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第五章 电气防火与防爆2


第五章 电气防火与防爆

海南大学: 黄广民

第五章 电气防火与防爆
本章学习要点: 1.掌握引发电气火灾的因素. 2.熟练掌握电气防火防爆的措施. 3.熟练掌握电气火灾的灭火原理及扑救 方法. 4.熟练使用灭火器材.

第一节 电气火灾和爆炸的原因
一.电气设备或线路过热 电气设备正常工作会产

生热量.电流通过 导体,有电阻存在而发热;导磁材料因磁滞和涡 流作用通过变化的磁场时发热;绝缘材料因泄 漏电流增加也会导致温升.这些发热在正确设 计,正确施工,正常运行时,其温度被控制在一 定范围内,不会产生危害.但设备过热要酿成事 故.过热原因有以下几种情况:

第一节 电气火灾和爆炸的原因
1.短路 相间短路,对地短路,匝间短路,都会造成 电流成几倍或几十倍增加,电气设备和线路急 剧发热. 2.过载 由于设计或使用不合理,造成热量长时间 积累而电气设备或线路温度升高.

第一节 电气火灾和爆炸的原因
3.接触不良 导线连接不好,铜铝金属电解作用,活动触 头压力不够,接线螺丝松动,导电接合面锈蚀等 造成接触电阻增加,接触部分过热,温度很快升 高. 4.铁芯发热 铁芯截面不够,硅钢片绝缘损坏,长时间 过电压使磁滞和涡流损耗增加,没按正确的NB %值使用,铁芯热量积累而温度升高.

第一节 电气火灾和爆炸的原因
5.散热不良 电机电器工作时都考虑空气对流和散热, 如电机的风扇,电器的散热孔,晶体管的散热片, 若这些作用被破坏,便造成温度升高.有些照明 灯具如碘钨灯,工作时温度很高,1000W碘钨灯 表面温度可达500~800℃.若散热条件不好,长 时间使用易引起火灾.

第一节 电气火灾和爆炸的原因
二.电火花和电弧 电火花是击穿放电现象,大量的电火花汇 集便形成电弧.电火花和电弧都会产生高温,在 易燃易爆场所它是一个极大的祸根. 有些电器正常工作时会产生火花,如触点 闭合和断开过程,整流子和滑环电机的炭刷处, 插销的插入和拨出,按钮和开关的断合过程等 都产生工作火花.

第一节 电气火灾和爆炸的原因
线路,电器故障引起的火花,如熔断器熔 断时的火花,过电压火花,电机扫膛火花,静电 火花,带电作业失误操作引起的火花是事故火 花.无论是正常火花还是事故火花,在防火爆环 境中都要限制和避免. 另外白炽灯点燃时破裂,氢冷电机爆破等, 电瓶充电时爆破,充油设备在电弧作用下爆破 等也易引起火灾和爆炸等.

第二节 电气防火防爆措施
一.电气线路的安全要求 在Q-1级和G-1级场所内所有电气线路要 用铜芯导线,有爆炸危险和有剧烈震动的地方 宜用铜芯软导线.其截面Q-1级和G-1级>2.5 ㎜2;Q-2级>1.5㎜2. Q-3级以下可用铝芯导线,其截面:动力线 >4㎜2,照明线>2.5㎜2.铝线连接要用压接,熔 接和钎焊,铜铝连接要用铜铝过渡接头.

第二节 电气防火防爆措施
使用绝缘导线或电缆的额定电压≥电网 额定电压,最低≥500V. 爆炸危险场所布线,一律用厚壁钢管敷设, 严禁明敷.导线(电缆)之间的连接,导线(电缆) 与设备的连接要牢固.电线管与设备接线盒,电 线管与中间接线盒,结合要严密并电气连通,必 要时加以防漏填充.

第二节 电气防火防爆措施
电缆明敷时,必须是铠装的,Q-2级以下的 电压<1000V的可用非铠装的,但要有防损伤 措施. 工作零线要有和相线同等的绝缘水平,并 和相线装在同一护套或同一钢管内. Q-1级和G-1级两线(一火一零)供电的情 况,两线应加短路保护,并用双极开关,能同时 切断相线和零线.

第二节 电气防火防爆措施
在火灾危险场所,可用非铠装电缆或明钢 管布线,H-2,H-3级的电压<500V电气线路,可 用阻燃硬塑料管配线.对远离可燃物的场所,可 用绝缘导线架在针式绝缘子的布线方式. 二.电气设备的安全要求 (一)防爆电气设备的分类 防爆电气设备按其结构可分为七种类型:

第二节 电气防火防爆措施
(1)隔爆型(d):具有隔爆外壳电气设备.该 设备能把点燃爆炸性气体混合物的部件全部 封闭在一个壳体内,能阻止外壳内部的火花,电 弧和危险温度. (2)增安型(e):设备正常运行时,不会产生 点燃爆炸性气体混合物的火花,电弧和危险温 度,结构上提高了安全程度,避免正常和规定过 载条件下出现点燃现象.

第二节 电气防火防爆措施
(3)本安型( i):本质安全型设备,正常运行 或标准试验条件下,所产生的火花或热效应均 不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备. (4)正压型(p):具有保护外壳,且壳内充有 保护气体,其压力隔恒高于周围爆炸性混合物 的压力,以避免外部爆炸性气体混合物进入壳 体内部的电气设备.

第二节 电气防火防爆措施
(5)充油型(o):指将全部或部分带电部件 浸在油内,使之不能点燃油面之上或外壳周围 爆炸性气体混合物的电气设备. (6)充砂型(q):指外壳内充填细颗粒材料, 以便在规定使用条件下,外壳内产生的电弧,火 焰传播到壳壁及颗粒材料表面的温度,均不能 将周围爆炸性气体混合物引爆的电气设备.

第二节 电气防火防爆措施
(7)无火花型(a):指正常运行条件下不产 生火花,电弧和危险温度,也不会将周围爆炸性 气体混合物引爆,且一般不会发生有引爆故障 的电气设备. 另外还可以有特殊型电气设备,如浇封型, 气密型,限制呼吸型等.

第二节 电气防火防爆措施
对于粉尘爆炸性物质的防爆,尚未国家标 准,但其防爆措施要考虑防爆外壳,表面极限温 升,紧固件(包括接线盒,线管等)的密封等方面, 参考选择上述设备. 粉尘防爆环境照明灯具(固定型,移动型, 电池型)有普遍防尘结构和特殊防尘结构之分.

第二节 电气防火防爆措施
(二)防爆电气 设备的选用 防爆电气设备 的选用,应根据场所 的危险等级,设备种 类,使用条件按下表 选用.

第二节 电气防火防爆措施
一.

第二节 电气防火防爆措施
根据表5-1可看出,除了防爆型的电气设 备外,防尘型,防水型,密封型,保护型,封闭式电 气设备也具有不同程度的防护性能. 电气设备(包括电气线路),特别是正常运 行时产生火花的设备,应尽量装设在爆炸危险 场所以外,如必须装设在危险场所以内时,应尽 量选择危险性较小的地方. 在危险场所,应按表5-2选用电气设备.

第二节 电气防火防爆措施
一.

第二节 电气防火防爆措施
三.防火间距和通风 选择合理的安装位置,保持必要的安全距 离,也是防火防爆的一项重要措施.为了防止电 火花或危险温度引起火灾,对开关,插座,熔断 器,电热器具,焊接设备,电动机等,均应避开易 燃易爆物,保持必要的安全距离.

第二节 电气防火防爆措施
(1)室外变配电装置与建筑物间距>12~ 40m,与爆炸危险场所间距>30m,与易燃和可 燃液体贮罐的间距应>25~29m,与液化石油 罐的间距应>40~90m. (2)变压器油量越大,建筑物耐火等级越低 或危险品的贮存量越大,所要求的间距也越大, 必要时应加设防火墙. 露天变配电装置不应设置在易于沉积可 燃粉尘或可燃纤维的地方.

第二节 电气防火防爆措施
(3) ≤10KV变配电所不应设在爆炸危险 场所的正上方或正下方;变配电所与Q-1级和 G-1级爆炸危险场所毗连时,最多只能有两面 相连的墙与之共用;与Q-2,Q-3或G-2危险场所 毗连时,最多只能有三面墙与之共用. ≤10KV变配电所不应设在火灾危险场所 正上方或正下方,但可与火灾危险场所隔墙毗 连.

第二节 电气防火防爆措施
变配电室允许通过的走廊,套间的门应由 非燃性材料制成,除H-3级场所外,门应有自动 关闭装置. 1KV以下的配电室,可允许用难燃材料制 成的门与Q-3级,H-1级,H-2级场所相通. (4)变配电室与危险场所毗连时,隔墙应是 非燃性材料.与Q-1级,G-1级场所的共用墙上 不应有任何管子,沟道穿过;

第二节 电气防火防爆措施
与Q-2级,Q-3级,G-2级场所共用的墙上只 允许穿过与配电有关的管子和沟道,孔洞处应 用非燃性材料堵严.毗连变配电室的门窗应向 外开,通向没有火灾和爆炸危险场所. (5) <10KV架空线路,严禁跨越火灾和爆 炸危险场所. 当线路与火灾和爆炸危险场所接近时,其 水平距离>杆柱高度的1.5倍,特殊情况下,允 许在采取措施后适当减小距离.

第二节 电气防火防爆措施
(6)空气中火灾和爆炸危险物质浓度较高 场所,应尽量考虑排风系统,但其排风方向要远 离变配电装置. 良好的通风装置,能降低爆炸性混合物浓 度,场所的危险等级也可降低考虑,但一般只能 作降低一级考虑. (7)对充气型防爆电气设备和危险场所的 通风要求.

第二节 电气防火防爆措施
1)通风,充气系统必须由非燃性材料制成, 并且结构牢固,连接紧密. 2)通风,充气系统内不得有阻碍气流的死 角. 3)电气系统和通风,充气系统有联锁,运行 前必送风.当通过的气体量大于系统容积的5 倍时,才能接通电气设备电源. 4)进入通风,充气系统的新气,不应含有爆 炸危险性物质或其他有害物质.

第二节 电气防火防爆措施
5)充气系统运行时,内部正压不低于20㎜ 水柱,当低于10㎜水柱时,应自动断开电气主电 源或发出信号. 6)通风系统排出的废气,不应流入其他场 所. 7)通风,充气系统的门,盖等,应有警示标 志或联锁装置,防止运行中错误打开.

第二节 电气防火防爆措施
四.接地(接零)要求 爆炸危险场所的接地(接零),较一般场所 要求高,所以要注意以下几点: (1)除了生产上有特殊要求以外,在一般场 所不需要接地(接零)的,在防爆环境中仍须接 地(接零).

第二节 电气防火防爆措施
四.接地(接零)要求 (2)在防爆场所,必须将所有设备的金属部 分,金属管道及建筑物金属结构等全部接地(接 零),并连接成连续整体,保持电流途径不中断. 接地(接零)干线至少有两处与接地体可靠连接. (3)Q-1级,G-1级场所内所有电气设备,Q2级场所内,除照明灯具外的其余电气设备,均 应用专用接地(接零)线,并接在电气设备封闭 接线盒内的专用接地螺柱上.

第二节 电气防火防爆措施
而金属管道,电缆金属外皮等只能做为本体辅 助接地(接零)线用. Q-2级场所内的照明灯具和Q-3,G-2级场 所内所有电气设备,允许用连接可靠的金属管 道或金属构架做接地(接零)线(输送爆炸性物 质的管道除外). (4)必须采用三相五线制.单相线路相线和 工作零线装短路保护,装设双极刀闸,便于同时 操作相线和工作零线.

第二节 电气防火防爆措施
(5)地爆炸危险场所,中性点不直接接地的 供电系统中,供电时必须装设能发出信号的 绝缘监视装置. (6)在爆炸危险场所中性点直接接地的供 电系统中,接地导线截面积应选大些:应使最小 单相短路电流>保护该段线路熔断器额定电 流的5倍,或自动开关瞬时(短延时)动作过电流 脱扣器整定电流的1.5倍.

第三节 电气火灾的扑救
一.断电后灭火 火灾发生后,电气设备因绝缘损坏而碰壳 短路,线路因断线而接地,使正常不带电的金属 构架,地面等部位带电,导致因接触电压或跨步 电压而发生触电事故. 发生火灾时应先切断电源.切断电源须注 意以下几点: (1)火灾发生后,因受潮或烟熏,开关设备 的绝缘能力降低,因此应使用绝缘工具拉闸.

第三节 电气火灾的扑救
(2)高压设备应先操作油断器,而不应先拉 隔离刀闸,防止引起弧光短路. (3)切断电源的地点要适当,防止影响灭火 工作. (4)剪断电线时,不同相线应在不同部位剪 断,防止造成相间短路,剪断空中电线时,剪断 位置应选择在电源方向支持物附近.防止电线 切断后,断头掉地发生触电事故.

第三节 电气火灾的扑救
(5)带负载线路应先停掉负载,再切断着火 现场电线. 二.带电灭火安全要求 为争取时间,防止火灾扩大,来不及断电或 因生产需要及其它原因不能断电时,则需带电 灭火,带电灭火须注意以下几方面: (1)应选择适当灭火器,如二氧化碳,二氟 一氯一溴甲烷(即1211),二氟二溴甲烷或干粉 灭火器都可用于带电灭火.

第三节 电气火灾的扑救
泡沫灭火器,又伤绝缘又导电,而且污染严 重,不能用于带电灭火. (2)用水枪灭火时宜用喷雾水枪.这种水枪 通过水柱的泄漏电流小,带电灭火较安全.用普 通直流水枪灭火,为防止经水柱泄漏的电流通 过人体,可将水枪喷嘴接地(或将喷嘴用导线接 向接地极或接地网,或接向粗铜线网络套),或 要求灭火人戴绝缘手套和穿绝缘靴或穿均压 服操作.

第三节 电气火灾的扑救
(3)人体与带电体之间要保持必要的安全 距离.用水灭火时,水喷嘴至带电体的距离: 电 压≤ 110KV,距离应>3m, 电压≤220KV, 距 离应>5m,用二氧化碳灭火器,机体,喷嘴至带 电体最小距离:10KV>0.4m,35KV应>0.6m. (4)对架空线路等高空设备进行灭火时,人 体位置与带电体之间的仰角不应超过45?,防 止导线断路而危及灭火人员的安全.

第三节 电气火灾的扑救
(5)如遇带电导线断落地面上,要划出一定 范围的警戒区域. 三.充油设备灭火 扑灭充油设备火灾时,应注意以下几点: (1)充油电气设备容器外部着火,可用水, 二氧化碳,四氯化碳,1211,1202,干粉等灭火剂 带电灭火;灭火时,也要保持一定的安全距离

第三节 电气火灾的扑救
(2)如果充油电气设备容器内部着火,应切 断电源,有事故贮油池的应设法将油放入事故 贮油池,并用喷雾水枪灭火;不得已时才用沙子, 泥土灭火;流散在地上的油火可用泡沫灭火器 扑灭. (3)发电机和电动机等旋转电机着火时,为 防止轴承与轴承变形,可令其慢慢转动,用喷雾 水枪灭火,使之均匀冷却;也可用二氧化碳, 1211, 1202,蒸汽灭火.


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