電氣火災(zāi)和爆炸形成的原因及預(yù)防措施
電火花及電弧引起的火災(zāi)和爆炸
一般電火花溫度很高，特別是電弧，溫度可高達(dá)6000℃。因此，它們不僅能引起可燃物燃燒，而且能使金屬熔化、飛濺，構(gòu)成危險(xiǎn)的火源。電火花可分為工作火花和事故火花兩類。
電氣裝置的過度發(fā)熱，產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度引起的火災(zāi)和爆炸
電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)總是要發(fā)熱的，電流通過導(dǎo)體時(shí)要消耗一定的電能，其大小為，ΔW＝I2Rt，這部分電能使導(dǎo)體發(fā)熱，溫度升高。電流通路中電阻R越大，時(shí)間t越長，則導(dǎo)體發(fā)出的熱量越多，一旦到達(dá)危險(xiǎn)溫度，在一定條件下即可能引起火災(zāi)。
電氣設(shè)備過度發(fā)熱大致有以下幾種情況：
(1)過載
所謂過載，是指電氣設(shè)備或?qū)Ь�的電流超過了其額定值。過載后電流增加，時(shí)間一長，就會(huì)引起電氣設(shè)備過熱。
(2)短路
短路是電氣設(shè)備最嚴(yán)重的一種故障狀態(tài)，電力網(wǎng)中的火災(zāi)大都是由短路所引起的，短路后，線路中的電流增大為正常時(shí)的數(shù)倍乃至數(shù)十倍，使溫度急劇上升，如果到達(dá)周圍可燃物的引燃溫度，即可引發(fā)火災(zāi)。
(3)接觸不良與散熱不良
接觸不良主要發(fā)生在導(dǎo)體連接處，例如固定接頭連接不牢，焊接不良，或接頭表面污損都會(huì)增加絕緣電阻而導(dǎo)致接頭過熱�？刹鹦兜碾姎饨宇^因振動(dòng)或由于熱的作用，使連接處發(fā)生松動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致接頭過熱。各種電氣設(shè)備在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)都會(huì)有一定的通風(fēng)和散熱裝置，如果這些設(shè)施出現(xiàn)故障，也會(huì)導(dǎo)致線路和設(shè)備過熱。
(4)漏電
電氣線路或設(shè)備絕緣損傷后，在一定條件下，會(huì)發(fā)生漏電，漏電電流一般不大，不能使線路熔絲動(dòng)作，因此也不易被發(fā)覺。當(dāng)漏電電流比較均勻地分布時(shí)，火災(zāi)危險(xiǎn)性不大；但當(dāng)漏電電流集中在某一點(diǎn)時(shí)，可能引起比較嚴(yán)重的局部發(fā)熱，而引起火災(zāi)。
在正常發(fā)熱情況下由于烘烤和摩擦引起的火災(zāi)和爆炸
電熱器具(如小電爐、電熨斗等)，照明用燈泡在正常發(fā)熱狀態(tài)下，就相當(dāng)于一個(gè)火源或高溫?zé)嵩�，�?dāng)其安裝、使用不當(dāng)時(shí)，均能引起火災(zāi)。例如白熾燈泡表面溫度隨燈泡功率大小和廠家不同差異很大。當(dāng)200W燈泡緊貼紙張時(shí)，十幾分鐘就可將紙張點(diǎn)燃。發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)型電氣設(shè)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(shí)，都會(huì)引起火災(zāi)。
防止電氣火災(zāi)和爆炸的安全措施
電氣火災(zāi)和爆炸的防護(hù)必須是綜合性措施。它包括合理選用和正確安裝電氣設(shè)備及電氣線路，保持電氣設(shè)備和線路的正常運(yùn)行，保證必要的防火間距，保持良好的通風(fēng)，裝設(shè)良好的接地保護(hù)裝置等。
選用防爆電氣設(shè)備
在進(jìn)行爆炸性環(huán)境下的電力設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量把電氣設(shè)備，特別是正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生火花的設(shè)備，布置在危險(xiǎn)性較小或非爆炸性環(huán)境中�；馂�(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境中的表面溫度較高的設(shè)備，應(yīng)遠(yuǎn)離可燃物。在滿足工藝生產(chǎn)及安全的前提下，應(yīng)盡量減少防爆電氣設(shè)備使用量�；馂�(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境下不宜使用電熱器具，非用不可時(shí)應(yīng)用非燃燒材料進(jìn)行隔離。防爆電氣設(shè)備應(yīng)有防爆合格證，少用攜帶式電氣設(shè)備，可在建筑上采取措施，把爆炸性環(huán)境限制在一定范圍內(nèi)，如采用隔墻法等。
(1)電氣設(shè)備防爆的類型及標(biāo)志
按其使用環(huán)境的不同，防爆電氣設(shè)備分為兩類。Ⅰ類：煤礦井下用電氣設(shè)備，只以甲烷為防爆對(duì)象；Ⅱ類：工廠用電氣設(shè)備。
按防爆結(jié)構(gòu)形式，防爆電氣設(shè)備分為以下類型：隔爆型(標(biāo)志d)；增安型(標(biāo)志e)；本質(zhì)安全型(標(biāo)志i)；正壓型(標(biāo)志p)；充油型(標(biāo)志o)；充砂型(標(biāo)志q)；無火花型(標(biāo)志n)；防爆特殊型(標(biāo)志s)。
(2)防爆電氣設(shè)備的選型原則
1)應(yīng)符合整體防爆的原則，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理。
2)應(yīng)符合燃爆危險(xiǎn)場所的分類分級(jí)和區(qū)域范圍的劃分。
3)符合燃爆危險(xiǎn)場所內(nèi)氣體和蒸氣的級(jí)別、組別和有關(guān)特征數(shù)據(jù)。
4)符合電氣設(shè)備的種類和規(guī)定的使用條件。
5)所選電氣設(shè)備的型號(hào)不應(yīng)低于該場所內(nèi)燃爆危險(xiǎn)物質(zhì)的級(jí)別和組別。當(dāng)存在兩種以上氣體混合物時(shí)，按危險(xiǎn)程度較高的級(jí)別、組別選用。
6)所選電氣設(shè)備的型號(hào)應(yīng)符合使用環(huán)境條件的要求，如防腐，防潮，防日曬，防雨雪、風(fēng)沙等，以保障運(yùn)行條件下不會(huì)降低其防爆性能。
防火防爆電氣線路的選用
1)電氣線路一般應(yīng)敷設(shè)在危險(xiǎn)性較小的環(huán)境或遠(yuǎn)離存在易燃、易爆物釋放源的地方，或沿建、構(gòu)筑物的外墻敷設(shè)。
2)對(duì)于爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的配線工程，應(yīng)采用銅心絕緣導(dǎo)線或電纜，而不用鋁質(zhì)的。
3)電氣線路之間原則上不能直接連接，必須實(shí)行連接或封端時(shí)，應(yīng)采用壓接、熔焊或釬焊，確保接觸良好，防止局部過熱。線路與電氣設(shè)備的連接，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)倪^渡接頭，特別是銅鋁相接時(shí)更應(yīng)如此，而且所有接頭處的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)不小于導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度的80%。
4)絕緣電線和電纜的允許載流量不應(yīng)小于熔斷器熔體額定電流的1.25倍和自動(dòng)開關(guān)長延時(shí)過流脫扣器整定電流的1.25倍。線路電壓1000V以上的導(dǎo)線和電纜應(yīng)按短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。
保持電氣設(shè)備和線路的正常運(yùn)行
電氣設(shè)備和電氣線路的安全運(yùn)行包括電流、電壓、溫升和溫度等參數(shù)不超過允許范圍，還包括絕緣，良好連接和接觸良好，整體完好無損、清潔，標(biāo)志清晰等。保持電流、電壓、溫升等不超過允許值就是防止電氣設(shè)備過度發(fā)熱。
隔離和間距
隔離是將電氣設(shè)備分室安裝，并在隔墻上采取封堵措施，以防止爆炸性混合物進(jìn)入。將工作時(shí)產(chǎn)生火花的開關(guān)設(shè)備裝于危險(xiǎn)環(huán)境范圍以外(如墻外)；采用室外燈具通過玻璃窗給室內(nèi)照明等都屬于隔離措施。
戶內(nèi)電壓為10kV以上，總油量為60kg以下的充油設(shè)備，可安裝在兩側(cè)有隔板的間隔內(nèi)；總油量為60～600kg者，應(yīng)安裝在有防爆隔墻的間隔內(nèi)；總油量為600kg以上者，應(yīng)安裝在單獨(dú)的防爆間隔內(nèi)。10kV及其以下的變、配電室不得設(shè)在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方。變電室與各級(jí)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境毗連，最多只能有兩面相連的墻與危險(xiǎn)環(huán)境共用。
10kV及其以下的變、配電室也不宜設(shè)在火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，可以與火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境隔墻毗連。變、配電站與建筑物、堆場、儲(chǔ)罐應(yīng)保持規(guī)定的防火間距，且變壓器油量越大，建筑物耐火等級(jí)越低及危險(xiǎn)物品儲(chǔ)量越大者，所要求的間距也越大，必要時(shí)可加防火墻。為防止電火花或危險(xiǎn)溫度引起火災(zāi)，開關(guān)、插銷、熔斷器、電熱器具、照明器具、電焊設(shè)備和電動(dòng)機(jī)等均應(yīng)根據(jù)需要，適當(dāng)避開易燃物或易燃建筑構(gòu)件。10kV及其以下架空線路，嚴(yán)禁跨越火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)環(huán)境；當(dāng)線路與火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)環(huán)境接近時(shí)，水平距離一般不應(yīng)小于桿柱高度的1.5倍。
保持良好的通風(fēng)
在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中，保持良好的通風(fēng)具有十分重要的意義。良好的通風(fēng)裝置能降低爆炸性混合物的濃度，從而降低環(huán)境的危險(xiǎn)等級(jí)。
通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用非燃燒性材料制作，結(jié)構(gòu)應(yīng)堅(jiān)固，連接應(yīng)緊密。通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)不應(yīng)有阻礙氣流的死角。電氣設(shè)備應(yīng)于通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)鎖，運(yùn)行前必須先通風(fēng)，通過的氣流量不小于該系統(tǒng)容積的5倍時(shí)才能接通電氣設(shè)備之電源；進(jìn)入電氣設(shè)備和通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的氣體不應(yīng)含有爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)或其他有害物質(zhì)。爆炸危險(xiǎn)環(huán)境內(nèi)的事故排風(fēng)用電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備應(yīng)設(shè)在事故情況下便于操作的地方。
接地與接零
爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的接地比一般環(huán)境要求高。除生產(chǎn)上有特殊要求外，一般情況下可以不接地的部分，在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)仍應(yīng)接地。如：
1)在導(dǎo)電不良的地面處，交流額定電壓為380V以下和直流額定電壓為440V以下的電氣設(shè)備正常時(shí)不帶電的金屬外殼應(yīng)接地。
2)在干燥環(huán)境，交流額定電壓為127V以下，直流電壓為110V以下的電氣設(shè)備正常時(shí)不帶電的金屬外殼應(yīng)接地。
3)安裝在已接地的金屬結(jié)構(gòu)上的電氣設(shè)備應(yīng)接地。
4)敷設(shè)鎧裝電纜的金屬構(gòu)架應(yīng)接地。
5)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境內(nèi)，電氣設(shè)備的金屬外殼應(yīng)可靠接地。
6)為了提高接地的可靠性，接地干線宜在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域不同方向，不少于兩處與接地體相連。
7)在燃爆危險(xiǎn)區(qū)域，如采用變壓器低壓中性點(diǎn)接地的保護(hù)接零系統(tǒng)，為提高可靠性，縮短短路故障持續(xù)時(shí)間，系統(tǒng)的單相短路電流應(yīng)大一些，最小單相短路電流不得小于該段線路熔斷器額定電流的5倍或自動(dòng)開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)作電流脫扣器整定電流的1.5倍。
8)在燃爆危險(xiǎn)區(qū)域，如采用不接地系統(tǒng)供電，必須裝配能發(fā)出信號(hào)的絕緣監(jiān)視器。
電氣滅火
(1)觸電危險(xiǎn)和斷電
發(fā)現(xiàn)起火后，首先要設(shè)法切斷電源。有時(shí)，為了爭取滅火時(shí)間，防止火災(zāi)擴(kuò)大，來不及斷電；或因滅火、生產(chǎn)等需要，不能斷電，則需要帶電滅火。帶電滅火需要注意以下幾點(diǎn)：①應(yīng)按現(xiàn)場特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)臏缁鹌�。②用水槍滅火時(shí)宜采用噴霧水槍。③人體與帶電體之間保持必要的安全距離。④對(duì)架空線路等空中設(shè)備進(jìn)行滅火時(shí)，人體位置與帶電體之間的仰角不應(yīng)超過45°。
(2)充油電氣設(shè)備的滅火
充油電氣設(shè)備的油，其閃點(diǎn)多在130～140℃之間，有較大的危險(xiǎn)性。如果只在該設(shè)備外部起火，可用二氧化碳、干粉滅火器帶電滅火。如火勢(shì)較大，應(yīng)切斷電源。如油箱破壞，噴油燃燒，火勢(shì)很大時(shí)，除切斷電源外，有事故儲(chǔ)油坑的應(yīng)設(shè)法將油放進(jìn)儲(chǔ)油坑，坑內(nèi)和地面上的油火可用泡沫撲滅。發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)起火時(shí)，為防止軸和軸承變形，可令其慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)，用噴霧水滅火，并使其均勻冷卻；也可用二氧化碳或滅火，但不宜用干粉、砂子或泥土滅火，以免損傷電氣設(shè)備的絕緣。
電氣火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)源的辨識(shí)
所謂危險(xiǎn)源，是指有潛在危險(xiǎn)性的物質(zhì)與能量。
危險(xiǎn)源辨識(shí)就是識(shí)別危險(xiǎn)的存在并確定其危險(xiǎn)等級(jí)的過程。因此，電氣火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)源的辨識(shí)，對(duì)預(yù)防電氣火災(zāi)爆炸具有十分重要的意義。
電氣火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的防護(hù)原理從根本上來說是消除火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)發(fā)生的條件，控制點(diǎn)就是根據(jù)危險(xiǎn)物質(zhì)級(jí)別和組別以及危險(xiǎn)場所的判斷與區(qū)域劃分，選擇防爆電氣設(shè)備和電氣線路。
因此對(duì)電氣火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)源的辨識(shí)就是辨識(shí)是否正確劃分火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)的級(jí)別和組別；是否正確判斷火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)場所進(jìn)行危險(xiǎn)場所區(qū)域劃分；是否正確選擇合理的電氣設(shè)備和線路。
