第五讲防火 防爆 防雷课件

1、1 1电气火灾产生的原因电气火灾产生的原因 几乎所有的电气故障都可能导致电气几乎所有的电气故障都可能导致电气着火。如设备材料选择不当，过载、短路着火。如设备材料选择不当，过载、短路或漏电，照明及电热设备故障，熔断器的或漏电，照明及电热设备故障，熔断器的烧断、接触不良以及雷击、静电等，都可烧断、接触不良以及雷击、静电等，都可能引起高温、高热或者产生电弧、放电火能引起高温、高热或者产生电弧、放电火花，从而引发火灾事故。花，从而引发火灾事故。一、电气防火一、电气防火 火灾危险环境火灾危险环境 危险物分类：危险物分类： 可燃液体：柴油、润滑油、变压器油等；可燃液体：柴油、润滑油、变压器油等； 可燃粉尘

2、：铝粉、焦炭粉、煤粉、合成树脂粉等；可燃粉尘：铝粉、焦炭粉、煤粉、合成树脂粉等； 固体状可燃物质：煤、焦炭、木等；固体状可燃物质：煤、焦炭、木等； 可燃纤维：棉花纤维、合成纤维等。可燃纤维：棉花纤维、合成纤维等。 危险区域划分：危险区域划分： 2121区区：具有闪点高于环境温度的可燃液体，能引起具有闪点高于环境温度的可燃液体，能引起火灾危险的环境。火灾危险的环境。 2222区：区：具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或纤维，虽具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或纤维，虽不可能形成爆炸混合物，能引起火灾危险环境。不可能形成爆炸混合物，能引起火灾危险环境。 2323区：区：具有固体状可燃物，能引起火灾危险环境。

3、具有固体状可燃物，能引起火灾危险环境。 火灾危险环境的电气装置火灾危险环境的电气装置2121区区2222区区2323区区电机电机固定安装固定安装IP44IP44IP54IP54IP21IP21移动式、移动式、携带式携带式IP54IP54IP54IP54电器和电器和仪表仪表固定安装固定安装充油型、充油型、IP54IP54、IP44IP44IP54IP54IP44IP44移动式、移动式、携带式携带式IP54IP5444IP44IP照明照明灯具灯具固定安装固定安装IP2XIP2XIP54IP54IP2XIP2X移动式、移动式、携带式携带式IP5XIP5X配电装置配电装置接线盒接线盒防护等级系统 安安

4、 全全 栅栅 安全栅又称安全保持器。它能在安全区安全栅又称安全保持器。它能在安全区和危险区之间双向转递电信号，并可限制因和危险区之间双向转递电信号，并可限制因故障引起的安全区向危险区和能量转递。一故障引起的安全区向危险区和能量转递。一般安全栅有齐纳式、隔离式。般安全栅有齐纳式、隔离式。安全栅是构成安全火花防爆系统的关键仪安全栅是构成安全火花防爆系统的关键仪表，表，它的作用它的作用是一方面保证信号的正常传是一方面保证信号的正常传输；另一方面控制流入危险场所的能量在输；另一方面控制流入危险场所的能量在爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下，以确保系统的安全无火花

5、性能。下，以确保系统的安全无火花性能。安全栅是一种特殊的关联设备，接在本安安全栅是一种特殊的关联设备，接在本安型和非本安型电路之间，型和非本安型电路之间， 它包括安全栅元它包括安全栅元件或安全栅电路。件或安全栅电路。常用的安全栅有常用的安全栅有齐纳式安全栅齐纳式安全栅和和隔离式安隔离式安全栅全栅。齐纳式安全栅齐纳式安全栅 基于齐纳二极管方向击穿特性来工作的。基于齐纳二极管方向击穿特性来工作的。 现场发生故障，限流电阻将电流限制在安全范围。现场发生故障，限流电阻将电流限制在安全范围。 齐纳二极管将电源电压限制在安全电压以内，两只齐纳二齐纳二极管将电源电压限制在安全电压以内，两只齐纳二极管是为了提

6、高可靠性。极管是为了提高可靠性。 发生高电压时，齐纳二极管击穿，同时快速熔断器熔断，发生高电压时，齐纳二极管击穿，同时快速熔断器熔断，保证过电压与现场隔离。保证过电压与现场隔离。限流电阻快速熔断器齐纳二极管危险侧安全侧隔离式安全栅隔离式安全栅 它在供电和信号传输线路中采用了变压器隔离措施，具有电它在供电和信号传输线路中采用了变压器隔离措施，具有电子限流和限压功能，进一步提高了安全可靠性。子限流和限压功能，进一步提高了安全可靠性。 分为检测端（输入式）安全栅和操作端（输出式）安全栅分为检测端（输入式）安全栅和操作端（输出式）安全栅 适用规范：适用规范：爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范爆炸和火灾

7、危险环境电力装置设计规范GB GB 50058500589292电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范装置施工及验收规范 GB 50261GB 5026119961996中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程（试行（试行) ) 劳人护劳人护(87)36(87)36号号爆炸性气体环境用电气设备第爆炸性气体环境用电气设备第1313部分：爆炸部分：爆炸性气体环境用电气设备的检修性气体环境用电气设备的检修 GB3836.12-1997 neq IEC79-19:1993GB3836.12-1997 neq I

8、EC79-19:19932 2电气火灾的预防和紧急处理电气火灾的预防和紧急处理（1 1）预防方法）预防方法 应按场所的危险等级正确地选择、安装、应按场所的危险等级正确地选择、安装、使用和维护电气设备及电气线路，按规定正使用和维护电气设备及电气线路，按规定正确采用各种保护措施。确采用各种保护措施。 在线路设计上，应充分考虑负载容量及合在线路设计上，应充分考虑负载容量及合理的过载能力；理的过载能力； 在用电上，应禁止过度超载及乱接乱搭电在用电上，应禁止过度超载及乱接乱搭电源线；对需在监护下使用的电气设备，应源线；对需在监护下使用的电气设备，应“人去停用人去停用”；对易引起火灾的场所，应注；对易引起

9、火灾的场所，应注意加强防火，配置防火器材。意加强防火，配置防火器材。（2 2）电气火灾的紧急处理）电气火灾的紧急处理 首先应切断电源，同时，拨打火警电话报警。首先应切断电源，同时，拨打火警电话报警。 不能用水或普通灭火器（如泡沫灭火器）灭火。不能用水或普通灭火器（如泡沫灭火器）灭火。应使用干粉二氧化碳或应使用干粉二氧化碳或“1211”1211”等灭火器灭火，也等灭火器灭火，也可用干燥的黄沙灭火。可用干燥的黄沙灭火。 种种 类类二氧化碳灭火器二氧化碳灭火器 干粉灭火器干粉灭火器 “1211” “1211”灭火器灭火器 规规 格格 2kg2kg、2 23kg3kg、5 57kg 7kg 8kg8k

10、g、50kg 50kg 1kg1kg、2kg2kg、3kg 3kg 药药 剂剂 瓶内装有液态二瓶内装有液态二氧化碳氧化碳 筒内装有钾或钠筒内装有钾或钠盐干粉，并备有盐干粉，并备有盛装压缩空气的盛装压缩空气的小钢瓶。小钢瓶。 筒内装有二氟氯筒内装有二氟氯溴甲烷，并充填压缩溴甲烷，并充填压缩氮。氮。 常用电气灭火器主要性能及使用方法常用电气灭火器主要性能及使用方法 续表 种种 类类 二氧化碳灭火器二氧化碳灭火器 干粉灭火器干粉灭火器 “1211” “1211”灭火灭火器器 用用 途途 不导电。可扑救不导电。可扑救电气、精密仪器、电气、精密仪器、油类、酸类火灾。油类、酸类火灾。不能用于钾、钠、不能用

11、于钾、钠、镁、铝等物质火镁、铝等物质火灾。灾。 不导电。可扑救电气、不导电。可扑救电气、石油（产品）、油漆、石油（产品）、油漆、有机溶剂、天然气等有机溶剂、天然气等火灾。火灾。 不导电。可扑救不导电。可扑救电气、油类、化电气、油类、化工化纤原料等初工化纤原料等初起火灾。起火灾。 功功 效效 接近着火地点，接近着火地点，保护保护3m3m距离。距离。 8kg8kg喷射时间喷射时间141418s18s，射程，射程4 45m5m；50kg50kg喷射时间喷射时间141418s18s，射程，射程6 68m8m。 喷射时间喷射时间6 68s8s，射程射程2 23m3m。 使使用用方方法法 一手拿喇叭筒对一

12、手拿喇叭筒对准火源，另一手准火源，另一手打开开关。打开开关。 提起圈环，干粉即可提起圈环，干粉即可喷出。喷出。 拔下铅封或横锁，拔下铅封或横锁，用力压下压把。用力压下压把。 二、防二、防 爆爆 1 1由电引起的爆炸由电引起的爆炸 主要发生在含有易燃、易爆气体、粉尘的场所。主要发生在含有易燃、易爆气体、粉尘的场所。 2 2防爆措施防爆措施 在有易燃、易爆气体、粉尘的场所，应合理在有易燃、易爆气体、粉尘的场所，应合理选用防爆电气设备，正确敷设电气线路，保持场选用防爆电气设备，正确敷设电气线路，保持场所良好通风；应保证电气设备的正常运行，防止所良好通风；应保证电气设备的正常运行，防止短路、过载；应安

13、装自动断电保护装置，对危险短路、过载；应安装自动断电保护装置，对危险性大的设备应安装在危险区域外；防爆场所一定性大的设备应安装在危险区域外；防爆场所一定要选用防爆电机等防爆设备，使用便携式电气设要选用防爆电机等防爆设备，使用便携式电气设备应特别注意安全；电源应采用三相五线制与单备应特别注意安全；电源应采用三相五线制与单相三线制，线路接头采用熔焊或钎焊。相三线制，线路接头采用熔焊或钎焊。 3、爆炸性物质的分类、分级与分组、爆炸性物质的分类、分级与分组爆炸性物质的分类爆炸性物质的分类爆炸性物质分为三类：爆炸性物质分为三类：类：类： 矿井甲烷；矿井甲烷；类：类： 爆炸性气体、蒸气；爆炸性气体、蒸气；

14、类：类： 爆炸性粉尘、纤维。爆炸性粉尘、纤维。 注：分类来源于注：分类来源于中华人民共和国爆炸危险场所电中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程（试行气安全规程（试行) )（劳动人事部、公安部、国家（劳动人事部、公安部、国家机械委员会、煤炭工业部、化学工业部、石油工业机械委员会、煤炭工业部、化学工业部、石油工业部、纺织工业部、轻工业部）部、纺织工业部、轻工业部）19871987年年 爆炸性气体的分级爆炸性气体的分级 爆炸性气体混合物，爆炸性气体混合物， 按其最大试验安全间隙按其最大试验安全间隙（MESGMESG）或最小点燃电流比（）或最小点燃电流比（MICRMICR）分级）分级级别MESG（mm

15、)MICRA0.90.8B0.5MESG0.9 0.45MICR0.8C0.50.45MESGMESG（最大试验安全最大试验安全间隙）间隙）-爆炸性气体爆炸性气体在标准容器中在标准容器中（8000cm8000cm3 3、半球法半球法兰结合面的间隙长度兰结合面的间隙长度为为25mm25mm的球形容器）的球形容器）试验的传爆间隙临界试验的传爆间隙临界值，即为间隙长度为值，即为间隙长度为25mm25mm时的时的传爆传爆间隙的间隙的最小值。最小值。MICRMICR（最小点最小点燃电流比）燃电流比）-各种易燃物质各种易燃物质按照它们最小按照它们最小点燃电流值与点燃电流值与实验室的甲烷实验室的甲烷的最小点

16、燃值的最小点燃值之比。之比。举例：举例：分类MESG MICR 引燃温度（）与组别 T1T2T3T4T5T6450 t300 t450200 t300135 t200100 t13585 0.8乙烷、苯、二甲苯 丁烷、丙烯、乙苯己烷、柴油、汽油、石脑油乙醛、B0.5MESG0.90.45MICR0.8焦炉煤气、丙炔乙烯、丁二烯硫化氢、二甲醚四氟乙烯、二乙醚C0.5270270）、）、T12T12（200200270270）、）、 T13T13（150150200200）分区：分区：爆炸性粉尘环境应根据爆炸性粉尘混合物出爆炸性粉尘环境应根据爆炸性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行

17、分区：现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区： 1010区：区：连续出现或长期出现爆炸性粉尘混合物的连续出现或长期出现爆炸性粉尘混合物的环境；环境； 1111区：区：有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境。炸性粉尘混合物的环境。4.4.举例举例Ex dBT3Ex dBT3 ExEx防爆标志（防爆标志（EExEEx）dd隔爆型隔爆型BB爆炸性气体分级（高于爆炸性气体分级（高于 A A， 低于低于CC）T3T3爆炸性气体分组（高压爆炸性气体分组（高压T2T2，低于，低于T4T4）范围：范围：根据粉尘的量、释放率、浓度和物理特性根据粉尘的量、

18、释放率、浓度和物理特性以及同类企业相似厂房的实践经验等确定。以及同类企业相似厂房的实践经验等确定。设备选型：设备选型：除可燃性非导电粉尘和可燃纤维的除可燃性非导电粉尘和可燃纤维的1111区环境采用防尘结构（标志区环境采用防尘结构（标志DPDP），），1010区及其它爆炸区及其它爆炸性粉尘环境性粉尘环境1111区均采用尘密结构（标志区均采用尘密结构（标志DTDT）；并按）；并按照粉尘的不同引燃温度选择不同易燃温度组别的电照粉尘的不同引燃温度选择不同易燃温度组别的电气设备。气设备。 三、防三、防 雷雷 雷电产生的强电流、高电压、高温热具雷电产生的强电流、高电压、高温热具有很大的破坏力和多方面的破坏

19、作用，给电力有很大的破坏力和多方面的破坏作用，给电力系统、给人类造成严重灾害。系统、给人类造成严重灾害。 1 1雷电形成与活动规律雷电形成与活动规律 雷鸣与闪电是大气层中强烈的放电现象。雷鸣与闪电是大气层中强烈的放电现象。雷云在形成过程中，由于摩擦、冻结等原因，雷云在形成过程中，由于摩擦、冻结等原因，积累起大量的正电荷或负电荷，产生很高的电积累起大量的正电荷或负电荷，产生很高的电位。当带有异性电荷的雷云接近到一定程度时，位。当带有异性电荷的雷云接近到一定程度时，就会击穿空气而发生强烈的放电。就会击穿空气而发生强烈的放电。 雷电活动规律：雷电活动规律：南方比北方多，山区比平原南方比北方多，山区比

20、平原多，陆地比海洋多，热而潮湿的地方比冷而干多，陆地比海洋多，热而潮湿的地方比冷而干燥的地方多，夏季比其它季节多。燥的地方多，夏季比其它季节多。一般来说，下列物体或地点容易受到雷击一般来说，下列物体或地点容易受到雷击: : （1 1）空旷地区的孤立物体、高于）空旷地区的孤立物体、高于20m20m的建筑物，如水的建筑物，如水塔、宝塔、尖形屋顶、烟囱、旗杆、天线、输电线路塔、宝塔、尖形屋顶、烟囱、旗杆、天线、输电线路杆塔等。在山顶行走的人畜，也易遭受雷击。杆塔等。在山顶行走的人畜，也易遭受雷击。（2 2）金属结构的屋面，砖木结构的建筑物或构筑物。）金属结构的屋面，砖木结构的建筑物或构筑物。（3 3

21、）特别潮湿的建筑物、露天放置的金属物。）特别潮湿的建筑物、露天放置的金属物。（4 4）排放导电尘埃的厂房、排废气的管道和地下水）排放导电尘埃的厂房、排废气的管道和地下水出口、烟囱冒出的热气（含有大量导电质点、游离出口、烟囱冒出的热气（含有大量导电质点、游离态分子）。态分子）。（5 5）金属矿厂、河岸、山谷风口处、山坡与稻田接）金属矿厂、河岸、山谷风口处、山坡与稻田接壤的地段、土壤电阻率小或电阻率变化大的地区。壤的地段、土壤电阻率小或电阻率变化大的地区。2 2雷电种类及危害雷电种类及危害 （1 1）直击雷）直击雷 雷云较低时，雷云较低时，在地面较高的凸出在地面较高的凸出物上产生静电感应，物上产生

22、静电感应，感应电荷与雷云所感应电荷与雷云所带电荷相反而发生带电荷相反而发生放电，所产生的电放电，所产生的电压可高达几百万伏。压可高达几百万伏。（2 2）感应雷）感应雷 静电感应雷静电感应雷 ：带有大量负电荷的雷云所产生带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在架空明线上感生出被电场束缚的正电的电场将会在架空明线上感生出被电场束缚的正电荷。当雷云对地放电或对云间放电时，云层中的负荷。当雷云对地放电或对云间放电时，云层中的负电荷在一瞬间消失了（严格说是大大减弱），那么电荷在一瞬间消失了（严格说是大大减弱），那么在线路上感应出的这些被束缚的正电荷也在线路上感应出的这些被束缚的正电荷也 就在一瞬就在一瞬间

23、失去了束缚，在电势能的作用下，这些正电荷将间失去了束缚，在电势能的作用下，这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击，从而对电器设备产生不沿着线路产生大电流冲击，从而对电器设备产生不同程度的影响。同程度的影响。电磁感应雷电磁感应雷 ：是由于雷电放电时，巨大的冲击雷电是由于雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。这种迅速流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。这种迅速变化的磁场能在邻近的导体上感应出很高的电动势。雷变化的磁场能在邻近的导体上感应出很高的电动势。雷电感应引起的电磁能量若不及时泄入地下，可能产生放电感应引起的电磁能量若不及时泄入地下，可能产生放电火花，引起火灾、爆炸

24、或造成触电事故。电火花，引起火灾、爆炸或造成触电事故。 感应雷产生的感应过电压，其值可达数十万伏。感应雷产生的感应过电压，其值可达数十万伏。（3 3）球形雷）球形雷 雷击时形成的一种发红光或白光的火球。雷击时形成的一种发红光或白光的火球。 （4 4）雷电侵入波）雷电侵入波 雷击时在电力线路或金属管道上产生的高压雷击时在电力线路或金属管道上产生的高压冲击波。冲击波。 雷击的破坏和危害，主要在四个方面：雷击的破坏和危害，主要在四个方面：一是电磁性质的破坏；一是电磁性质的破坏；二是机械性质的破坏；二是机械性质的破坏；三是热性质的破坏；三是热性质的破坏；四是跨步电压破坏。四是跨步电压破坏。 3 3常用

25、防雷装置常用防雷装置 基本思想是疏导，即设法构成通路将雷电基本思想是疏导，即设法构成通路将雷电流引入大地，从而避免雷击的破坏。流引入大地，从而避免雷击的破坏。 常用的避雷装置有常用的避雷装置有避雷针避雷针、避雷线避雷线、避雷网避雷网、避雷带避雷带和和避雷器避雷器等。等。（1 1）避雷针）避雷针 一种尖形金属导体，装设在高大、凸出、孤立一种尖形金属导体，装设在高大、凸出、孤立的建筑物或室外电力设施的凸出部位。的建筑物或室外电力设施的凸出部位。 避雷针的基本避雷针的基本结构如图所示，利结构如图所示，利用尖端放电原理，用尖端放电原理，将雷云感应电荷积将雷云感应电荷积聚在避雷针的顶部，聚在避雷针的顶部

26、，与接近的雷云不断与接近的雷云不断放电，实现地电荷放电，实现地电荷与雷云电荷的中和。与雷云电荷的中和。 单支避雷针的保护范围是从空间到地面的单支避雷针的保护范围是从空间到地面的一个折线圆锥形，如图一个折线圆锥形，如图1 11616所示。所示。图图1 115 15 避雷针结构示意图避雷针结构示意图图图1 116 16 单支避雷针的保护范围单支避雷针的保护范围（2 2）避雷线、避雷网和避雷带）避雷线、避雷网和避雷带 保护原理与避雷针相同。避雷线主要用于保护原理与避雷针相同。避雷线主要用于电力线路的防雷保护，避雷网和避雷带主要用电力线路的防雷保护，避雷网和避雷带主要用于工业建筑和民用建筑的保护。于工

27、业建筑和民用建筑的保护。避雷线又称架避雷线又称架空地线，架设在杆塔顶部，一根或二根，用于空地线，架设在杆塔顶部，一根或二根，用于防雷，防雷，110-220110-220千伏线路一般沿全线架设。千伏线路一般沿全线架设。 笼式避雷网笼式避雷网（3 3）避雷器）避雷器 有保护间隙、管形避雷器和阀形避雷器三种，有保护间隙、管形避雷器和阀形避雷器三种，其基本原理类似。其基本原理类似。 正常时，避雷器处于断路状态。出现雷电过正常时，避雷器处于断路状态。出现雷电过电压时发生击穿放电，将过电压引入大地。过电电压时发生击穿放电，将过电压引入大地。过电压终止后，迅速恢复阻断状态。压终止后，迅速恢复阻断状态。 三种避雷器中，三种避雷器中，保护间保护间隙是一种最简单的避雷隙是一种最简单的避雷器，性能较差。器，性能较差。管形避雷器管形避雷器的保护性能稍好，主要的保护性能稍好，主要用于变电所的进线段或线路的绝缘弱点。工业变配用于变电所的进线段或线路的绝缘弱点。工业变配电设备普遍采用电设备普遍采用阀形避雷器阀形避雷器，通常安装在线路进户，通常安装在线路进户点。其主要由火花间隙和阀性电阻组成。火花间隙点。