电气火灾及消防

关于电气火灾及消防第1页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五目录一、电气火灾事故的分析二、电气线路的防火措施三、照明防火措施四、电气消防系统五、灭火措施第2页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五一、电气火灾事故的分析根据国内外1000例火灾与爆炸事故分析，其中工厂212例，民用建筑104例，高层建筑41例。在这些事例中，属于电气火灾的分别为84、39及11例。2004年，北京市共发生火灾4718起，其中电气火灾多，短路是首因。从全年火灾看，电气火灾居首位,共1318起,占全年火灾总数的27.9%。

第3页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五一、电气火灾事故的分析电气故障和环境影响散热不良。电气设备或线路过热，通风量不够，热量积累，造成表面过热，直达引燃温度。烘烤——电热器具(如电炉、电熨斗等)，照明灯泡，在通电状态下，就相当于一个火源或高温热源。当其安装不当或长期通电无人监护管理时，就可能使附近的可燃物受高温而起火。第4页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五一、电气火灾事故的分析电气故障和环境影响接触不良。线路连接处接触不良，局部电阻增大，导致该部分局部过热；有时在接触处产生火花，造成火灾。接触不良主要发生在导线连接处：(1)电气接头表面污损，接触电阻增加。(2)电气接头长期运行，产生导电不良的氧化膜，未及时清除。(3)电气接头因振动或由于热的作用，使联接处发生松动、虚接、打火。(4)铜铝连接处，因有约1.69V电位差的存在，潮湿时会发生电解作用，使铝腐蚀，造成接触不良。接触不良，会形成局部过热，形成潜在引燃源。第5页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五一、电气火灾事故的分析电气故障和环境影响正常低压线路通电运行时，由于绝缘层介质特性及分布电容的影响，总存在一定的漏电流。其特点是漏电流沿线路均匀分布，线路每处通过微小电流，并不对线路绝缘造成损害。但线路老化、损毁等情况时，线路容易发生非正常漏电。漏电主要集中在线路故障处，并通过接地点流入大地，流回变压器接地中性点。线路一旦形成非正常漏电，线路过流保护电器又无法检测动作时，往往造成火灾，主要情况有：（1）绝缘降低但电阻大的故障处搭接接地导体、潮湿建筑物等，与地构成回路，漏电流大，局部发热造成绝缘物起燃。（2）绝缘破损的故障处与接地体“时接时断”故障处产生电弧或电火花引燃绝缘层或近处燃爆物。（3）故障处接触木材等不良导电体，由于微小电流的反复电化作用，形成导电通路(如木材由不定形碳转化为定形碳)，电流增大发热引起火灾。第6页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五一、电气火灾事故的分析电气故障和环境影响过负荷或缺相运行。由于电流增大，导致设备或线路绝缘过热、碳化而致燃烧。过载是指电气设备或导线的功率和电流超过了其额定值。造成过载的原因有：(1)设计、安装时选型不正确，使电气设备的额定容量小于实际负载容量。(2)设备或导线随意装接，增加负荷，造成超载。(3)检修、维护不及时，使设备或导线长期处于带病运行状态。过载使导体中的电能转变成热能，当导体和绝缘物局部过热，达到一定温度时，就会引起火灾。第7页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五一、电气火灾事故的分析电气故障和环境影响短路。由于短路电流很大，往往形成高温、火花和电弧，最容易引起火灾。短路是电气设备最严重的一种故障状态，产生短路的主要原因有：(1)电气设备的选用、安装和使用环境不符，致使其绝缘体在高温、潮湿、酸碱环境条件下受到破坏。(2)设备使用时间过长，超过使用寿命，绝缘老化发脆。(3)使用维护不当，长期带病运行，扩大了故障范围。(4)过电压使绝缘击穿。(5)错误操作或把电源投向故障线路。短路时，在短路点或导线连接松弛的接头处，会产生电弧或火花。电弧温度可达6000℃以上，不但可引燃它本身的绝缘材料，还可将它附近的可燃材料、蒸气和粉尘引燃。第8页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五一、电气火灾事故的分析电气故障和环境影响机械故障。机械部分发生堵转、振动、摩擦、碰撞，导致设备内绝缘损坏或过热，以致造成火灾。发电机和电动机等旋转型电气设备，轴承出现润滑不良、干枯，产生干磨发热；或虽润滑正常，但出现高速旋转时，都会引起火灾。第9页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五一、电气火灾事故的分析电气故障和环境影响雷击。雷云电位可达1万～10万kV，雷电的高电位将绝缘击穿，产生电弧，容易引起火灾。雷电流可达50KA,若以0.00001s的时间放电，其放电能量约为107J，这个能量约为使人致死或易燃易爆物质点火能量的100万倍。雷电流在极短时间内转换成大量热能，烧毁绝缘；雷电危害形式的共同特点就是放电时总要伴随机械力、高温和强烈火花的产生。会使建筑物破坏，输电线或电气设备损坏，油罐爆炸、堆场着火。第10页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五一、电气火灾事故的分析电气故障和环境影响静电放电。静电积累到一定电位时，向周围物体放电，形成火花，此火花能使飞花麻絮、粉尘、可燃蒸气及易燃液体燃烧起火，甚至引起爆炸。随着石油化工、塑料、橡胶、化纤、造纸、印刷、金属磨粉等工业的发展，静电火灾愈来愈受到人们的高度重视。第11页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五一、电气火灾事故的分析人为故障使用绝缘已老化的电气设备、器具和线路，包括使用不合格的产品，由于绝缘损坏而导致火灾。设备及导线使用不当。例如选用的设备和导体的容量不够或绝缘强度不够，保护设备末按使用要求整定。常见的是将熔丝规格随意放大，或将铅锌熔丝换成铜线、熔丝失去保护作用，酿成火灾。安装不当。未按规程进行安装，所安装的设备不合环境要求，运行时设备或线路损坏而导致火灾。由于施工不慎引起火灾。电焊引起的火灾，已屡见不鲜。施工现场混乱也容易引起火灾。偶然事故。往往是使用人员疏忽大意，例如使用电热器后忘记关掉电源造成火灾的事例也不少。为了避免电气火灾，必须选用适当的设备和导线，合理布置和设计，并满足控制保护要求。按施工规范进行安装，经常检查维修、使用电气设备时不能疏忽大意，对非熟练人员应加强电气安全教育。第12页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五二、电气线路的防火措施采用阻燃或耐火的电线和电缆在高层建筑、电子计算机中心及一些重要而且火灾易蔓延的场所，采用阻燃或耐火型电缆，也可将电缆涂以防火涂料或包以防火阻燃包带。阻燃和耐火型电缆及电线在塑料电缆中加入氢氧化铝等无机阻燃剂，即具有难燃性和不延燃性。难燃的程度一般以氧指数来衡量。氧指数是维持材料燃烧所属周围环境的临界含氧浓度的百分比。由于塑料燃烧时，产生氯化氢和一氧化碳等气体，能危及人的生命并腐蚀仪器设备。同时，造成环境缺氧、所产生的浓烟又阻碍避难和消防救援工作，所以在特别重要或人员大量聚集的地方，还要采用低烟无毒性阻燃电缆。涂刷防火涂料和包扎防火阻燃包带等措施第13页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五二、电气线路的防火措施布线的防火措施根据线路的重要性和环境情况，选择适当的电缆和敷设路径。一般线路电线、电缆的敷设路径及电缆井、电缆沟的位置都应尽量避免可能预计到的高温区和可能发生火灾的地方，如无法避免，则电缆采取耐火处理。供电给一级或重要的二级负荷的线路当同一路径有2根以上电缆明敷时，可分别敷设在相互独立的通道中；如合用通道，则其中至少一路电缆采用耐火处理或防火处理。第14页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五二、电气线路的防火措施布线的防火措施保安及特殊危险场所的线路如消防报警、事故照明、控制及信号用的直流电源和保安电源等重要回路以及易燃易爆场所内的线路，对于明敷电缆，可采用耐火处理、防火处理或采用耐火电缆。其他的防火措施在电线、电缆进入高温区处设置接线端子箱，以便更换耐热的电线、电缆，并防止高温区内的油或可燃物渗入正常工作区内。在安全性要求较高的电缆密集场所，设置自动报警；在安全性要求特别高的电缆密集场所，可增设水喷雾等消防措施。明敷充油电缆的供油系统，设置能反映喷油状态的防火自动报警和闭锁装置。靠近含油设备的电缆沟盖板，应予密封。第15页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五二、电气线路的防火措施阻火分隔堵封在电缆密集敷设贯穿于墙、板、孔洞处，电气柜、盘底部的开孔部位采用防火堵料予以封堵。阻火墙在隧道或重要回路的电缆通道中的主通道分支处、多段配电装置的适当分段处、长距离通道每隔100～200m处、通向控制室或配电装置室的入口处以及通过厂区围墙等处设置阻火墙。防火门在通向主控楼、厂区围墙或长距离隧道的分隔处设置防火门。第16页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五三、照明防火措施照明器离书架、图书资料等可燃物至少0.5m，在可燃物库房内不设置卤钨灯等高温光源的照明器。白炽灯、卤钨灯、高压汞灯及其镇流器等都不直接装设在可燃装修物或可燃物构件上。照明器的表面高温部位无法避免与可燃物靠近时，采取隔热、散热等防火措施。卤钨灯和额定功率在100w及以上的白炽灯组成的吸顶灯、槽灯、嵌入式灯的引入线采用瓷管、石棉、玻璃丝等非燃烧材料作隔热处理。第17页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五四、电气火灾的监控电气火灾的监控的设置要求一类高层建筑的可燃品库、空调机房、配电室、自备发电机站等处；贵重或关键工艺设备间及仪表间、大中型电子计算机机房和火灾危险性较大的实验室等；通信及交通枢纽中的重要机房；人员密集的公共建筑和高级宾馆。第18页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五四、电气火灾的监控电气火灾的监控的种类第19页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五四、电气火灾的监控电气火灾的监控的功能：接受火警报警，发出火灾信号和安全疏散指令。控制消防火泵、固定灭火装置、通风空调系统和电动防火阀、防火卷帘、防烟排烟设施等。显示电源情况。第20页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五四、电气火灾的监控1、火灾监控系统的组成火灾监控系统是一种及时发现和通报火情，并采取有效措施控制和扑灭火灾而设置在建筑物中或其他场所的自动消防设施。火灾监控系统的结构原理如图，它由自动监测报警和自动控制灭火两个联动的子系统成。第21页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五1、火灾监控系统的组成系统的工作原理：被监控场所的火灾信息(如烟雾、温度、火焰光、可燃气等)由探测器监测感受并转换成电信号形式送往报警控制器，由控制器判断、处理和运算，确认火灾后，则产生若干输出信号和发出火灾声光警报，一方面使所有消防联锁子系统动作，关闭建筑物空调系统、启动排烟系统、启动消防水加压泵系统、启动疏散指示系统和应急广播系统等，以利于人员疏散和灭火；另一方面使自动消防设备的灭火延时装置动作，经规定的延时后，启动自动灭火系统(如气体灭火系统等)。其核心部件是火灾探测和控制器。第22页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五2火灾探测方法

根据物质燃烧过程中发生的能量转换和物质转换所产生的不同火灾现象与特征，产生了不同的火灾探测法。主要有：（1）空气离化探测法（2）光电感烟探测法（3）热(温度)检测法（4）火焰(光)探测法（5）可燃气体探测法

空气离化探测法是利用放射性同位素释放的α射线将空气电离，使腔室(电离室)内空气具有一定的导电性；当烟雾气溶胶进入电离室内，烟粒子将吸附其中的带电离子，产生离子电流变化。此电流变化与烟浓度有直接的关系，并可用电子探测器加以检测，从而获得与烟浓度有直接关系的电信号。第23页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五2火灾探测方法根据物质燃烧过程中发生的能量转换和物质转换所产生的不同火灾现象与特征，产生了不同的火灾探测法。主要有：（1）空气离化探测法（2）光电感烟探测法（3）热(温度)检测法（4）火焰(光)探测法（5）可燃气体探测法光电感烟探测是根据光散射工作的。在通气暗箱内用发光元件产生一定波长的探测光，当烟雾气溶胶进入暗箱时，其中粒径大于探测光波长的着色烟粒将产生散射光，通过置于暗箱内并与发光元件成一定夹角的光电接受元件收到的散射光强度，可得到与烟浓度成正比的信号电流或电压。第24页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五2火灾探测方法根据物质燃烧过程中发生的能量转换和物质转换所产生的不同火灾现象与特征，产生了不同的火灾探测法。主要有：（1）空气离化探测法（2）光电感烟探测法（3）热(温度)检测法（4）火焰(光)探测法（5）可燃气体探测法热(温度)检测法是根据物质燃烧释放出的热量所引起的环境温度升高或其变化率大小，通过相应的热敏元件(如双金属片、膜盒、热电偶、热电阻等)和相关的电子器件来探测火灾现象。第25页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五2火灾探测方法根据物质燃烧过程中发生的能量转换和物质转换所产生的不同火灾现象与特征，产生了不同的火灾探测法。主要有：（1）空气离化探测法（2）光电感烟探测法（3）热(温度)检测法（4）火焰(光)探测法（5）可燃气体探测法火焰(光)探测法是根据物质燃烧所产生的火焰光辐射，其中主要是对红外光辐射或紫外光辐射，通过相应的红外光敏元件或紫外光敏元件和电子系统来探测火灾现象。第26页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五2火灾探测方法根据物质燃烧过程中发生的能量转换和物质转换所产生的不同火灾现象与特征，产生了不同的火灾探测法。主要有：（1）空气离化探测法（2）光电感烟探测法（3）热(温度)检测法（4）火焰(光)探测法（5）可燃气体探测法可燃气体探测法主要用于对物质燃烧产生的烟气体或易燃易爆环境泄漏的易燃气体进行探测。这类探测方法是利用各种气敏器件及其导电机理，或利用电化学元件的特性变化来探测火灾与爆炸危险性，根据使用的气敏器件不同分为热催化型原理、热导型原理、气敏型原理和三端电化学型原理等四种。第27页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五（5）可燃气体探测法①热导型是利用被测可燃气与纯净空气导热性的差异和在金属氧化物表面燃烧的特性，将被测气体浓度转换成相应热丝温度或电阻的变化，达到探测的目的。②气敏型是利用灵敏度较高的气敏半导体元件吸附可燃气体后电阻变化的特性来达到探测目的。③三端电化学型是利用恒电位电解法，在电解池内设置三个电极并施加一定的极化电压，以透气薄膜将电极和电解液与外部隔开，当被测气体透过薄膜达到工作电极时，发生氧化还原反应，从而产生与气体浓成比例的输出电流，用于探测目的。④催化型是利用难熔金属铂丝加热后的电阻变化来测定可燃气体浓度。当可燃气体进入探测器时，在铂丝表面引起氧化反应（无焰燃烧），其产生的热量使铂丝的温度升高，而铂丝的电阻率便发生变化。通常，热催化型和热导型不具有气体选择性，常以体积百分浓度表示气体浓度；而气敏型和电化学型具有气体选择性，并以摩尔浓度表示气体浓度，适于气体成分检测或低浓度测量。第28页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五2火灾探测方法根据不同的火灾探测方法和各类物质燃烧时的火灾探测要求，可以构成各种形式的火灾探测器，如：①感烟式火灾探测器是利用一个小型传感器响应悬浮在其周围附近大气中的燃烧或热解产生的烟雾气溶胶(固态或液态微粒)的一种火灾探测器，一般制成点型。②感温式火灾探测器是利用一个点型或线缆式传感器来响应其周围附近气流的异常温度或升温速率的火灾探测器。③光辐射式火灾探测器是根据物质燃烧火焰的特征和火焰的光辐射而构成的用于响应火灾时火焰光特性的火灾探测器，通常是制成主动红外对射式线型火灾探测器和被动式紫外或红外火焰探测器。④可燃气体探测器是采用各种气敏器件或传感器来响应火灾初期烟气体中某些气体浓度或液化石油气等可燃气体浓度的探测器，通常制造成点型。第29页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五3、火灾监控系统的安装和使用（1）火灾监控系统的选择和安装应适应于预期的火灾种类、工作条件和区域特点。（2）设备和系统的安装应当由专业人员或在他们的指导下进行。（3）安装完毕的探测、报警、灭火设备及整个系统都要做功能试验以保证正常运行。（4）对于电监测、电报警和电控设备应提供可靠的电源，其电气线路应考虑采用防火电线电缆。（5）在确定火灾探测器的布置、类型、灵敏度及数量时，应考虑被保护区域空间的大小及外形轮廓、气流方式、障碍物及其他特征。第30页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五五、电气灭火电气火灾有两个不同于其他火灾的特点：其一是着火的电气设备可能是带电的，抢救时要防止人员触电；其二是充油电气设备着火后可能发生喷油或爆炸造成火势蔓延。因此，在进行电气灭火时应根据起火场所和电气装置的具体情况．采取必要的安全措施。第31页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五五、电气灭火1.先断电后灭火

为防止触电事故，电起火后，首先要设法切断电源。断电应注意以下几点：(1)火灾发生后，由于受潮和烟熏，开关设备绝缘能力降低，因此，应按规定的操作程序拉闸，切忌在忙乱中带负荷拉刀闸。高压停电应先拉开断路器而后拉开隔离开关；低压停电应先拉开自动开关或电磁启动器而后再拉开闸刀开关；电动机停电应先按停止按钮释放接触器而后再拉开闸刀开关，以免引起弧光短路。操作者应注意自身的安全，拉闸时尽可能用绝缘工具操作。(2)如果需要电力部门切断电源，应迅速用电话联系。(3)断电范围不宜过大。如果是夜间救火，要考虑断电后的临时照明问题，防止切断电源后影响灭火工作。(4)剪断电线时应使用绝缘手柄完好的电工钳；剪断电线时，不同相的电线应在不同的部位剪断，以免造成短路。剪断空中的电线时，剪断位置应选择在电源方向的支持物附近，以防止电线剪后断落下来，造成接地短路和触及人体。第32页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五五、电气灭火2.带电灭火安全要求

：发生电气火灾，一般应设法断电。如果情况十分危急或无断电条件，就只好带电灭火。为防止人身触电，带电灭火应注意以下安全要求：(1)应按现场特点选择适当的灭火器。带电灭火应使用不导电的灭火剂，例如二氧化碳、四氯化碳、干粉灭火剂等。不得使用泡沫灭火剂(水溶液)和喷射水流类导电性灭火剂。(2)用水枪灭火时宜采用喷雾水枪，这种水枪流过水柱的泄漏电流小，带电灭火比较安全。用普通直流水枪灭火时，为防止通过水柱的泄漏电流通过人体，可以将水枪喷嘴接地；也可以让灭火人员穿戴绝缘手套、绝缘靴或穿戴均压服操作。(3)人体与带电体之间保持必要的安全距离。用水灭火时，水枪喷嘴至带电体的距离：电压为10kV及其以下者不应小于3m，电压为220kV及其以上者不应小于5m。用二氧化碳等有不导电灭火剂的灭火器灭火时，机体、喷嘴至带电体的最小距离：电压为10kV者不应小于0.4m，电压为35kV者不应小于0.6m等。(4)对架空线路或空中电气设备进行灭火时，人体位置与带电体之问的仰角不应超过45度，以防导线断落威胁灭火人员的安全。(5)如遇带电导线断落地面，应划出半径约8一l0m的警戒区，以避免跨步电压触电。未穿绝缘靴的扑救人员，要防止因地面积水而触电。第33页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五五、电气灭火3.充油电气设备的灭火变压器、油断器等充油电气设备的油，其闪点多在130～140℃之间，有较大的危险性。如果只在该设备外部起火，且火势较小，可用除泡沫灭火器外的灭火器带电扑救，如用二氧化碳、干粉灭火器带电灭火。如火势较大，应切断电源，断电后允许用水灭火。如油箱破坏，喷油燃烧，火势很大时，除切断电源外，有事故储油坑的应设法将油放进储油坑，坑内和地面上的油火可用泡沫扑灭。第34页，共40页，2022年，5月20日，11点48分，星期五五、