電氣火災的成因及預防措施分析
當今世界,電能已經(jīng)成為社會生產(chǎn)和人們生活必不可少的主要能源。隨著我國經(jīng)濟的騰飛,電氣化時代已悄然而至。然而,電力一方面造福了人類,一方面又會對人員及設備構成威脅。由于電氣安全管理體系和法規(guī)建設不健全、電氣操作和使用不當?shù)戎T多方面的原因,自二十世紀八十年代以來,我國電氣火災隱患及其發(fā)生率一直居高不下,每年約占火災總起數(shù)的26%,年均損失約占總損失的36%,與“用火不慎”并列為諸火災原因之首,給國民經(jīng)濟和人民生活造成巨大的損失。對于擔任著滅火任務的消防部隊而言,電氣火災給消防部隊帶來了新的挑戰(zhàn),很多參戰(zhàn)官兵因為缺乏電氣方面的知識,在戰(zhàn)斗中受傷甚至犧牲。本文針對一些電氣火災的成因進行了分析,提出了預防措施,以望減少電氣火災所造成的損失。據(jù)統(tǒng)計,我國電氣火災年均起數(shù)約占火災年均總起數(shù)的26%,年均損失約占總損失的36%.而據(jù)發(fā)達國家資料介紹,英國每年電氣火災的起數(shù)占火災總數(shù)的17%以下,美國和日本更是低于10%.由此可見,電氣火災發(fā)生比率并不是與發(fā)達程度呈正比率。因此,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,不斷研究我國電氣火災發(fā)展的規(guī)律,建立健全各種法規(guī)制度,采取各種綜合防治對策,對抑制電氣火災是十分必要的。
一、電氣火災的概念及其發(fā)展的特點
1、電氣火災的概念
電氣火災是由于電氣方面原因產(chǎn)生的火源而引起的火災,一般是指各種發(fā)、送、變、配、用電設備及線路在帶電運行狀態(tài)下,由于非正常的原因,在電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程中引燃可燃物而導致的火災。還包括靜電和雷電引起的火災。除違章操作等偶然性原因外,相當一部分電氣火災是由于電氣系統(tǒng)存在隱患并長期未被發(fā)現(xiàn),特別是各種不同原因造成的局部過熱或火花放電,在某種環(huán)境條件下導致周圍可燃物被點燃,蔓延成災。因此,需要定期對電氣系統(tǒng)進行防火安全檢查,及時發(fā)現(xiàn)和消除危險隱患。
2、電氣火災發(fā)展的特點
(1)地域特點經(jīng)濟發(fā)展快的省份和沿海地區(qū)的電氣火災損失明顯高于其他省份和地區(qū)。
(2)行業(yè)特點商業(yè)、交通運輸業(yè)、社會服務業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)電氣發(fā)生起數(shù)多,損失大。從近年的火災統(tǒng)計來看,商業(yè)、交通運輸業(yè)、社會服務業(yè)的電氣火災起數(shù)和損失在各行業(yè)中較為突出,特別是商貿(mào)、集市、餐飲、娛樂、賓館等行業(yè)的重、特大電氣火災的發(fā)生呈上升趨勢。
(3)季節(jié)特點綜合分析近十年的電氣火災統(tǒng)計可以看出,冬季是電氣火災發(fā)生起數(shù)最多的季節(jié),火災起數(shù)高于其他季節(jié),其于三季懸殊不大。全年各月電氣火災起數(shù)八、九兩月為一低谷,后逐漸上升,一、二月達到一高峰后漸下。
(4)時段特點電氣火災發(fā)生頻率24小時內(nèi)分布有明顯的規(guī)律性。日電氣火災發(fā)生頻率存在三個高峰,第一個高峰為0-3時,第二個高峰為10-13時,第三個高峰為18-21時。重、特大電氣火災的日分布也基本符合以上規(guī)律。
二、電氣火災及其爆炸的原因
電氣火災發(fā)生的原因是多種多樣的,例如過載、短路、接觸不良、電弧火花、漏電、雷電或靜電等都能引起火災。
有的火災是人為的,比如:思想麻痹、疏忽大意、不遵守有關防火法規(guī)、違犯操作規(guī)程等。從電氣防火角度看,電氣設備短路、安裝使用不當、保養(yǎng)不良、雷擊和靜電是造成電氣火災的幾個重要原因。
1、短路、電弧和火花
凡電流未經(jīng)一定的用電負載、阻抗或未按規(guī)定路徑而就近自成通路的狀態(tài),稱為短路。如幾條相線直接碰觸在一起,或者中性點接地系統(tǒng)的相線與零線或大地相碰等。此時導線的發(fā)熱量劇增,不僅能使絕緣燃燒,而且還會使金屬熔化或引起鄰近的易燃、可燃物質(zhì)燃燒釀成火災。短路是電氣設備最嚴重的一種故障狀態(tài),發(fā)生短路的原因主要有:
(1)電氣設備的選用和安裝與使用環(huán)境不符,致使其絕緣體在高溫、潮濕、酸堿環(huán)境條件下受到破壞;
(2)電氣設備使用時間過長,超過使用壽命,絕緣老化發(fā)脆;
(3)使用維護不當,長期帶病運行,擴大了故障范圍;
(4)過電壓使絕緣擊穿;
(5)錯誤操作或把電源投向故障線路。短路時,在短路點或?qū)Ь€連接松弛的電氣接頭處,會產(chǎn)生電弧或火花.電弧溫度很高,可達6000℃以上,不但可引燃它本身的絕緣材料,還可將它附近的可燃材料,蒸氣和粉塵引燃。電弧還可能是由于接地裝置不良或電氣設備與接地裝置間距過小,過電壓時使空氣擊穿引起。切斷或接通大電流電路時,或大截面熔斷器爆斷時,也能產(chǎn)生電弧。
2、電氣設備過負荷
當電流通過導線時,由于導線有電阻存在,便會引起導線發(fā)熱。所謂過負荷(即過載),是指電氣設備或?qū)Ь€的功率和電流超過了其額定值。發(fā)生設備過負荷的原因主要有:
(1)設計、安裝時選型不正確,使電氣設備的額定容量小于實際負載容量;
(2)導線截面選得過細,與負荷電流值不相適應;
(3)亂拉電線,過多地接入用電負載。電氣設備或?qū)Ь€的絕緣材料,大都是可燃材料。屬于有機絕緣材料的有油,紙,麻,絲和棉的紡織品,樹脂,瀝青,漆,塑料,橡膠等。只有少數(shù)屬于無機材料,例如陶瓷,石棉和云母等是不易燃材料.過載使導體中的電能轉(zhuǎn)變成熱能,當導體和絕緣物局部過熱,達到一定溫度時,就會引起火災。我國不乏這樣的慘痛教訓:電線電纜上面的木裝板被過載電流引燃,釀成商店,劇院和其它場所的巨大火災。
3、電氣設備絕緣損壞或老化
絕緣損壞或老化會使絕緣性能降低甚至喪失,從而造成短路引發(fā)火災。引起絕緣老化的原因主要有:
(1)電氣因素絕緣物局部放電;操作過電壓或雷擊過電壓;事故或過負荷的過電流等。
(2)機械因素旋轉(zhuǎn)部分、滑動部分、操作過電壓或雷擊過電壓;事故或過負荷的過電流等。
(3)熱因素溫升過高使絕緣物熱分解、氧化等的化學變化、氣化、硬化、龜裂、脆化;設備反復起動停止溫升溫降的熱循環(huán),使結構材料間因熱膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生應力等。
(4)環(huán)境因素周圍有害物質(zhì)(煤氣、油、藥品等)的腐蝕;陽光、紫外線長期照射和氧化作用;老鼠、白蟻等咬壞電線、電纜,以及水浸等。
(5)人為因素施工不良、維護保養(yǎng)不善或設備選型不當?shù)取?/p>
4、電氣連接點接觸電阻過大
在電氣回路中有許多連接點,這些電氣連接點不可避免地產(chǎn)生一定的電阻,這個電阻叫做接觸電阻。正常時接觸電阻是很小的,可以忽略不計。但不正常時,接觸電阻顯著增大,使這些部位局部過熱,金屬變色甚至熔化,并能引起絕緣材料、可燃物質(zhì)的燃燒。電氣連接點接觸電阻過大的原因主要有:
(1)銅、鋁相接并處理不好
銅鋁連接處,因有約1.69V電位差的存在,潮濕時會發(fā)生電解作用,使鋁腐蝕,造成接觸不良。
(2)接點連接松弛
螺栓或螺母未擰緊,使兩導體間接觸不緊密,尤其在有塵埃的環(huán)境中,接觸電阻顯著增大。當電流流過時,接頭發(fā)熱,甚至產(chǎn)生火花。
(3)烘烤電熱器具(如電爐,電熨斗等),照明燈泡,在正常通電的狀態(tài)下,就相當于一個火源或高溫熱源。當其安裝不當或長期通電無人監(jiān)護管理時,就可能使附近的可燃物受高溫而起火。
(4)摩擦發(fā)電機和電動機等旋轉(zhuǎn)型電氣設備,軸承出現(xiàn)潤滑不良,干枯產(chǎn)生干磨發(fā)熱或雖潤滑正常,但出現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)時,都會引起火災。
(5)雷電雷電是在大氣中產(chǎn)生的,雷云是大氣電荷的載體,當雷云與地面建筑物或構筑物接近到一定距離時,雷云高電位就會把空氣擊穿放電,產(chǎn)生閃電、雷鳴現(xiàn)象。雷云電位可達1萬~10萬kV,雷電流可達5OKA,若以0.00001s的時間放電,其放電能量約為107J(107W?s),這個能量約為使人致死或易燃易爆物質(zhì)點火能量的100萬倍,足可使人死亡或引起火災。雷電的危害類型除直擊雷外,還有感應雷(含靜電和電磁感應),雷電反擊,雷電波的侵入和球雷等.這些雷電危害形式的共同特點就是放電時總要伴隨機械力,高溫和強烈火花的產(chǎn)生。使建筑物破壞,輸電線或電氣設備損壞,油罐爆炸,堆場著火。黃島油庫因球雷起火,就是典型的例子。
(6)靜電靜電是物體中正負電荷處于靜止狀態(tài)下的電。隨著靜電電荷不斷積聚而形成很高的電位,在一定條件下,則對金屬物或地放電,產(chǎn)生有足夠能量的強烈火花。此火花能使飛花麻絮,粉塵,可燃蒸氣及易燃液體燃燒起火,甚至引起爆炸。
三、電氣火災的綜合預防對策
1、建立健全我國的電氣法律法規(guī)、技術規(guī)范我國電氣火災在各類火災中占有相當大的比例,針對我國電氣火災居高不下的特點,需要盡快制定電氣方面的專門法律,從源頭上預防電氣火災的發(fā)生.美國和日本等發(fā)達國家都有有關電氣的專門法律,例如美國的《國家電氣安全規(guī)范》(NFPA70),日本的《電氣事業(yè)法》等。因此,要盡快制訂我國的《國家電氣安全規(guī)范》。
2、做好電氣防火檢測工作電氣安全防火檢測是預防電氣火災發(fā)生的重要手段,運用現(xiàn)代科技手段與傳統(tǒng)方法相結合,對電氣系統(tǒng)設備進行安全檢測,及時發(fā)現(xiàn)與消除隱患是在當今電力普及應用的情況下預防火災發(fā)生的一項必要措施。
電氣防火檢查的主要內(nèi)容如下:
(1)電能生產(chǎn)、輸配和使用中的電氣火災隱患如發(fā)電機、變壓器、用電設備、開關保護裝置、導線電纜等的安裝敷設位置、耐火等級、防火間距、運行狀況(過負荷、異常現(xiàn)象、故障史等)絕緣老化情況、保護裝置完好狀況等。
(2)電氣放火工程是否完整有效
如消防電源系統(tǒng)的電源數(shù)量、電源種類、配電方式、電源切換點、配線耐火性能與措施、火災應急照明與疏散指示標志的位置、照度、亮度裝置耐火性、火災自動報警裝置與聯(lián)動系統(tǒng)。
3、加強電氣防火知識宣傳和教育工作
減少火災的根本途徑在于提高人們的防火意識,許多重、特大火災都是由于忽視用電安全,缺乏用電知識和不嚴格執(zhí)行規(guī)章制度和操作規(guī)程造成的。在宣傳教育方面首先要在廣大群眾中大力開展宣傳教育工作,充分利用報刊雜志、電臺、電視臺、網(wǎng)絡等手段,廣泛普及用電安全知識,宣傳電氣火災發(fā)生的規(guī)律、特點以及電氣火災所造成的危害性。
4、電氣火災撲救方法及安全措施
(1)電氣火災在撲救前,應切斷相關電源,再實行滅火,以免在滅火過程中,不慎觸電,造成不必要的傷亡。
(2)在使用水等導電類滅火劑時,要注意射流的選用,室內(nèi)一般用噴霧射流,使用直流時,要用點射的方式射水。
(3)滅火人員進入火場時,要注重自身的防護,使用絕緣器材。在社會經(jīng)濟及科學技術高速發(fā)展的今天,電氣火災也出現(xiàn)了新的形式,作為我們新時期的消防指戰(zhàn)員要根據(jù)新形勢下電氣火災的特點,不斷分析總結,并采取有針對性的措施,將火災危害降到最低,向祖國和人民交上一份滿意的答卷!
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