。 1.2电弧和电火花 电弧和电火花是一种常见的现象。 例如电气设备正常工作时或 正常操作时也会发生电弧和电火花。 直流电机电刷和整流子滑动接触 处、交流电机电刷与滑环滑动接触处在正常运行中就会有电火花，开 关断开电路时会产生很强的电弧， 拔掉插头或接触器断开电路时都会 有电火花发生。电路发生短路或接地事故时产生的电弧更大。还有绝 缘不良电气等都会有电火花、电弧产生。电火花、电弧的温度很高， 特别是电弧，温度可高达 6 000℃。这么高的温度不仅能引起可燃物 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，电火花和电弧更是十分危险的因素。 电气设备本身也会发生爆炸，例如变压器、油断路器、电力电 容器、电压互感器等充油设备。电气设备四周空间在以下状况下会引 起爆炸： 1)四周空间有爆炸性混合物， 当碰到电火花和电弧时就可能引 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， 喷出大量的油 雾和可燃性气体，碰到电火花、电弧或环境温度达到危险温度时也可 能发生火灾和爆炸事故。 3)氢冷发电机等设备如果发生氢气泄漏，形成爆炸性混合物， 当碰到电火花、 电弧或环境温度达到危险温度时也会引起爆炸和火灾 事故。 2电气防火和防爆的措施 发生电气火灾和爆炸的原因可以概括为两条， 现场有可燃易爆 物质;现场有引燃物引爆的条件。所以应从两方面采用防范措施，防 止电气火灾和爆炸事故发生。 在各类生产和生活场所中，广泛存在着可燃易爆的物质，例如 可燃气体、可燃粉尘和纤维等。当这些可燃易爆物质在空气中含量超 过其危险浓度，或碰到电气设备运行中产生的火花、电弧等高温引燃 源，就会发生电气火灾和爆炸事故。爆炸事故也是引起火灾的原因。 依据电气火灾和爆炸形成的原因， 防火防爆措施应从改善现场 环境条件着手，设法从空气中排除各种可燃易爆物质，或使可燃易爆 物质浓度减小。同时强化对电气设备维护、监督和管理，防止电气火 源引起火灾和爆炸事故。 2.1排除可燃易爆物质 坚持优良通风，使现场可燃易爆的气体、粉尘和纤维浓度降低 到不致引起火灾和爆炸的限度内。强化密封，减少和防止可燃易爆物 质的泄漏。有可燃易爆物质的生产设备、贮存容器、管道接头和阀门 应严格密封，并常常巡视检测。 2.2排除电气火源 在制定、 安装电气装置时， 应严格按照防火规程的要求来选择、 布置和安装。对运行中能够产生火花、电弧和高温危险的电气设备和 装置，不应放置在易燃易爆的危险场所。在易燃易爆场所安装的电气 设备和装置应该采纳密封的防爆电器。另外，在易燃易爆场所应尽量 避免使用携带式电气设备。在容易发生爆炸和火灾危险的场所内，电 力线路的绝缘导线和电缆的额定电压不得低于电网的额定电压， 低压 供电线路不应低于 500 V。要使用铜芯绝缘线，导线连接应保证优良 可靠，应尽量避免接头。在易燃易爆场所内，工作零线的截面和绝缘 应与相线相同， 并应在同一护套或管子内。 导线应采纳阻燃型导线(或 阻燃型电缆)穿管敷设。 在突然停电有可能引起电气火灾和爆炸的场所， 应有两路及两 路以上的电源供电，几路电源能自动切换。在容易发生爆炸危险场所 的电气设备的金属外壳应可靠接地(或接零)。 在运行管理中要对电气 设备维护、监督，防止发生设备事故。 3防止电气火灾爆炸的其他措施 3.1合理布置电气设备 合理地布置电气设备，是防火防爆的重要措施之一。应该合计 以下几点。室外变配电站与建筑物、堆场、储室的防火间距应满足 GBJ16—87《建筑制定防火规范》的规定。装置的变配电室应满足 GB50160—92《石油化工企业制定防火规范》的规定。GB50058—92 《爆炸和火灾危险环境电力装置制定规范》还规定：10 kV 以下的变、 配电室，不应设在爆炸和火灾危险场所的下风向。变、配电室与建筑 物相毗邻时，其隔墙应是非燃烧材料;毗连的变、配电室的门应向外 开， 并通向无火灾爆炸危险场所方向。 接地(或接零)应符合规范要求。 3.2保证安全供电的措施 安全供电是保证工农业生产的重要环节。 电气设备运行中的电压、电流、温度等参数不应超过额定同意 值。特别要注意线路的接头或电气设备进出线连接处的发热状况。在 有气体或蒸汽爆炸混合物的环境中， 电气设备表面温度和温升应符合 规定的要求。在有粉尘或纤维爆炸性混合物的环境中，电气设备表面 温度一般不应该超过