第五章电气消防基本知识（2024消防设施操作员）

电气消防基本知识

第五章电气消防基本知识第一节电工学基础知识第二节电气线路和设备防火常识第一节电工学基础知识1．电路的基本概念、组成、元件及功能。2．电流、电压、电阻、电能等常用物理量。3．串联、并联电路特点及欧姆定律、焦耳定律。4．安全用电、电池基本常识。5．二极管、常用绝缘工具及材料等基本知识。6．常用电气仪表的分类、概念、功能及使用方法。1、电路及其基本功能、组成

概念：即电流的通路，它是为了某种需要由不同的电气元件按一定的顺序用导线依次连接而成的。

分类：直流电路、交流电路。

功能：实现电能的传输和分配或者电信号的产生、传输、处理加工及利用。

组成：电源、负载、中间环节(导线和开关等)2、什么是电流、电压、电势、电动势

电流：是指电荷有规则的定向移动，I。单位：安培，A。

电压：又称电势差，是衡量电场力做功大小的物理量，U表示。电压不但有大小而且有方向。单位：伏特，V。

电势：单位正电荷从某一点移到无穷远时，电场力所做的功就是电场中该点的电势，单位：伏特，V。

电动势：是指非静电力移送单位正电荷从电源的负极到电源的正极的过程中所做的功，E表示。3、什么是交流电、直流电

交流电：大小和方向都随时间做周期性变化的电动势、电压和电流分别称为交变电动势、交变电压、交变电流，总称为交流电。交流电分为正弦交流电和非正弦交流电。

直流电：直流电是指电流的方向不随时间变化的电流，但电流的大小是可以改变的，

恒定电流：电流的大小和方向都不随时间变化的电流4、什么是电能、电功率

电能：是指电以各种形式做功(即产生能量)的能力，W。

W

=

UIt

单位：千瓦·时(kw·h)。

电功率：是指单位时间内电路中产生或损耗的电能，P。

P

=

W/t5、什么是电阻

电阻：是反映导体对电流阻碍作用的大小的物理量，R或r。

单位：欧姆，Ω。

导体的电阻是客观存在的，与导体本身的电阻率和尺寸大小有关。

符号：6、什么是欧姆定律

欧姆定律：通过电阻元件的电流与电阻两端的电压成正比，与电阻成反比，

I=U/R如果电压U一定，那么电阻R

越小时，则电流I越大；反之，当电阻R越大时，电流I越小。

欧姆定律适用于纯电阻电路、金属导电和电解液导电，不适用于气体导电和半导体元件。6、什么是串联电路和并联电路

串联电路是指电气元件依次首尾相连，且每个节点最多只连接两个元件的电路。

并联是指电路元件的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把两端接入电路的方式7、电阻串联电路、并联电路有什么特点电阻串联电路电阻并联电路流过每个电阻的电流相等。总电流等于各支路的电流之和。总电压(串联电路两端的电压)等于分电压(每个电阻两端的电压)之和。并联电路中，每一元件两端的电压U都是相同的。总电阻等于分电阻之和。总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和。各个电阻两端的电压与其阻值成正比。各元件相互无影响。各个电阻消耗的功率与其阻值成正比。各个电阻消耗的功率与其阻值成反比。电路有若干条通路。干路开关控制所有元件，支路开关控制所在支路的元件。8、什么是电流的热效应、焦耳定律

电流的热效应：电流通过导体会产生热量（焦，J）。

焦耳定律：电流流过导体产生的热量（Q），与电流的平方（I2）、导体电阻（R）及通电时间（t）成正比。

Q=I2Rt9、什么是电池、原电池、蓄电池、干电池、电解池

电池：是指将物质的化学能转换成电能的一种电化学装置。

原电池：是指经过放电后，不能用一般的充电方法使其复原而继续使用的电池，也称一次电池。

蓄电池：是指可以通过充电的方法使两极活性物质复原而可再次放电的电池，也称二次电池。

干电池：是指电解液不流动的电池。通常是指锌锰干电池。

电解池：是一种将电能转变为化学能的电化学装置。电池充电时相当于电解池。10、电池是如何向外输出电能的

在外电路依靠电子的定向移动来传递电荷，在电池内部依靠离子的定向移动来传递电荷。10、什么是安全距离、安全电压、保护地线

安全距离是指在各种工况条件下，带电导体与附近接地的物体、地面、不同相带电导体以及工作人员之间所必须保持的最小距离或最小空气间距。

人体与电接触时，对人体各个组织不会造成任何损害的电压为安全电压。

为防止电器绝缘损坏而遭触电，一般常用导线将其和大地连接起来，这根导线叫作保护地线。11、什么是安全色

安全色是传递安全信息含义的颜色，包括红、蓝、黄、绿4种颜色。

禁止、停止、危险以及消防设备

警告、注意

必须遵守

允许、安全12、二极管有什么特性

二极管具有单向导电性。13、电气测量仪表如何分类

电气测量仪表分类按用途不同电压表、电流表、电能表和功率表等按工作原理不同电磁系仪表、磁电系仪表、感应系仪表和电动系仪表等按被测电流的性质直流表和交流表14、电压表

电压表又称伏特表，是测量电路电压的仪表。电压表有直流和交流的区别，但它们的连接方式都是与被测量电路并联。15、电流表

电流表又称安培表，是测量电流的仪表。电流表也有交流和直流的区别，但它们的连接方式都是与被测电路串联。电流表根据所测电流的种类分为直流表、交流表和交直流两用表等。16、电流表和电压表的使用步骤

(1)调——使用前先将表的指针调到“零刻度”的位置。(2)选——根据电路的实际情况选用合适的量程。在不知实际电流或电压的情况下，可采用“试触”的方法判断是否超过量程。注意，试触时要接在大量程的接线柱上，并且动作要迅速。(3)连——将电流表和电压表按照各自正确的连接方法连入电路，注意表的正、负接线柱与电流流向的关系，必须保证电流从表的正接线柱流入、从负接线柱流出。(4)读——正确读出表指针所指的数值，读数时一定要注意选用的量程及其对应的最小刻度值。17、万用表

万用表是电子测量中最常用的工具，具有用途广、量程广、使用方便等优点，能测量电压、电流、电阻。18、万用表测量电阻先将表笔搭在一起，使指针向右偏转，随即调整欧姆调零旋钮，使指针恰好指到“0”。测电阻时，把转换开关拨至适当的“Ω”量程，将两支马克笔分别接触被测电阻或电路的两端，读出指针在欧姆刻度线上的读数，再乘以该挡标的数字，即得到被测电阻的电阻值。19、万用表测量直流电压首先估计一下被测电压的大小，然后将转换开关拨至适当的“V”量程，将正表笔接被测电压的“+”端，负表笔接被测电压的“-”端，然后根据该挡量程与表直流符号“DC”刻度线上指针所指数字，读出被测电压的大小。20、万用表测量直流电流首先预估一下被测电流的大小，然后将转换开关拨至合适的“mA”量程，再把万用表串联在电路中，同时观察标有直流符号“DC”刻度线上指针所指数字，读出读数。第二节电气线路和设备防火常识1．电气防火的相关概念。2．造成电气火灾的原因及预防措施。3．电气线路火灾的预防措施及保护措施。4．电气照明灯具在不同场所的选择。5．电气照明灯具的火灾危险性及设置要求。6．电气装置的火灾预防措施。7．静电、雷电的危害及防护措施。1、电气火灾、电气防火措施电气火灾：由于电气方面的原因(如过载、短路漏电、电火花或电弧等)产生火源而引起的火灾。电气防火措施：为了抑制电气火源的产生而采取的各种即时措施和安全管理措施。2、造成电气火灾的原因从电气防火的角度来看，电气火灾大都是由于电气线路和设备安装或使用不当、配电线路短路、过载、电气产品质量差、雷击或静电以及管理不善等原因造成的。3、过载

过载造成过载的原因如何防止过载是指电气设备和电气线路在运行中超过安全载流量或额定值设计、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。低压配电装置不能过载运行，其电压、电流指示值应在正常范围内。设备或导线随意装接，负荷增加，造成过载运行。正确选择和安装过载保护装置。检修、维护不及时，使设备或导线长期处于带病运行状态。电开关和插座应选用合格产品，且不能过载使用。正确选用不同规格的电线电缆，即根据使用负荷选择合适的导线截面。对于存在电动机的负载的电路，要正确选型，防止电动机过载。4、短路、电弧和火花

短路是相线与相线，相线与零线(或地线)在某一点相碰或相接引起电气回路中电流突然增大的现象。短路是一种较为严重的电气故障状态。短路时，在短路点或导线松动的电气接头处，会产生电弧或电火花。电弧温度可达到6000℃以上。造成短路的原因如何防止短路电气设备的使用和安装与使用环境要求不符，致使其绝缘在高温、潮湿、酸碱等环境下受到破坏。电气线路应选用绝缘电线电缆。电气设备使用时间过长，绝缘老化，耐压与机械强度下降。确保电气线路的安装施工质量，加强日常安全检查，注意电气线路间及线路与物体间保持一定的安全距离，并防止导线因机械性损伤而导致绝缘性能下降金属等导体或老鼠等动物跨越在输电裸线之间或裸线与地之间。低压配电装置的大负荷开关应安装灭弧装置。由于拖拉、摩擦、挤压、长期接触坚硬物体等，导线的绝缘层受到机械损伤。配电线、插座、开关等容易产生电弧或电火花的设备附近不要放置易燃物品。过电压使绝缘被击穿。插座和开关等设备应保持完好无损，在潮湿场所应采取防水、防潮措施。恶劣天气造成线路金属性连接。安装漏电检测与保护装置，及时发现电气线路和用电气设备的绝缘故障，并提供保护。5、接地故障引起火灾的原因如何预防接地故障当绝缘损坏时，相线与接地线或接地金属物之间漏电，会形成火花放电。在接地系统设计时要综合考虑，确保系统安全。在接地回路中，因接地线接头太松或被腐蚀等，使电阻增加导致局部过热。确保接地装置具有足够的载流量、热稳定性及连接可靠性。在高阻值回路中，流通的故障电流会沿邻近阻抗小的接地金属结构流散。低压配电系统实行等电势连接。在低阻值回路中，若接地线截面过小，会影响其热稳定性，使接地线产生过热现象。装设漏电保护装置。6、电线电缆的选择

铜芯电缆铝芯电缆需要确保长期运行、连接可靠的回路。对铜有腐蚀但对铝腐蚀较小的环境。移动设备的线路。氨压缩机房等场所。振动环境的线路。对铝有腐蚀的环境。非操作人员容易接触的线路。固定敷设的供电线路宜采用铜芯电缆。

电线电缆按绝缘材料不同分为：普通电线电缆、阻燃电线电缆和耐火电线电缆。普通电线电缆普通聚氯乙烯电线电缆交联聚氯乙烯电线电缆橡胶电线电缆适用于温度为-15~60℃的环境；在燃烧时会产生有毒烟气；不适用于地下客运设施、地下商业街、高层建筑和重要公共设施等人员密集场所适用于温度小于-15℃或大于60℃的环境；燃烧时不会产生大量有毒烟气；适用于有清洁要求的工业与民用建筑能够在严寒气候下敷设；弯曲性能较好；适用于水平高差大和需要垂直敷设的场所，也适用于移动式电气设备的供电线路阻燃电线电缆是指在规定试验条件下燃烧时，火焰仅在规定范围内蔓延，撤去火源后，残焰和残灼能在限定时间内自行熄灭的电线电缆。按燃烧性能不同B1级电线电缆按燃烧时烟气特性不同一般阻燃电线电缆B2级电线电缆低烟低卤阻燃电线电缆无卤阻燃电线电缆当敷设在电缆井、沟内时，可不穿金属管或采用封闭式金属线槽盒保护。同一通道中敷设的电线电缆，应为同一阻燃级别。阻燃和非阻燃电线电缆不宜在同一通道内敷设。耐火电线电缆在规定试验条件下，在火焰中燃烧一定时间内仍然能保持正常运行的电线电缆。有机型耐火电线电缆无机型耐火电线电缆主要采用耐800℃高温的云母带，以50％的重叠搭盖率包覆两层作为耐火层，外部采用聚氯乙烯或交联聚氯乙烯作为绝缘。如果同时要求阻燃，则外部采用阻燃性材料。又称为矿物绝缘电线电缆，采用氧化镁作为绝缘材料，铜管作为保护套。主要适用于发生火灾时仍需要保持正常运行的线路，如民用建筑的应急照明系统等。7、电线电缆截面积的选择原则

(1)通过负载电流时，线芯温度不超过电线电缆绝缘所允许的长期工作温度。

(2)通过短路电流时，不超过所允许的短路电流强度。高压电线电缆要校验热稳定性，母线要校验动稳定性和热稳定性。

(3)电压损失在允许范围内。

(4)满足力学强度的要求。

(5)低压电线电缆应符合负载保护要求，TN系统(保护接零)还应保证接地故障发生时保护电器能断开电路。8、保护电气线路的方法

(1)电线电缆的合理选型。

(2)电线电缆的合理敷设。

(3)设置短路保护、过载保护和接地故障保护。

短路保护：短路保护装置应保证短路电流在导体和连接件中产生的热效应和机械损伤造成危害之前分断该短路电流。

过载保护：保护电器应在过载电流引起导体升温，对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害之前分断过载电流。对于突然断电会比过载造成更大损失的线路，如消防水泵之类的负荷，其过载保护应作为报警信号，不应作为直接切断电路的触发信号。

过载保护电器的动作特性(1)线路计算电流小于或等于熔断器熔体的额定电流，后者应小于或等于导体允许持续载流量。(2)保证保护电器可靠动作的电流小于或等于1.45倍熔断器熔体的额定电流。9、电气照明灯具选型场所灯具类型火灾危险场所应选用闭合型、封闭型、密闭型灯具爆炸危险场所应选用防爆型、隔爆型灯具有腐蚀性气体及特别潮湿场所应采用密闭型灯具，灯具的各部件还应进行防腐处理潮湿的厂房内和户外可采用封闭型灯具或有防水灯座的开启型灯具振动场所灯具应具有防振措施人防工程内的潮湿场所应采用防潮型灯具柴油发电机的储油间。蓄电池室等应采用密闭型灯具可燃物品厂房不应设置卤钨灯等高温照明灯具可能有外来机械性损伤的场所应采用有保护罩的灯具10、常用电气照明灯具火灾的预防方法

(1)白炽灯、高压汞灯与可燃物品之间的距离应大于50cm。严禁用纸、布等可燃材料遮挡灯具。灯具下方不能堆放可燃物品。

(2)灯泡距地面的高度一般不低于2m，如低于2m应采取防护措施。容易出现碰撞的场所应采用金属网罩防护，湿度大的场所应有防止水滴的措施。

(3)日光灯镇流器安装时应注意通风散热，不准将镇流器直接固定在可燃天花板或板壁上。镇流器在低压照明中，要选择合适的导线截面，防止发热量过大而引起危险。

(4)在有大量可燃粉尘的地方，如粮食加工厂、棉花工厂等要采用防尘灯具。

(5)爆炸场所应安装相应的防爆照明灯具。11、预防剩余电流保护装置火灾的方法

剩余电流保护装置应安装在通风干燥的地方，避免灰尘和有毒气体的腐蚀。在接线时应特别注意保护装置的接线端子不要接错，被保护线路应用纱布或胶布扎紧并穿过零序电流互感器圆孔的中心，在零序电流互感器圆孔前后20cm范围内线束不应散开。在安装具有短路保护的剩余电流保护装置时，必须保证在电弧喷出方向留有足够的飞弧距离。12、预防配电柜火灾的方法

配电柜应安装在安全、干燥、便于操作的场所。配电柜上的电气设备应根据电压等级、防火要求、负荷容量等进行选定。配电柜的金属支架和电气设备的金属外壳必须接地或接零。13、预防变压器火灾的方法

安装前，注意检查变压器的绝缘情况，保证各部分绝缘良好，保证变压器额定电压与电源电压一致；安装时要注意接线牢固，接地可靠；运行中要注意变压器电流、电压的测量，防止过载运行；平时要加强对变压器各零部件的检查，发现有破损、漏油等异常现象及时处理；油温控制在85℃以下，对油进行定期检查，发现变质或者酸量超过规定值要及时更换处理。14、预防电容器火灾的方法

(1)防止过电压。运行电压不超过1.1倍的额定电压，运行电流不宜超过1-3倍的额定电流。

(2)保持良好的通风条件，室内温度不宜超过40℃。

(3)加强线路维护，做到无凸起、无渗漏油、无套管松动和裂损、无火花放电等不良现象。

(4)接地线要连接良好。

(5)设置可靠的保护装置。15、电气防爆

原理：将设备在正常运行时产生电火花、电弧的部件放在隔爆外壳内，或采取浇封、充砂、油浸或正压等其他方式达到防爆目的。

措施：(1)宜将正常运行时产生火花、电弧和危险温度的电气设备和线路，布置在爆炸危险性较小或没有爆炸危险的环境内。

(2)采用防爆的电气设备。

(3)按有关电力设备接地