電氣火災和爆炸的原因

電氣火災和爆炸在火災╃│、爆炸事故中佔有很大的比例☁│•。如線路╃│、電動機╃│、開關等電氣裝置都可能引起火災☁│•。變壓器等帶油電氣裝置除了可能發生火災▩•↟✘▩，還有爆炸的危險☁│•。造成電氣火災與爆炸的原因很多☁│•。除裝置缺陷╃│、安裝不當等設計和施工方面的原因外▩•↟✘▩，電流產生的熱量和火花或電弧是引發火災和爆炸事故的直接原因☁│•。

　　1╃│、過熱

　　電氣裝置過熱主要是由電流產生的熱量造成的☁│•。

　　導體的電阻雖然很小▩•↟✘▩，但其電阻總是客觀存在的☁│•。因此▩•↟✘▩，電流透過導體時要消耗一定的電能▩•↟✘▩，這部分電能轉化為熱能▩•↟✘▩，使導體溫度升高▩•↟✘▩，並使其周圍的其他材料受熱☁│•。對於電動機和變壓器等帶有鐵磁材料的電氣裝置▩•↟✘▩，除電流透過導體產生的熱量外▩•↟✘▩，還有在鐵磁材料中產生的熱量☁│•。因此▩•↟✘▩，這類電氣裝置的鐵芯也是一個熱源☁│•。

　　當電氣裝置的絕緣效能降低時▩•↟✘▩，透過絕緣材料的洩漏電流增加▩•↟✘▩，可能導致絕緣材料溫度升高☁│•。

　　由上面的分析可知▩•↟✘▩，電氣裝置執行時總是要發熱的▩•↟✘▩，但是▩•↟✘▩，設計╃│、施工正確及執行正常的電氣裝置▩•↟✘▩，其最高溫度和其與周圍環境溫差(即最高溫升)都不會超過某一允許範圍☁│•。例如✘₪：裸導線和塑膠絕緣線的最高溫度一般不超過70℃☁│•。也就是說▩•↟✘▩，電氣裝置正常的發熱是允許的☁│•。但當電氣裝置的正常執行遭到破壞時▩•↟✘▩，發熱量要增加▩•↟✘▩，溫度升高▩•↟✘▩，達到一定條件▩•↟✘▩，可能引起火災☁│•。

　　引起電氣裝置過熱的不正常執行大體包括以下幾種情況✘₪：

　　(1)短路☁│•。發生短路時▩•↟✘▩，線路中的電流增加為正常時的幾倍甚至幾十倍▩•↟✘▩，使裝置溫度急劇上升▩•↟✘▩，大大超過允許範圍☁│•。如果溫度達到可燃物的自燃點▩•↟✘▩，即引起燃燒▩•↟✘▩，從而導致火災☁│•。

　　下面是引起短路的幾種常見情況✘₪：電氣裝置的絕緣老化變質▩•↟✘▩，或受到高溫╃│、潮溼或腐蝕的作用失去絕緣能力；絕緣導線直接纏繞╃│、勾掛在鐵釘或鐵絲上時▩•↟✘▩，由於磨損和鐵鏽蝕▩•↟✘▩，使絕緣破壞；裝置安裝不當或工作疏忽▩•↟✘▩，使電氣裝置的絕緣受到機械損傷；雷擊等過電壓的作用▩•↟✘▩，電氣裝置的絕緣可能遭到擊穿；在安裝和檢修工作中▩•↟✘▩，由於接線和操作的錯誤等☁│•。

　　(2)過載☁│•。過載會引起電氣裝置發熱▩•↟✘▩，造成過載的原因大體上有以下兩種情況✘₪：一是設計時選用線路或裝置不合理▩•↟✘▩，以至在額定負載下產生過熱；二是使用不合理▩•↟✘▩，即線路或裝置的負載超過額定值▩•↟✘▩，或連續使用時間過長▩•↟✘▩，超過線路或裝置的設計能力▩•↟✘▩，由此造成過熱☁│•。

　　(3)接觸不良☁│•。接觸部分是發生過熱的一個重點部位▩•↟✘▩，易造成局部發熱╃│、燒燬☁│•。有下列幾種情況易引起接觸不良✘₪：不可拆卸的接頭連線不牢╃│、焊接不良或接頭處混有雜質▩•↟✘▩，都會增加接觸電阻而導致接頭過熱；可拆卸的接頭連線不緊密或由於震動變鬆▩•↟✘▩，也會導致接頭髮熱；活動觸頭▩•↟✘▩，如閘刀開關的觸頭╃│、插頭的觸頭╃│、燈泡與燈座的接觸處等活動觸頭▩•↟✘▩，如果沒有足夠的接觸壓力或接觸表面粗糙不平▩•↟✘▩，會導致觸頭過熱；對於銅鋁接頭▩•↟✘▩，由於銅和鋁電性不同▩•↟✘▩，接頭處易因電解作用而腐蝕▩•↟✘▩，從而導致接頭過熱☁│•。

　　(4)鐵芯發熱☁│•。變壓器╃│、電動機等裝置的鐵芯▩•↟✘▩，如果鐵芯絕緣損壞或承受長時間過電壓▩•↟✘▩，渦流損耗和磁滯損耗將增加▩•↟✘▩，使裝置過熱☁│•。

　　(5)散熱不良☁│•。各種電氣裝置在設計和安裝時都要考慮有一定的散熱或通風措施▩•↟✘▩，如果這些部分受到破壞▩•↟✘▩，就會造成裝置過熱☁│•。

　　此外▩•↟✘▩，電爐等直接利用電流的熱量進行工作的電氣裝置▩•↟✘▩，工作溫度都比較高▩•↟✘▩，如安置或使用不當▩•↟✘▩，均可能引起火災☁│•。

　　2╃│、電火花和電弧

　　一般電火花的溫度都很高▩•↟✘▩，特別是電弧▩•↟✘▩，溫度可高達3000℃一6000℃▩•↟✘▩，因此▩•↟✘▩，電火花和電弧不僅能引起可燃物燃燒▩•↟✘▩，還能使金屬熔化╃│、飛濺▩•↟✘▩，構成危險的火源☁│•。在有爆炸危險的場所▩•↟✘▩，電火花和電弧更是引起火災和爆炸的一個十分危險的因素☁│•。

　　電火花大體包括工作火花和事故火花兩類☁│•。

　　工作火花是指電氣裝置正常工作時或正常操作過程中產生的☁│•。如開關或接觸器開合時產生的火花╃│、插銷拔出或插入時的火花等☁│•。

　　事故火花是線路或裝置發生故障時出現的☁│•。如發生短路或接地時出現的火花╃│、絕緣損壞時出現的閃光╃│、導線連線鬆脫時的火花╃│、保險絲熔斷時的火花╃│、過電壓放電火花╃│、靜電火花以及修理工作中錯誤操作引起的火花等☁│•。

　　此外▩•↟✘▩，還有因碰撞引起的機械性質的火花；燈泡破碎時▩•↟✘▩，熾熱的燈絲有類似火花的危險作用☁│•。 為了防止電氣火災和爆炸▩•↟✘▩，首先應瞭解電氣火災和爆炸的原因☁│•。電氣線路╃│、電動機╃│、油浸電力變壓器╃│、開關裝置╃│、電燈╃│、電熱裝置等各類電氣裝置▩•↟✘▩，由於其結構╃│、執行各有特點▩•↟✘▩，火災和爆炸的危險性和原因也各不相同☁│•。但總的來看▩•↟✘▩，除裝置缺陷╃│、安裝設計和施工不當等方面的原因外▩•↟✘▩，在執行中▩•↟✘▩，電流的熱量和電流的火花或電弧是引起電氣火災和爆炸的直接原因✘₪：

　　電流透過導線會產生熱量▩•↟✘▩，一些有機械運動的電氣裝置▩•↟✘▩，工作中由於軸承摩擦╃│、電刷摩擦也會發熱▩•↟✘▩，使溫度升高☁│•。一些電氣裝置由於漏磁╃│、諧波等還會引起附加發熱▩•↟✘▩，使溫度升高☁│•。此外☁│•。當電氣裝置絕緣質量降低時▩•↟✘▩，透過絕緣材料的洩漏電流增加▩•↟✘▩，也可能導致絕緣材料溫度升高☁│•。一般來說▩•↟✘▩，電氣裝置正常的發熱是允許的☁│•。但如果電氣裝置執行不正常時▩•↟✘▩，發熱量增加▩•↟✘▩，溫度升高▩•↟✘▩，在一定條件下可以引起火災☁│•。引起電氣裝置過度發熱的大致有下面幾種情況✘₪：

　　(l)短路

　　發生短路時▩•↟✘▩，線路中的電流增加為正常幾倍甚至幾十倍▩•↟✘▩，而產生的熱量又與電流的平方成正比▩•↟✘▩，使得線路或用電裝置溫度急劇上升▩•↟✘▩，大大超過允許範圍☁│•。如果溫度達到可燃物的引燃溫度▩•↟✘▩，即引起燃燒▩•↟✘▩，從而可以導致火災☁│•。

　　造成短路的原因是多方面的✘₪：

　　①電氣裝置的絕緣老化變質▩•↟✘▩，或受到高溫╃│、潮溼或腐蝕的作用而失去絕緣能力▩•↟✘▩，絕緣導線的絕緣體受到磨損破壞；

　　② 裝置安裝不當或工作疏忽▩•↟✘▩，可能使電氣裝置的絕緣受到機械損傷；

　　③ 由於雷擊等過電壓的作用▩•↟✘▩，電氣裝置的絕緣可能遭到擊穿所致；

　　④ 在安裝或檢修工作中▩•↟✘▩，由於接線和操作的錯誤造成；

　　⑤ 選用的裝置額定電壓太低▩•↟✘▩，不能滿足工作電壓的要求▩•↟✘▩，可能擊穿而形成短路；

　　⑥ 維修不及時▩•↟✘▩，導電粉塵或纖維進人電氣裝置▩•↟✘▩，也可能引起短路；

　　⑦ 管理不嚴▩•↟✘▩，電氣裝置內汙物積聚▩•↟✘▩，小動物進入等☁│•。

 　(2)過載

　　過載也會引起電氣裝置過熱▩•↟✘▩，造成過載的大體上有三種情況✘₪：

　　設計使用不合理▩•↟✘▩，即線路或裝置的負載超過額定值；或連續使用時間過長▩•↟✘▩，超過線路或裝置的設計能力☁│•。由此造成過熱；

　　② 是管理不嚴▩•↟✘▩，亂拉亂接▩•↟✘▩，容易造成線路或裝置過載執行；

　　③ 是裝置故障執行會造成線路和裝置過負載▩•↟✘▩，如三相電動機缺相執行或三相變壓器不對稱執行▩•↟✘▩，均可能造成過熱☁│•。

　　(3)接觸不良

　　接觸部位是電路中的薄弱環節▩•↟✘▩，是產生過熱的一個重點部位☁│•。

　　接頭連線不牢╃│、焊接不良或接頭處混有雜質▩•↟✘▩，或由於振動而發生鬆動等現象▩•↟✘▩，都會增加電阻而導致接頭過熱；

　　活動觸頭▩•↟✘▩，如閘刀開關的觸頭╃│、接觸器╃│、插式熔斷器（插保險）▩•↟✘▩，插銷的觸頭╃│、燈泡與燈座的接觸處等活動觸頭▩•↟✘▩，如果沒有足夠的接觸壓力或接觸表面粗糙不平▩•↟✘▩，會導致觸頭過熱；

　　對於銅鋁接頭▩•↟✘▩，由於銅和鋁熱化效能不同▩•↟✘▩，接頭處容易因電解作用而腐蝕▩•↟✘▩，從而導致接頭過熱；

　　電刷的滑動接觸處沒有足夠的壓力▩•↟✘▩，或接觸表面有汙垢或不光滑▩•↟✘▩，也會導致過熱☁│•。

　　(4)鐵芯發熱

　　變壓器╃│、電動機等裝置的鐵芯▩•↟✘▩，如鐵芯絕緣損壞或長時間過電壓╃│、渦流損耗和磁滯損耗將增加而過熱☁│•。

　　(5)散熱不良

　　各種電氣裝置在設計和安裝時都考慮有一定的散熱和通風措施▩•↟✘▩，如果這些措施受到破壞▩•↟✘▩，即造成裝置過熱☁│•。

　　(6)漏電

　　漏電電流一般不大▩•↟✘▩，線路保險絲不會運作☁│•。如漏電電流沿線路大致均勻分佈▩•↟✘▩，則發熱量分散▩•↟✘▩，火災危險性不大；如漏電電流集中在某一點▩•↟✘▩，則容易造成火災☁│•。漏電電流經常是經過金屬螺絲或釘子引起木製構件起火☁│•。