電氣火災和爆炸的原因

電氣火災和爆炸在火災、爆炸事故中占有很大的比例。如線路、電動機、開關等電氣設備都可能引起火災。變壓器等帶油電氣設備除了可能發生火災，還有爆炸的危險。造成電氣火災與爆炸的原因很多。除設備缺陷、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

　　電氣設備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，電流通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，并使其周圍的其他材料受熱。對于電動機和變壓器等帶有鐵磁材料的電氣設備，除電流通過導體產生的熱量外，還有在鐵磁材料中產生的熱量。因此，這類電氣設備的鐵芯也是一個熱源。

　　當電氣設備的絕緣性能降低時，通過絕緣材料的泄漏電流增加，可能導致絕緣材料溫度升高。

　　由上面的分析可知，電氣設備運行時總是要發熱的，但是，設計、施工正確及運行正常的電氣設備，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范圍。例如：裸導線和塑料絕緣線的最高溫度一般不超過70℃。也就是說，電氣設備正常的發熱是允許的。但當電氣設備的正常運行遭到破壞時，發熱量要增加，溫度升高，達到一定條件，可能引起火災。

　　引起電氣設備過熱的不正常運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，使設備溫度急劇上升，大大超過允許范圍。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：電氣設備的絕緣老化變質，或受到高溫、潮濕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，由于磨損和鐵銹蝕，使絕緣破壞；設備安裝不當或工作疏忽，使電氣設備的絕緣受到機械損傷；雷擊等過電壓的作用，電氣設備的絕緣可能遭到擊穿；在安裝和檢修工作中，由于接線和操作的錯誤等。

　　(2)過載。過載會引起電氣設備發熱，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設備不合理，以至在額定負載下產生過熱；二是使用不合理，即線路或設備的負載超過額定值，或連續使用時間過長，超過線路或設備的設計能力，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、燒毀。有下列幾種情況易引起接觸不良：不可拆卸的接頭連接不牢、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；可拆卸的接頭連接不緊密或由于震動變松，也會導致接頭發熱；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；對于銅鋁接頭，由于銅和鋁電性不同，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、電動機等設備的鐵芯，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，使設備過熱。

　　(5)散熱不良。各種電氣設備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，就會造成設備過熱。

　　此外，電爐等直接利用電流的熱量進行工作的電氣設備，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。

　　工作火花是指電氣設備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。

　　事故火花是線路或設備發生故障時出現的。如發生短路或接地時出現的火花、絕緣損壞時出現的閃光、導線連接松脫時的火花、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，首先應了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、開關設備、電燈、電熱設備等各類電氣設備，由于其結構、運行各有特點，火災和爆炸的危險性和原因也各不相同。但總的來看，除設備缺陷、安裝設計和施工不當等方面的原因外，在運行中，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：

　　電流通過導線會產生熱量，一些有機械運動的電氣設備，工作中由于軸承摩擦、電刷摩擦也會發熱，使溫度升高。一些電氣設備由于漏磁、諧波等還會引起附加發熱，使溫度升高。此外。當電氣設備絕緣質量降低時，通過絕緣材料的泄漏電流增加，也可能導致絕緣材料溫度升高。一般來說，電氣設備正常的發熱是允許的。但如果電氣設備運行不正常時，發熱量增加，溫度升高，在一定條件下可以引起火災。引起電氣設備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，使得線路或用電設備溫度急劇上升，大大超過允許范圍。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：

　?、匐姎庠O備的絕緣老化變質，或受到高溫、潮濕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；

　?、?設備安裝不當或工作疏忽，可能使電氣設備的絕緣受到機械損傷；

　　③ 由于雷擊等過電壓的作用，電氣設備的絕緣可能遭到擊穿所致；

　?、?在安裝或檢修工作中，由于接線和操作的錯誤造成；

　?、?選用的設備額定電壓太低，不能滿足工作電壓的要求，可能擊穿而形成短路；

　?、?維修不及時，導電粉塵或纖維進人電氣設備，也可能引起短路；

　?、?管理不嚴，電氣設備內污物積聚，小動物進入等。

 　(2)過載

　　過載也會引起電氣設備過熱，造成過載的大體上有三種情況：

　　設計使用不合理，即線路或設備的負載超過額定值；或連續使用時間過長，超過線路或設備的設計能力。由此造成過熱；

　　② 是管理不嚴，亂拉亂接，容易造成線路或設備過載運行；

　　③ 是設備故障運行會造成線路和設備過負載，如三相電動機缺相運行或三相變壓器不對稱運行，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。

　　接頭連接不牢、焊接不良或接頭處混有雜質，或由于振動而發生松動等現象，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；

　　對于銅鋁接頭，由于銅和鋁熱化性能不同，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，或接觸表面有污垢或不光滑，也會導致過熱。

　　(4)鐵芯發熱

　　變壓器、電動機等設備的鐵芯，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

　　各種電氣設備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，即造成設備過熱。

　　(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布，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制構件起火。