摘要:通过对电气危险温度引起火灾爆炸十大原因:短路、过载、漏电、接触不良、铁心过热、散热不良、机械故障、电压异常、电热器具和照明器具、电磁辐射能量的浅薄分析,揭示这些引起危险温度导致火灾爆炸过程,制定相应对策,引起人们对电气安全的重视。为安全用电提供安全技术支撑,对保护人民生命和财产安全,具有重大的现实意义。
关键词:电气;火灾;原因;对策
电气火灾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的主要形式。在爆炸性气体、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比例。从全国的火灾事故统计可知,由电气引起的火灾事故起数仅次于一般明火,占第二位。就引起火灾的原因而言,电气原因已居首位。
作为火灾和爆炸的电气引燃源,电气设备及装置在运行中的危险温度、电火花和电弧是电气火灾爆炸的要因。下面就电气设备及装置在运行中危险温度引起火灾爆炸的十大原因,进行浅薄分析:
1、短路引起的危险温度
短路指不同电位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冲击电流,在流过设备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;或受过高温、潮湿、腐蚀作用;或受到机械损伤等失去绝缘能力、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、操作过电压作用,电气设备的绝缘可能遭到击穿而短路。
2、过载引起的危险温度
电气线路或设备长时间过载也会导致温度异常上升,形成引燃源。过载的原因主要有如下几种情况:
2.1、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。
2.2、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。
2.3、设备故障运行造成设备和线路过负载,如三相电机单相运行或三相变压器不对称运行均可能造成过负载。
2.4、电气回路谐波能使线路电流增大过载。如三相四线制电路三次及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线上相位相同而相互叠加。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、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,因灯管内电弧的负阻特性产生谐波电流主要为三次谐波电流。
3、漏电引起的危险温度
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、接触不良引起的危险温度
电气接头连接不牢固、焊接不良或接头处有杂物,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,如果没有足够接触压力或表面的粗糙不平,均可能增大接触电阻产生危险温度。对于铜、铝接头,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、铁心过热引起的危险温度
对于电动机、变压器、接触器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、散热不良引起的危险温度
电气设备在运行时必须确保一定散热度或通风措施。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热源太近等,均可能导致电气设备和线路过热。
7、机械故障引起的危险温度
有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大,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。由电气设备相关机械摩擦导致的发热。
8、电压异常引起的危险温度
相对于额定值,电压过高和过低均属于电压异常。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,使线圈电流打大增强而发热外,对于恒功率设备,还会使电流增大而发热。
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9、电热器具和照明器具引起的危险温度
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2000~3000℃,100W白炽灯泡表面温度为170~220℃。
10、电磁辐射能量引起的危险温度
在连续发射或脉冲发射的射频(9kHz~60GHz)源的作用下,可燃物吸收辐射能量可能形成危险温度。
针对上述电气设备及装置在运行中危险温度引起火灾爆炸的十大原因,提出如下对策:
1、防止短路引起危险温度的对策
严格按照《用电安全导则》(GB∕T13869)要求,按照操作规程,在电气设备和检修中的接线和操作正确;更换电气设备或线路发生绝缘老化、腐蚀、变质的导线和电器元件;对潮湿、高温环境的导线和电器元件采用隔离措施,对潮湿的电器元件进行烘干后再投入运行;对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的要定时清除;防范到位,使小动物、霉菌及其他植物无法造成短路;按照防雷电的要求,设置防雷电设施,杜绝操作过电压现象。
2、防止过载引起危险温度的对策
2.1、设计选型合理的电气线路或设备,考虑足够裕量,使正常情况下不出现过热现象。
2.2、合理使用电气设备或线路,负载不超过额定值或不过长时间连续使用,低于线路或设备的设计能力,由此不造成过热。
2.3、保证设备的良好运行,使设备和线路不过负载,如三相电动机三相运行或三相变压器对称运行均不可能造成过负载。
2.4、减少电气回路谐波使线路电流不过载。对于使用三次谐波设备,采用间歇使用或采用并联电路的方法,致使各相三次谐波电流在中性线相位不同而不能叠加。如果三相负载平衡,中性线上电流平衡就不会发生发热严重现象;动力线路可用“TN-S”制,通过保护零线PE线,减少三次谐波电流在中性线相位的叠加,避免中性线严重过载带来的火灾隐患。
3、防止漏电引起危险温度的对策
使用“TN”系统用电的线路中,因为有漏电保护器,间接漏电的危害比较小,发生危险温度的概率比较小;但是,相线与相线或相线与零线发生的直接漏电,往往是产生危险温度的关键所在,要经常对线路进行巡检,避免引起比较严重的局部发热,引燃成灾。
4、防止接触不良引起危险温度的对策
电气接头连接不牢、焊接不良或接头处有杂物,产生积聚电流热效应,引起危险温度。发生接触不良这种情况,除了要求操作人员在作业时运用足够的压力上紧螺栓、焊接牢固、清除接头处的杂物外就是要勤于巡检,消除隐患。
5、防止铁心过热引起危险温度的对策
对于电动机、变压器、接触器等带有铁心的电气设备,要经常用兆欧表检查测量其绝缘电阻,防止电气设备的绝缘老化或绝缘破坏,保证电气设备的安全运行。
6、防止散热不良引起危险温度的对策
电气设备散热一般分为水冷式、风冷式、油冷式三种。经常进行检查、疏通和维修保养,显得十分重要,保证管路畅通和散热的有效性,保持安装位置正确、环境温度适宜、距离适当,可以有效防止散热不良引起的危险温度。
7、防止机械故障引起危险温度的对策
经常检查交流异步电动机的轴承损坏程度,首先。从运行的声音上判断是不是有异常响声;其次,用双手托住电动机的主轴上下、左右摇摆,根据间隙的大小来判断轴承的损坏情况,做到及时保养维修,运行正常,消除机械故障引起的危险温度。
8、防止电压异常引起危险温度的对策
注意配电柜上的电压表读数,当读数上下波动超过标准电压值的±5%时,说明电压处于不稳定状态,应当关闭用电器;长期电压不稳定的电路,应当设置稳压器或变压器,防止电压异常引起危险温度。
9、防止电热器和照明器具引起危险温度的对策
电炉、电烫斗、白炽灯这些属于纯电阻型的电器,其正常情况下的工作温度就可能形成危险温度。这些电器的使用,要有专人监管。加强这些纯电阻型电器管理,显得尤为重要。
10、防止电磁辐射能量引起危险温度的对策
测量电磁波的频率和幅度,在电磁辐射幅度范围内,清除可燃物,使连续发射或脉冲发射射频源的作用下不能形成危险温度。
通过对电气危险温度引起火灾爆炸十大原因的分析和对策研究,揭示了这些原因引起危险温度导致火灾爆炸过程,引起人们对电气安全的重视。通过对这些原因引起危险温度的对策措施,为安全用电提供安全技术支撑,对防止电气危险温度引起火灾爆炸,保护人民生命和财产安全,促进社会和谐发展具有深远的意义。
作者简介:
冯豪,男,1993年8月,汉,本科,河南焦作,助理工程师,研究方向:电气工程及其他自动化专业。
论文作者:冯豪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签:危险论文; 温度论文; 火灾论文; 电流论文; 电气论文; 电气设备论文; 线路论文; 《电力设备》2018年第31期论文;