电气安全与防火防爆
摘 要：电气设备在我们工作及日常生活中应用极为广泛。但是，电气设备在使用过程中，由于许多原因可能会发生火灾和爆炸这类安全事故，从而给我们造成损失。因此。必须采取相应的措施，预防火灾和爆炸等事故的发生，保证仪器设备及人身安全，保证系统正常安全运行。
关键词：电气设备；防火；防爆；安全
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。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。
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设计、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，并加热其周围的其他材料。当温度超过电气设备及其周围材料的允许温度，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，超过设备的长期允许温度，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 000e。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。
电气设备周围空间在下列情况下会引起爆炸：
1)周围空间有爆炸性混合物，当遇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，遇到电火花、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，当遇到电火花、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。所以应从两方面采取防范措施，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，或遇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。
根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。同时加强对电气设备维护、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
保持良好通风，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。加强密封，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，并经常巡视检测。
2.2 排除电气火源
在设计、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用密封的防爆电器。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，导线连接应保证良好可靠，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。导线应采用阻燃型导线穿管敷设。
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。
2.3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。应该考虑以下几点。
室外变配电站与建筑物、堆场、储室的防火间距应满足GBJ16-87《建筑设计防火规范》的规定。
装置的变配电室应满足GB50160-92《石油化工企业设计防火规范6的规定》。
GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》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 电气照明电气线路及加热设备的防火防爆
3.1 电气照明的防火防爆
电气照明灯具在生产和生活中使用极为普遍，人们容易忽视其防火安全。电气照明灯具在工作时，玻璃灯泡、灯管、灯座等表面温度都较高，若灯具选用不当或发生故障，会产生电火花和电弧。接点接触不良，局部产生高温。导线和灯具的过载和过压会引起导线发热，使绝缘破坏，短路和灯具爆炸，继而导致可燃气体和可燃气体蒸汽、落尘的燃烧和爆炸。
3.2 电气线路的防火防爆
电气线路往往因短路、过载和接触电阻过大等原因产生电火花、电弧，或因电线、电缆达到高温而发生火灾，其主要原因如下：
电气线路短路起火。电气线路由于意外故障可造成两相相碰而短路。短路时电流会突然增大，这就是短路电流。一般有相间短路和对地短路两种。根据欧姆定律，短路时瞬间放电发热相当大。其热量不仅能将绝缘烧毁，使金属导线熔化，也能将附近易燃易爆物品引燃引爆。
电气线路过负荷。电气线路允许连续通过而不致于使电线过热的电流称为额定电流。如果超过额定电流就叫过载电流。过载电流通过导线时，温度相应增高。一般导线最高允许温度为65e，长时间过载的导线其温度就会超过允许温度，会加快导线绝缘老化，甚至损坏，从而引起短路产生电火花、电弧。
3.3 电加热设备的防火防爆
电热设备是把电能转换为热能的一种设备。它的种类繁多，用途很广，常用的有工业电炉、电烘房、电烘箱、电烙铁、机械材料的热处理炉等。引起电热设备火灾的原因，主要是加热温度过高，电热设备选用导线截面积过小等。当导线在一定时间内流过的电流超过额定电流时，同样会造成绝缘的损坏而导致短路起火，引起火灾。
4 小结
综上所述，只要我们根据电气设备的具体情况，采取相应的预防措施，就能够尽量减少电气设备火灾或爆炸事故的发生，从而保障人身及设备的安全，使电力更好地为我们的工作和日常生活服务。
参考文献：
[1] 刘鸿国.电气火灾预防检测技术[M].北京：中国电力出版社，2006
[2] 谈文华，万载扬.实用电气安全技术[M].北京：机械工业出版社，1998
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