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电气防火、防爆、防雷、防静电特种作业人员安全技术培训2013年6月20日电气设备过热电火花和电弧电器设备质量问题电器设备违规操作自动控制系统逻辑错误电气火灾与爆炸的原因电气火灾与爆炸的原因电气设备过热：（一）安装、接线疏忽引起的相间短路。断路器进线接线端子的连接螺钉扭短未达到国家标准规定值，连接松弛（特别是有振动的场所），使接触电阻增大，时间略长，便爆出火花，进而引起相间短路。这种短路电流因为发生在断路器前面，不流过断路器，故断路器无法保护；而有些短路电流值又未达到上一级保护断路器的动作整定值，上一级断路器不动作（譬如仅为上一级断路器额定电流的7倍，它属于延时范围，动作时间为7s左右）即在上一级断路器跳闸之前导线已被烧毁，导致电气火灾。电气火灾与爆炸的原因电气设备过热：（二）安装环境潮湿。安装断路器的场所严重潮湿，断路器虽未合闸，但其上的隔离开关因疏忽合上，则在断路器电源端的相间（如连接为裸铜排）因布满水汽，引起相间击穿而短路，配电箱被烧，楼房建筑物起火。（三）泄漏电流。因绝缘受损或线路对地电容大,相对产生泄漏电流。如泄漏电流达300mA（对额定电流为40A的线路，泄漏电流是100mA），故障处的消耗功率约为20W，时间延续2h，将使绝缘进一步遭损，而造成相对地短路（若不使用剩余电流动作保护器RCD，而使用熔断器或小型断路器动作）。时间略长，引起火花放电，酿成火灾。电气设备过热：（四）断路器（熔断器）的额定电流选择偏大。由于设计时选择的断路器（熔断器）额定电流比线路的允许持续载流量、配电保护整定值大很多，当发生过载时，断路器在规定的时间内不动作，线路就长期处于过载，对绝缘、接线端子和周围物体形成损害，严重时将引起短路。（五）线缆电流密度偏大。IEC354-3-523标准对2.5mm2的铜芯塑料线的载流量规定为26A，而我国的资料是取30~32A，则电流密度高出IEC标准23%，电流密度偏大引起过载，若再加上保护不当，也易引起短路。电气火灾与爆炸的原因电气设备过热：（六）线路实际载流量超过设计载流量。其后果断路器频繁跳闸，无法用电。如强行使用（如用铜丝代替熔丝或拆除断路器）就会因过载造成短路。（七）三相负载不平衡对于大量的单相设备，由于三相负载不平衡，引起某相电压升高，严重时将烧毁单相用电设备，导致起火。如以下三种形式：（1）负载阻抗大小相等而功率因数不相等，则某相出现过电压，严重时可达1.27倍额定电压；（2）负载阻抗大小不等而功率因数相等，负载阻抗大的一相电压最高，最大值可达1.73倍额定电压；电气火灾与爆炸的原因电气设备过热：（3）如果三相负载阻抗和功率因数都不相等，最大相的负载过电压有可能达2.36倍额定电压。（八）中性线断裂引起电器设备烧毁有以下原因：（1）因装设马虎、受风雨侵袭或某些机械原因使中性线中断；（2）一些非线性负荷（如舞台调光用晶闸管、家用电器中的微波炉、电子镇流器等）的三次谐波很大，最大将超过30%额定电流，加上三相负载不平衡，N线的电流最大可达2倍多额定电流；电气火灾与爆炸的原因电气设备过热：（3）N线的截面积设计为1/2甚至1/3相线截面积，使N线极烧断。中性线断裂后，如保护不当，则电气设备绝缘受损，引起单相设备烧坏，产生电气火灾。（九）单相接地故障对于IT系统，相线碰外壳或金属管道等而引起的短路，通常受接地电阻的限制，短路的电流约15.7A，多数熔断器或断路器无法在如此小的电流下熔断或跳闸，就会引起打火或接弧；TN系统的PE线端子和接头发生接触不良，不易察觉，电气火灾与爆炸的原因电气设备过热：一旦发生磁壳等接地故障，将迸发高阻抗的电火花或拉电弧，限制了短路电流，使保护电器不能及时动作。而电弧、电火花的局部高温将使易燃物起火。由于线路短路电流大大超过额定电流，导线的电流密度剧增。按我国标准，PVC铜芯绝缘导线的安全电流密度：1-5mm2导线为18-9A/mm2；6-95mm2导线为8.33-3.26A/mm2。电气火灾与爆炸的原因电火花和电弧电火花是电极间击穿放电，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℃，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。电气火灾与爆炸的原因电火花大体包括工作火花和事故火花；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等。事故火花是指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。电气火灾与爆炸的原因电气设备本身，除多油断路器可能爆炸，电力变压器、电力电容器、充油套管等充油设备可能爆裂外，一般不会出现爆炸事故。以下情况可能引起空间爆炸：（1）周围空间有爆炸性混合物，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。发电机氢冷装置漏气、酸性蓄电池排出氢气等，形成爆炸性混合物，引起空间爆炸。电气火灾与爆炸的原因危险物质爆炸危险物质Ⅰ类矿井甲烷Ⅱ类爆炸性气体、蒸气、薄雾Ⅲ类爆炸性粉尘、纤维危险物质的性能参数闪点燃点引燃温度爆炸极限最小点燃电流比最大试验安全间隙蒸气密度危险物质分组引然温度Ｔ１t＜450℃Ｔ2300＜t＜450℃Ｔ3200＜t＜300℃Ｔ4135＜t＜200℃Ｔ5100＜t＜135℃Ｔ685＜t＜100℃危险物质分级最小点燃电流比最大试验安全间隙Ⅰ：1.141.0ⅡA:0.9-1.140.8-1.0ⅡB:0.5-0.90.45-0.8ⅡC:≤0.5≤0.45危险环境气体、蒸气爆炸危险环境０区１区２区０区（０级危险区域）：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．１区（１级危险区域）：正常运行时预计周期性出现或偶然出现爆炸气体、蒸气或薄雾的区域．２区（２级危险区域）：正常时不出现，即使出现也只是短时间偶然出现爆炸气体、蒸气或薄雾的区域．正常运行：是指正常的风机开机、运转、停机、密闭容器盖的正常开闭、产品的取出、安全阀、排气阀的正常工作状态。危险环境粉尘、纤维爆炸危险环境10区11区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。11区（11级危险区域）：指正常运行时不出现，仅在不正常运行时短时间偶然出现爆炸性粉尘、纤维的区域。火灾危险环境21区22区23区21区：有可燃液体存在的火灾危险环境。22区：有可燃粉体或纤维存在的危险环境。23区：有可燃固体存在的火灾危险环境。防爆电气设备和防爆电气线路１、防爆电气设备的选用：在爆炸危险环境，除选用防爆电气设备外，尽量少用或不用携带式电气设备。本质安全型防爆电气线路中工作不能用于爆炸危险环境的电动机。防爆电气设备和防爆电气线路２、爆炸危险环境的电气线路：爆炸危险场所的电气线路中的工作零线不可作为保护接地用。在爆炸环境，低压电力、照明线路所有电线和电缆的额定电压不得低于工作电压，并不得低于500Ｖ．对爆炸危险环境中的移动式设备，１区和１０区应采用重型电缆，２区和１１区应采用中型电缆．电气防爆技术电气防火、防爆的措施：消除或减少爆炸性混合物隔离和间距消除引燃物爆炸危险环境接地电气灭火防雷与防静电雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一，全球每年因雷电造成人员伤亡，财产损失不计其数。地球上任一时刻平均有2000多个雷暴在进行着，平均每秒钟有100次闪电，每个闪电的强度可以高达10亿伏。美国有一份调查报告显示：美国每年因雷击造成的损失约50-60亿美元，造成火灾3万起，30%的电力事故与雷电有关，五分之四的油产品储存和储藏罐事故是由雷电引起的，50%的野外火灾与雷电有关；由于过电压造成物理装置损失约占80%，仅1998年因雷电灾害就使10多万台计算机受损。中国雷暴活动也十分频繁，据不完全统计，每年因雷击造成人员伤亡达3000～4000人，财产损失高达百亿元人民币。据不完全统计，某省每年雷灾直接损失在200万以上，间接损失更大，特别是随着高层建筑明显增多，计算机通信信息系统遍布全省各地，由于这些设备对雷电的耐受能力的脆弱性、雷电事故的频度急速上升以及EMC（电磁兼容）问题不断出现，雷电、静电对人民生命财产安全、工农业生产安全带来的威胁更为明显，计算机信息系统、建筑、电信、电力、航空航天、消防和交通等领域对防雷减灾的需求日益迫切。防雷与防静电雷电的种类及危害雷电危害方式分类：直击雷感应雷雷电侵入波雷的形状分类线形片形球形雷电的危害雷击区的形成首先与地理条件有关。山区和平原相比，山区有利于雷云的形成和发展，易受雷击。雷云对地放电地点与地质结构有密切关系。雷云对地的放电途径总是朝着电场强度最大的方向推进。工厂烟囱中冒出的热气常有大量的导电微粒和游离子气团，它比一般空气容易导电，所以烟囱较易受雷击。一般建筑物受雷击的部位为屋角、檐角和屋脊等。雷击的破坏效应电作用的破坏：雷电数十万至百万伏的冲击电压可能毁坏电气设备的绝缘，造成大面积、长时间停电。热作用的破坏：巨大的雷电流通过导体，在极短的时间内转换成大量的热能，使金属熔化飞溅而引起火灾或爆炸。机械作用的破坏：巨大的雷电流通过被击物时，瞬间产生大量的热，使被击物内部水分或其他液体急剧汽化，剧烈膨胀为大量气体，致使被击物破坏或爆炸。防雷装置防雷装置接闪器避雷器引下线接地装置避雷针避雷网和避雷带阀型避雷器氧化锌避雷器保护间隙防雷措施架空线路的防雷措施设避雷线提高线路本身的绝缘水平用三角形顶线作保护装设自动重合闸装置或自重合熔断器装设避雷器和保护间隙变、配电所的防雷措施装设避雷针高压侧装设阀型避雷器或保护间隙低压侧装设阀型避雷器或保护间隙防静电静电的产生物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子儿而侵入其他的原子B，A原子因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道，这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电。静电的危险爆炸或火灾：静电电量虽然不大，但因其电压很高而容易发生放电，产生静电火花。在具有可燃液体的作业场所(如油品运场所)，可能因静电火花引起火灾；在具有爆炸性粉尘或爆炸性气体、蒸汽的作业场所(如煤粉、面粉、铝粉、氢气等)，可能因静电火花引起爆炸。电击：当人体接近带静电体的时候，带静电荷的人体(人体所带静电可高达上万伏)在接近接地体的时候就有可能发生电击。由于静电能量很小，静电电击不致于直接使人致命，但可能因击坠落摔倒引起二次事故。妨碍生产：在某些生产过程中，如不清除静电，将会妨碍生产或降低产品质量。例如，纺织行业，静电使纤维缠结、吸附尘土，降低纺织品质量；在印刷行业，静电使纸张不齐，不能分开，影响印刷速度和质量；静电还可能引起电子元件误动作。静电的危险清除静电危害的措施接地接地是清除静电危害最简单的方法．接地主要用来消除导电体上的静电，不宜用来消除绝缘体上的静电。泄漏法采取增湿措施和采用抗静电添加剂，促使静电电荷从绝缘体上自行消散，这种方法称为泄漏法。清除静电危害的措施静电中和法静电中和法是消除静电危害的重要措施。静电中和法是在静电电荷密集的地方设法产生带电离子，将该处静电电荷中和掉。静电中和法可用来消除绝缘体上的静电。①感应中和器②外接电源中和器③放射线