第7章电气防火及防雷电

电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电电气防火及防雷电电工作业人员培训机电工程系电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电第七章电气防火及防雷电•理解火灾的原因；•掌握电气火灾的预防措施、灭火措施原理及扑救方法。•掌握雷电的危害及防雷措施停电作业的安全技术措施电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电第七章电气防火及防雷电7.1电气火灾与爆炸的原因7.2危险物质危险环境7.3防爆电气设备和防爆电气线路7.4电气防火防爆技术7.5雷电的危害7.6防雷装置7.7防雷措施电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电第七章电气防火及防雷电电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电第一节电气火灾与爆炸的原因电气火灾与爆炸的原因很多除设备缺陷、安装不当等设计箱施工方面的原因外，电流产生的热量和火花或电弧是直接原因。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电一、电气设备过热电气设备过热主要是由电流产生的热量造成的。导体的电阻虽然很小，但其电阻总是客观存在的。因此，电流通过导体时要消耗一定的电能这部分电能转化为热能，使导体温度升高，并加热其周围的其它材料。对于电动机和变压器等带有铁磁材料的电气设备，除电流通过导体产生的热量外，还有在铁磁材料中产生的热里，这部分热量是由于铁磁材料的涡流损耗和磁滞损耗造成的因此，这类电气设备的铁芯也是个热源。当电气设备的绝缘质量降低时，通过绝缘材料的泄漏电流增加可能导致绝缘材料温度升高。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电引起电气设备过热包括以下几种情况：1.短路：发生短路时，线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍，而产生的热觉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。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电引起短路的原因主要有：①当电气设备的绝缘老化变质，或受到高温、潮湿或腐蚀的作用而失去绝缘能力时，即可能引起短路。②绝缘导线直接缠绕，勾挂在铁钉或铁丝上时，由于磨损和铁锈腐蚀，很容易使绝缘破坏而形成短路。③由干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而形成短路。④由于雷击等过电压的作用形成短路，电气设备的绝缘可能遭到击穿而在安装和检修工作中路事故。⑤在安装和检修工作中，由于接线和操作的错误，也可能造成短路事故。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电2．过载过载会引起电气设备发热，造成过载的原因大体上有以下两种情况：①设计时选用线路或设备不合理，以至在额定负载下叉生过热。②使用不合理，即线路或设备的负载超过额定值，或者连续使用时间过长，超过线路或设备的设计能力，由此造成过热。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电3．接触不良接触部分是电路中的薄弱环节，是发生过热的一个重点部位。①对于铜铝接头，由于铜和铝的电性质不同，接头处易因电解作用而腐蚀，从而导致接头过热。②活动触头，如闸刀开关的触头、接触器的触头、插式熔断器（插保险）的触头、插销的触头、灯泡与灯座的接触处等活动触头，如果没有足够的接触压力或接触表面粗糙不平，会导致触头过热。③不可拆卸的接头连接不牢、焊接不良或接头处混有杂质，都会增加接触电阻而导致接头过热。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电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考虑有一定的散热或通风措施，如果这些措施受到破坏，就会造成设备过热。此外，电炉等直接利用电流的热量进行工作的电气设备，工作温度都比较高，如安置或使用不当，均可能引起火灾。滞损耗将增加而使设备过热。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电二、电火花和电弧电火花是电极间的击穿放电，电弧是大量的电火花汇集而成的。一般电火花的温度都很高，特别是电弧，温度可高达6000℃～8000℃，因此，电火花和电弧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，电火花和电弧更是引起火灾和爆炸的一个十分危险的因素。电火花包括：工作火花和事故火花两类。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电工作火花：是指电气设备正常工作时或正常操作过程中产生的火花。如直流电机电刷与整流子滑动接触处、交流电机电刷与滑环滑动接触处电刷后方的微小火花、开关或接触器开合时的火花、插销拔出或插入时的火花等。事故火花：是线路或设备发生故障时出现的火花。如发生短路或接地时出现的火花、绝缘损坏时出现的闪光、导线连接松脱时的火花、保险丝熔断时的火花、过电压放电火花、静电火花、感应电火花以及修理工作中错误操作引起的火花等。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电以下情况可能引起空间爆炸：1．周围空间有爆炸性棍合物，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、酸性蓄电池排出氢气等，形成爆炸性淞合物，引起空间爆炸。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电第二节危险物质和危险环境危险物质：是指在大气条件下，能与空气混合形成爆炸性混合物的气体、蒸气、薄雾、粉尘或纤维。爆炸性混合物：是指一经点燃，即在充有混合物的范围内能极为迅速地传播燃烧的混合物。爆炸危险物质分为三类：Ι．类指矿井甲烷；Ⅱ．类指爆炸性气体、蒸气、薄雾；Ш．类指爆炸性粉末、纤维。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电16爆炸性物质分级、分组气体分级物质分组Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级abcde450300200135100电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电一、危险物质的性能参数1．闪点：在规定条件下，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，点火时能发生闪燃的最低温度。闪点越低者危险性越大。2．燃点：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℃，一般不必考虑燃点，而只考虑闪点。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电3．引燃温度又称自燃点或自燃温度，是在规定条件下，可燃物质不需外来火源即发生燃烧的最低温度。４．爆炸极限：指爆炸浓度的极限。是指在一定的温度和压力下，气体、蒸汽、薄雾或粉尘、纤维与空气形成的能够被引燃并传播火花的浓度范围。5．最小点燃电流比:在规定的标准试验条件下，气体、蒸气爆炸性混合物的最小电流与甲烷爆炸性混合物的最小点燃电流之比。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电19二、危险物质分组和分级气体分级物质分组Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级abcde450300200135100电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电按引燃物质分组：温度组别T1T2T3T4T5T6最高表面温度45030020013510085电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电二、危险物质分组和分级气体、蒸气危险物质按引燃温度分为TI、T2、T3、T4、T5和T6组按最小点燃电流比和最大试验安全间隙分为ⅡA、ⅡB和ⅡC级。应当指出，气体、蒸气按最小点燃电流比和按最大试验安全间隙虽然都分为3级，但其结果并非完全对应，而只是近似相符。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电气体、蒸气爆炸危险环境的分类气体区域等级粉尘区域等级0级区域1级区域2级区域11级区域10级区域电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电三、气体、蒸气爆炸危险环境的分类1、0区（0级危险区域）指正常运行时连续出现或长时间出现或短时间频繁出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。除有危险物质的封闭空间（如密闭容器内部空间、固定顶液体贮罐内部空间等）以外，很少存在0区。2、1区（1级危险区域）指正常运行时预计周期比出现或偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。3、2区（2级危险区域）指正常运行时不出现，即使出现也只是短时间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电爆炸危险区域的范围和等级还与危险蒸气密度等因素有关。例如，当蒸气密度大于空气密度时，四周障碍物以内应划为爆炸危险区域、地坑或地沟内应划为高一级的爆炸危险区域；当蒸气密度小于空气密度时，室内上方封闭空间应划为高一级的爆炸危险区域等。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电四、粉尘、纤维爆炸危险环境的分类根据爆炸性混合出现的频繁程度和持续时间可分为10区和11区。1、10区（10级危险区域）指正常运行时连续或长时间或短时间频繁出现爆炸性粉尘、纤维的区域。2、11区（11级危险区域）指正常运行时不出现，仅在不正常玛行时短时间偶然出现爆炸性粉尘、纤维的区域。五、火灾危险环境的分类火灾危险环境分为21区、22区和23区，与旧标准H-l级、H-2级和H-3级火灾危险场所一一对应，分别为有可燃液体、有可燃粉体或纤维和有可燃固体存在的火灾危险环境。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电第三节防爆电气设备和防爆电气线路电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电一、防爆电气设备防爆电气设备种类很多。各类防爆型电气设备的特征如下：(1）隔爆型是具有能承受内部的爆炸性混合物爆炸而不致受到损坏，而且内部爆炸不致通过外壳上任何结合面或结构孔洞引起外部混合物爆炸的电气设备。隔爆型电气设备的外壳用钢板、铸钢、铝合金、灰铸铁等材料制成。(2）增安型是在正常时不产生火花、电弧或高温的设备上采取措施以提高安全程度的电气设备。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电(3）充油型是将可能产生电火花、电弧或危险温度的带电零部件浸在绝缘油里，使之不能点燃油面上方爆炸性混合物的电器设备。充油型设备外壳上应有排气孔，孔内不得有杂物；油量须充足，最低油面以下油面深度不得小于25mm。(4）充砂型是将细粒状物料充入设备外壳内，令壳内出现电弧、火焰传播、壳壁温度或粒料表面温度不能点燃壳外爆炸性混合物的电气设备。充砂型设备的外壳应有足够的机械强度。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电(5)本质安全型是正常状态下和故障状态下产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的电气设备。其中，正常工作、发生一个故障及发生两个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备为ia级本质安全型设备；正常工作及发生一个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备为ib级本质安全型设备。(6）正压型是向外壳内充入带正压的清洁空气、惰性气体或连续通入清洁空气以阻止爆炸性混合物进入外壳内的电气设备。正压型设备分为通风、充气、气密等三种型式。保护气体可以是空气、氮气或其他非可燃气体。其出风口气压或充气气压不得低于196Pa。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电(7）无火花型是在防止危险温度、外壳防护、防冲击、防机械火花、防电缆事故等方面采取措施，以提高安全程度的电设备。（8）特殊型是上述各种类型以外的或由上述两种以上形式组合成的电气设备。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电二、防爆电气设备选用应当根据安装地点的危险等级、危险物质的组别和级别、电气设备的种类和使用条件。选用爆炸危险环境的电气设备所选用电气设备的组别和级别不应低于该环境中危险物质的组别和级别。当存在两种以上危险物质时，应按危险程度较高的危险物质选用。在爆炸危险环境应尽量少用或不用携带式电气设备，应尽量少安装插销座。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电三、防爆电气线路在爆炸危险环境和火灾危险环境，电气线路的安装位置、敷设方式、导线材质、连接方法等均应与区域危险等级相适应。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电1.安装位置位置电气线路应当敷设在爆炸危险比较小或距离释放源较远的位置。电气线路宜沿有爆炸危险的建筑物的外墙敷设当爆炸危险气体或蒸气比空气重时，电气线路应在高处敷设，电缆则直接埋地敷设或电缆沟充砂敷设；当爆炸危险气体或蒸气比空气轻时，电气线路宜敷设在低处，电缆则采取电缆沟敷设。l0kV及10kV以下的架空线路不得跨越爆炸危险环境当架空线路与爆炸危险环境邻近时，其间距离不得小于杆塔高度的1.5倍。电工作业安全技术培训第七章电气防火及防雷电2.配