××××市安全生产培训机构教师 优秀教案课件评选活动参评教案 工种：电工 课程名称： 电气防火防爆 作者姓名：××× 单 位：×××××××电力实业总公司 通讯地址：×××省××××市×××区北郊×××发电厂教育培训中心 邮政编码：×××××× 联系电话：××××××××××× 第六章 电气防火防爆
火灾和爆炸事故往往是重大的人身伤亡和设备损坏事故。电气火灾和爆炸事故在火灾 和爆炸事故中占有很大的比例，仅就电气火灾而言，不论是发生频率还是所造成的经济损失，在火灾中所占的比例都有上升的趋势。配电线路、高低压开关电器、熔断器、插座、照明器具、电动机、电热器具等电气设备均可能引起火灾。电力电容器、电力变压器、电力电缆、 多油断路器等电气装置除可能引起火灾外，本身还可能发生爆炸。电气火灾火势凶猛，如不及时扑灭，势必迅速蔓延。电气火灾和爆炸事故除可能造成人身伤亡和设备损坏外，还可能 造成大规模或长时间停电，给国家财产造成重大损失。
第一节 电气火灾与爆炸的原因
电气火灾发生的原因是多种多样的，例如过载、短路、接触不良、电弧火花、漏电、雷电或静电等都能引起火灾。有的火灾是人为的，比如：思想麻痹，疏忽大意，不遵守有关防火法规，违犯操作规程等。从电气防火角度看，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、 电气设备过热
实际中常见引起电气设备过热的情况有： 1. 短路
短路是电气设备最严重的一种故障状态，发生短路时，线路中的电流增大为正常时的几倍甚至几十倍，而产生的热量又和电流的平方成正比，使得温度急剧上升，大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的自燃点，即引起燃烧，从而导致火灾。
产生短路的主要原因有：
(1) 电气设备的选用和安装与使用环境不符，致使其绝缘体在高温、潮湿、酸碱环境条件下受到破坏。
(2) 由于设备安装不当或工作疏忽，可能使电气设备的绝缘受到机械损伤形成短路。如绝缘导线直接缠绕、勾挂在铁钉或铁丝上，很容易使绝缘破坏。
(3) 由于雷击等过电压作用，使绝缘击穿。 (4) 由于接线和操作的错误，也可能造成短路。
短路时，在短路点或导线连接松弛的电气接头处，会产生电弧或火花。电弧温度很高，
可达 6000 ℃以上，不但可引燃它本身的绝缘材料，还可将它附近的可燃材料、蒸气和粉尘引燃。电弧还可能是由于接地装置不良或电气设备与接地装置间距过小，过电压时使空气击穿引起。切断或接通大电流电路时，或大截面熔断器爆断时，也能产生电弧。
2. 过载
所谓过载，是指电气设备或导线的功率和电流超过了其额定值。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量。 (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。
电气设备或导线的绝缘材料，大都是可燃材料。属于有机绝缘材料的有油、纸、麻、丝和棉的纺织品、树脂、沥青、漆、塑料、橡胶等。只有少数属于无机材料，例如陶瓷、石棉和云母等是不易燃材料。过载使导体中的电能转变成热能，当导体和绝缘物局部过热，达到一定温度时，就会引起火灾。我国不乏这样的惨痛教训：电线电缆上面的木装板被过载电流引燃 , 酿成商店、剧院和其它场所的巨大火灾。
3. 接触不良
接触部分是电路中的薄弱环节，常见的接触不良主要发生在导线连接处，如： (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，使联接处发生松动。
(4) 铜铝连接处，因有约 1.69V 电位差的存在，潮湿时会发生电解作用，使铝腐蚀，造成接触不良。
接触不良，会形成局部过热，形成潜在引燃源。 4. 铁芯发热
变压器、电动机等设备的铁芯，如设计制造不合理 、绝缘损坏或承受长时间过电压，其涡流损耗和磁滞损耗将增加而使设备过热。
5.散热不良
各种电气设备在设计和安装时都要考虑有一定的散热或通风措施，电热器具 ( 如电炉、电熨斗等)，照明灯泡，在正常通电的状态下，就相当于一个火源或高温热源。当其安装不当或长期通电无人监护管理时，就可能使附近的可燃物受高温而起火。
二、电火花和电弧
电火花是电极间的绝缘被击穿放电，电弧是大量的电火花汇集而成的。
电气线路和电气设备发生短路或接地故障、接头松脱、炭刷冒火、过电压放电、静电放电、熔断器中熔体熔断、电器触头开闭等都会产生电火花和电弧。电弧温度很高，可达 6000 —8000℃以上，电火花和电弧不仅可以直接引燃或引爆易燃易爆物质，电弧还会导致金属熔化、飞溅而构成引燃易燃物品的火源。所以，在有火灾危险场所，尤其是在有爆炸危险场所，电火花和电弧是引起爆炸和火灾的重要因素。
以下情况可能引起空间爆炸
（1）周围空间有爆炸性混合物，在危险温度或电火花作用下引起空间爆炸。 （2）充油设备的绝缘油在电弧作用下分解和汽化，喷出大量油雾和可燃气体，引起空间爆炸。
（3）发电机氢冷装置漏气、酸性蓄电池排除氢气等，都会形成爆炸性混合物，引起空间爆炸。
第二节 危险物质和危险环境
在大气条件下，气体、蒸气、薄雾、粉尘或纤维状的易燃物质与空气混合，点燃后燃烧能在整个范围内传播的混合物称为爆炸性混合物。能形成上述爆炸性混合物的物质称为爆炸危险物质。凡有爆炸性混合物出现或可能有爆炸性混合物出现，且出现的量足以要求对电气设备和电气线路的结构、安装、运行采取防爆措施的环境称为爆炸危险环境。爆炸危险物质类别分为以下三类：
I 类：矿井甲烷；
Ⅱ类：爆炸性气体、蒸气、薄雾； Ⅲ类：爆炸性粉尘、纤维。 一、危险物质的性能参数
危险物质的主要性能参数包括：危险物质的闪点、燃点、引燃温度、爆炸极限、最小点燃电流比、最小引燃能量、最大试验安全间隙等。
1. 闪点
在规定的试验条件下，易燃液体能释放出足够的蒸气并在液面上方与空气形成爆炸性混
合物，点火时能发生闪燃 ( 一闪即灭 ) 的最低温度。闪点越低危险性越大。
2.燃点
燃点是物质在空气中点火时发生燃烧，移去火源仍能继续燃烧的最低温度。对于闪点不超过 45 ℃的易燃液体，燃点仅比闪点高 1～5 ℃，一般只考虑闪点，不考虑燃点。对于闪点比较高的可燃液体和可燃固体，闪点与燃点相差较大，应用时有必要加以考虑。
3. 引燃温度
引燃温度又称自燃点或自燃温度，是指在规定试验条件下，可燃物质不需要外来火源即发生燃烧的最低温度。爆炸性气体、蒸汽按引燃温度分为六组。
4. 爆炸极限
爆炸极限分为爆炸浓度极限和爆炸温度极限，后者很少用到，通常所指的都是爆炸浓度极限。该极限是指在一定的温度和压力下，气体、蒸气、薄雾或粉尘、纤维与空气形成的能够被引燃并传播火焰的浓度范围。该范围的最低浓度称为爆炸下限、最高浓度称为爆炸上限。
5. 最小点燃电流比
最小点燃电流比 (MICR) 是指在规定试验条件下，气体、蒸气、薄雾等爆炸性混合物的
最小点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比。
6. 最大试验安全间隙
最大试验安全间隙 (MESG)，是衡量爆炸性物品传爆能力的性能参数，是指在规定试验条件下，两个经间隙长为 25mm 连通的容器，一个容器内燃爆时不致引起另一个容器内燃爆的最大连通间隙。
二、危险物质分组和分级
气体、蒸汽危险物质按引燃温度分为T1、T1、T2、T3、T4、T5和T6六组；按最小点燃电流比和最大试验安全间隔分为ⅡA、ⅡB和ⅡC级。应当指出，气体、蒸汽按最大试验安全间隙与最小点燃电流比虽然都分为三级，但在分级上的关系只是近似相等。
三、危险环境的分类
为了正确选用电气设备、电气线路和各种防爆设施，必须正确划分所在环境危险区域的大小和级别。
1、 爆炸和火灾危险区域类别及等级
爆炸和火灾危险区域类别及其分区方法，是我国借鉴国际电工委员会 (IEC) 的标准，结合我国的实际情况划分的。它根据爆炸性环境易燃易爆物质在生产、储存、输送和使用过程中出现的物理和化学现象的不同，分为爆炸性气体环境危险区域和爆炸性粉尘环境危险区域二类。根据爆炸性环境，爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间的不同，又将爆炸危险区域分成五个不同危险程度的区。而火灾危险区域只有一类，但由于在这个区域内火灾危险物
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