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1、 电气消防知识 重庆消防培训基地 教员 宋中才主要内容 电工学基础 电气防火 雷电、静电防火前 言 当今社会，电能已经成为我国社会生产和人们生活必不可少的主要能源。电在工农业生产、交通运输、国防建设、科学教育、文教卫生以及人民生活等各方面应用都非常广泛。随着我国经济建设的发展，电力工业迅猛发展，各种各样的电器产品也越来越多的进入人们的日常生活中，成为人们生活的一部分。然而，电在造福于人们的同时，由于电气安全管理体系和法规建设，工程设计、安装、维护、电器质量检测，新产品的研究和应用，电气操作和使用不当等诸多方面的原因，导致我国电气火灾隐患及其发生率不断增加，给国民经济和人民生活造成巨大的损失。据
2、统计，我国电气火灾年均起数约占火灾年均总起数的26%，年均损失约占总损失的36%。而据发达国家资料介绍，英国每年电气火灾的起数占火灾总数的17%以下，美国和日本更是低于10%。由此可见，电气火灾发生比率并不是与发达程度呈正比率。因此，随着我国经济的发展，不断研究我国电气火灾发展的规律，建立健全各种法规制度，采取各种综合防治对策，对抑制电气火灾是十分必要的。我国电气火灾发展的特点：1、地域特点经济发展快的省份和沿海地区的电气火灾损失明显高于其他省份和地区。经济发展快的省份和沿海地区，电气火灾损失明显偏高。2、行业特点商业、交通运输业、社会服务业等第三产业电气发生起数多，损失大。从近年的火灾统计来
3、看，商业、交通运输业、社会服务业的电气火灾起数和损失在各行业中较为突出，特别是商贸、集市、餐饮、娱乐、宾馆等行业的重、特大电气火灾的发生呈上升趋势。2002年2月18日河北唐山随意电子游艺厅火灾，造成17人死亡。3、季节特点冬季是电气火灾发生起数最多的季节，火灾起数高于其他季节，其于三季悬殊不大。全年各月电气火灾起数八、九两月为一低谷，后逐渐上升，一、二月达到一高峰后渐下。4、时段特点 电气火灾发生频率24小时内分布有明显的规律性。日电气火灾发生频率存在三个高峰，第一个高峰为0-3时，第二个高峰为10-13时，第三个高峰为18-21时。重、特大电气火灾的日分布也基本符合以上规律。5、电气火灾原
4、因特点电气火灾原因种类多样，电线电缆火灾比例最大。从近十年的火灾统计资料看，电气火灾的原因主要有短路、过负荷、接触不良、电热器具过热引燃可燃物、静电、雷电、误操作等，其中，短路和过负荷为主要原因。在各类电气火灾中，电线电缆火灾比例最大，约占40-60%，造成的损失约占电气火灾总损失的三分之一，而且有逐渐增加的趋势。统计数据显示，近年来，电气原因引发的火灾在各类火灾原因中一直高居首位，重特大火灾时有发生，做好电气防火工作任重而道远。1994年12月8日18时20分左右，新疆克拉玛依市友谊馆发生特大火灾，造成325人死亡，130人受伤。起火原因为舞台上方7号光柱灯烤燃附近纱幕，引起大幕起火。克拉玛
5、依市副市长、市教委副主任、友谊馆工作人员等14名相关责任人，以玩忽职守罪和重大责任事故罪，判处四到七年不等的有期徒刑。2000年3月29日凌晨3时许，焦作市天堂录像厅发生特大火灾，造成74人死亡。起火原因为当日天堂录像厅15号包间内使用石英电热器长时间发热、辐射，引燃周围易燃物品所致。“天堂”影视厅老板韩本余等9名直接责任人和焦作市有关部门的8名职务犯罪责任人除1人免除刑事处罚外，分别被判处无期徒刑或有期徒刑。2005年12月15日16时45分，吉林省辽源市中心医院发生特大火灾，造成37人死亡，95人受伤，直接经济损失822万余元。这起事故是电气安装队在施工中使用不合格电缆，并违规敷设电缆，医
6、院有关人员违规操作导致火灾。原中心医院院长王绍文等13名被告分别以生产、销售不符合安全标准产品罪被判处有期徒刑一年至七年。2007年12月12日8时24分，温州市人民路温富大厦裙房一楼“朵朵鲜”花店发生特大火灾。火苗从二楼窗户直接涌入新艺苑舞厅。造成21人死亡。起火原因是吊顶内照明线路短路引起火灾。第一节 电工学基础 一、直流电路。(一)电路和电流。1.电路 电流所流过的路径叫做电路。电路一般总是由电源、负载、连接导线和控制设备四个基本部分组成。2.电流 电荷有规则的定向移动称为电流。电流的强弱用电流强度表示，其符号为I。电流分交流电流和直流电流两大类。凡方向不随时间变化的电流称为直流电流，而
7、大小和方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流；凡大小和方向都随时间变化的电流称为交流电流。(二)电压、电位和电动势 1.电压 又称电压差，用U表示。电压不但有大小而且有方向。2.电位 电路中某点相对于参考点的电压称为该点的电位，用V表示。3.电动势 电源的电动势指电源力移送单位正电荷从负极到正极的过程中所做的功，用E表示。(三)电能和电功率 1.电能 在电路中，电荷只是一种转换和传输能量的媒介物，电荷本身并不产生或消耗任何能量。通常所说的用电，就是指取用电荷所携带的能量。2.电功率 在某段时间内,电路中产生或损耗的电能与该段时间的比称为电功率，用字母P表示。(四)电阻和欧姆定律 1.电阻 电阻是
8、反映导体对电流起阻碍作用大小的一个物理量，用字母R或r表示。导体的电阻是 客观存在的，即使没有加上电压，导体仍然有电阻。导体的电阻决定于材料的性质，几何尺寸和导体的温度等因素。(五)电流的热效应 电流通过导体会产生热,这种现象称为电流的热效应。利用电流能使导体发热的特点人们发明制造了白炽灯、电阻炉、电热毯、电焊及电路中的熔断丝等，为生活和生产服务。二、交流电 大小和方向随时间作用周期性变化的电动势、电压和电流分别称为交变电动势、交变电压和交变电流，统称为交电流。在我国和大多数国家都采用50Hz作为电力标准频率，习惯上称为功率。三、常用电工仪表 电气测量仪表按用途分类，有电压表、电流表、功率表等
9、。第二节 电气防火 一、电气火灾及其原因分析 (一)电气火灾的涵义 由于电气方面原因(如过载、短路漏电、电火花或电弧等)产生火源引起火灾，称为电气火灾。(二)电气火灾原因 从电气防火角度看,电气火灾大都是因电气工程、电器产品质量以及管理等造成的。电气设备质量不高，安装使用不当，保养不良，雷击和静电是造成电气火灾的几个重要原因。1.过载 指电气设备或导线的功率或电流超过其额定值。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，造成过载的原因有以下几个方面：(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
10、成超载运行。(3)检修、维护不及时，使设备或导线长期处于带病运行状态。2000年8月27日下午3时20分，俄罗斯人还没从“库尔斯克”号核潜艇海难中走出来，国内最大的电视塔位于莫斯科的奥斯坦基诺电视塔又发生火灾，这起火灾虽然死、伤人数并不多，但火灾所造成的国际影响和间接损失是无法估量的。这起火灾是从距地面460米(该电视塔高540米，仅次于553米高的加拿大多伦多CN塔)高的寻呼台首先燃起，火灾造成6人死亡、6人受伤，而死者中有5名是消防员，其中包括莫斯科市东北区消防局副局长阿尔秋科夫。这场火灾是由于电视塔内部电缆过载发热短路所致，起火后3个小时才关闭电源则导致火势的蔓延。火灾后，覆盖全俄范围的
11、俄国家电视台、电视二台、独立电视台等都被迫停播。俄罗斯内务部通讯系统、莫斯科急救中心的通讯系统也被迫中断，寻呼台通讯设备被毁。俄罗斯总统普京在火灾发生后，不得不召开了紧急会议，命令紧急状态部长、新闻部长和通讯部长一周之内恢复电视广播和通讯业务，并无奈地说，“俄罗斯境内的重要生活目标处于糟糕状态，反映了国家的主要基础设施和整个国家所面临的严峻形势。”2.短路、电弧和火花 2009年6月14日1时45分，西单北大街130号，北京育青食品开发有限公司承租的西单购物中心一层西门外的柜台失火，此次火灾过火面积为110平方米，烧毁食品、冰箱等物品造成直接经济损失8.5万元。由于救火时指挥科学、战术得当，加
12、之购物中心内部消防设施发挥了作用，有效阻止了火灾蔓延，安全疏散了79名被困人员，确保失火大厦6.9万平方米的安全。火灾后，经相关技术部门的分析鉴定，得出的结果是：北京育青食品开发公司承租柜台内的保鲜柜电源线受挤压变形，外胶皮破损，致使电线短路引发了本次火灾。短路是电气设备最严重的一种故障状态。短路时，在短路点或导线连接松动的电气接头处，会产生电弧或火花。电弧温度很高，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。电弧还可能是由于接地装置不良或电气设备与接地装置间距过小,过电压时击穿空气引起。切断或接通大电流电路时，或大截面熔断器熔断时，也能产生电弧。短路
13、的主要原因是载流部分绝缘破坏而致,如:(1)电气设备的使用和安装与使用环境不符，至使其绝缘在高温、潮温、酸碱环境条件下受到破坏。绝缘导线由于拖拉、磨擦、挤压、长期接触尖硬物体等，绝缘层造成机械损伤。(2)电气设备使用时间过长，绝缘老化，耐压与机构强度下降。(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。(6)恶劣天气，如大风暴雨造成线路金属性连接。3.接触不良 接触不良，实际上是接触电阻过大，会形成局部过热，也会出现电弧、电火花，造成潜在点火源。接触电阻过大的基本原因是连接质量不好。2008年2月29日4时，位于广州市荔湾区芳村东沙
14、大道16号一临建商铺（鸿基五金店）发生火灾，烧毁生活用品及店内存放的货物一批，造成5人死亡，部分房屋倒塌，直接财产损失16.05万元。火灾原因是商铺内插座插头接触不良过热起火。接触不良主要发生在导线与导线或导线与电气设备连接处，常见的原因有:(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，使连接处发生松动，氧化。(4)铜铝连接处未按规定方法处理，发生电化学腐蚀，也会接触电阻增大。(5)接头没有按规定方法连接、连接不牢。4.烘烤 电热器具(如电炉、电熨斗等)，照明灯具，在正常通电的状态下，就相当于一个火源或高温热
15、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烘烤而起火。5.磨擦 发电机和电动机等旋转电气设备，转子与定子相碰或轴承出现润滑不良、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。6.静电 静电火灾和爆炸事故的发生，是由于不同物体相互磨擦、接触、分离、喷溅、静电感应、人体带电等原因，逐渐累积静电荷形成高电位，在一定条件下，将周围空气介质击穿，对金属放电并产生足够能量的火花放电。火花放电过程主要是电能转变成热能，用火花热能引燃或引爆可燃物或爆炸性混合物。二、接地故障火灾的预防 接地与接零的基本概念：接地就是把电气设备的某一部分通过接地装置和大地相连接；接零就是
16、将电气设备正常不带电的金属部分通过保护线与电源中性点相连接。接地与接零按作用可分为:工作接保护接地、重复接地、防雷接地、防静电接地和保护接零等。接地故障火灾的预防措施：(1)在接地系统设计时要综合考虑，确保系统安全。(2)保证接地装置的安全。(3)等电位连接。(4)装设漏电保护器。除以上预防措施外，还可通过降低电阻来降低接触电压，降低接地电阻的措施有：换土；深埋接地体法；外引式接地装置法；长效降阻剂法等。三、线路敷设的防火要求(一)架空线路敷设的防火要求 1.对路径的防火要求 架空线路不得跨越易燃易爆炸危险的场所、易燃可燃液体贮罐、可燃助燃气体贮罐和易燃材料堆场，架空线的路径如果与这些有爆 炸
17、燃烧危险的部位较近时,必须保持不小于电杆高的1.5倍间距，以防倒杆、发生断线事故,导线短路产生火花电弧，引起爆炸和燃烧。架空线路也不得跨越以易燃易爆材料为屋顶的建筑和以可燃材料搭建的露天粮囤、棉花堆垛及其它可燃材料堆垛,以免在架空线发生松弛、风吹摇摆相碰而产生的电弧熔融物，落到可燃易燃物上，引起燃烧和火灾。2.安全距离 架空线有高压和低压两种，为确保其安全运行，防止与车体、树木、建筑物相碰引起短路，必须使架空线与上述区域之间保持一定的水平和垂直距离。(二)室内、外线路敷设的防火要求 1.按环境确定敷设方式 不同环境要求使用的导线、电缆类型也不同，安装敷设方法也要与其相适应，只有这样才能保证导线
18、在各种环境下的安全运行，防止火灾。高温场所应用以石棉、玻璃丝、瓷珠、云母等做为耐热配线。2.对室内、外线路敷设距离的要求 敷设路线时，要注意线间、导线固定点间以及线路与建筑物、地面之间必须保持一定安全距离。3.室内导线采用不同敷设方式时的防火要求 (1)明敷方式时的防火要求：绝缘导线应防止受机械损伤。(2)线管配线的防火要求：凡明敷于潮湿场所或埋在地下的线管均应采用水、煤气钢管.明敷或暗敷于干操场所的可采用一般钢管。(3)槽板配线的防火要求：槽板应设在明处、不得直接穿过楼板或墙壁，必要时，须改用瓷套管或钢管保护。安装槽板时，要防止将导线绝缘皮钉破，造成漏电或短路事故。槽板若在有尘埃或有燃烧、爆
19、炸危险场所，不得使用。4.对导线连接和封端的技术要求 导线相互连接或导线与电气设备的连接接头处,是造成接触电阻过大，产生局部过热的主要部位，是产生火灾的引火源。四、电缆线路防火措施 电缆火灾原因：常见电缆火灾,一是由于本身故障引起；二是由于外界原因引起，即火源或火种来自外部。电缆防火措施：1.远离热源和火源。电缆道沟尽可能远离蒸汽及油管道.2.隔离易燃易爆物。在容易受到外界着火影响的电缆区段,架空电缆应采用防火槽盒，涂刷阻燃材料等,以防止火灾蔓延；或埋地、穿管敷设电缆。3.封堵电缆孔隙。4.防火分隔。5.防止电缆因故障而自燃。6.设置自动报警与灭火装置。五、电气设备防火 (一)电动机的火灾预防
20、措施 1.正确地选择电动机的容量和型式。2.正确选择电动机的起动方式。（二）照明装置防火 1.电气照明的分类 (1)按光源的发光原理分类 照明电光源种类很多,按其由电能转换为光能的发光原理不同分为热辐射光源和气体放电光源两类，比较常见且火灾危险性又较大的主要有白炽灯、荧光灯、高压汞灯、卤钨灯等。(2)按使用性质分类 电气照明按使用性质,一般可分为工作照明,装饰照明和事故照明等。2.常用照明灯具的火灾危险性 (1)白炽灯 灯泡距可燃物愈近，则引起燃烧的时间越短。另外白炽灯耐震性较差，灯泡易破碎。碎后，高温玻璃碎片和高温的灯丝溅落于可燃物上，也会引起火灾。(2)荧光灯 荧光灯的火灾危险性主要是镇流
21、器发热烤着可燃物。(3)高压汞灯 发出的热量较大，温升速度快，表面温度高，另外高压汞灯镇流器的火灾危险性与荧光灯镇流器的基本相似。(4)卤钨灯 卤钨灯一般功率较大，温度较高，卤钨 灯的火灾危险性，比其他照明灯具更大。3.照明装置的防火措施 (1)灯泡的正下放，不宜堆放可燃物品。(2)卤钨灯灯管附近的导线应采用耐热绝缘导线。(3)室外或某些特殊场所的照明灯具应有防溅设施。(4)镇流器与灯管的电压和容量相匹配。(5)可燃吊顶内暗装的灯具功率不宜过大，并应以白炽灯或荧光灯为主，而且灯具上方应保持一定的空间，以利散热。另外，暗装灯具及其发热附件，周围应用不燃材料(石棉板或石棉布)做好防火隔热处理，否则
22、可燃 物材料上应刷防火涂料。(三)家用电器防火 1.电视机(1)电视机的火灾原因 电源开关引起电视机火灾。高压包放电灯火。电视机长期在通风条件差的环境中工作，机内的热量得不到散发，加速电视机零件老化，进而引起故障，甚至短路起火。用户不慎将液体滴入机内，或有小昆虫钻入机内，造成电视机线路漏电，发热起火。雷击起火。室外天线或共用天线不装避雷器或避雷接地不良，都有招致雷击的可能。(2)预防措施 连续收看时间不宜过长。选择适当的安放位置，确保良好的通风。防止液体进入机内，不要使电视机受潮，长期不用时要每隔一段时间使用几小时，以驱散机内潮气。室外天线和共用天线要装设避雷器,并应良好的接地。要注意电源开关
23、,看完电视勿忘切断电源。2.洗衣机 洗衣机的火灾原因主要是温度的影响和电机过载。水或洗涤剂液溢出或起泡外溢，使洗衣机电气系统及设备绝缘性能降低，引起短路或击穿。3.电冰箱 为了防止火灾必须电冰箱后部干燥通风，切勿在电冰箱后面堆放可燃物；防止电冰箱电源线 与压缩机、冷凝器接触，以防电源线绝缘层老化，引起漏电，导致火灾。另外，电冰箱的温度控制器处于电冰箱里边，其开关工作时会产生电火花，故电冰箱不能存放象乙醇那样的易挥发易燃液体，以防发生可燃气体爆燃。再者，不能用水冲洗电冰箱，防止温控开关进水受潮，产生漏电打火，从而引起内胆及保温的塑料燃烧。4.电热毯 首先要选择优良产品，要正确的使用，避免在保温良
24、好的条件下长期间通电使用；其次,我们知道调温开关的高温档主要用预热，切记不宜开得太久;另外,下床后一定要 切断电源，而且要注意散热，避免在使用时其上边堆放被褥。5.电熨斗 使用电熨斗必须有人监视，使用时切勿长时间通电,用完后不要忘记切断电源,同时要旋转在专用的架子上,让其自然降温,防止余热引起火灾。(四)电气接插件防火第三节 雷电、静电防火 一、雷电种类及危害 雷电是自然界的一种大气放电现象,当地面上的建筑物和电力系统内的电气设备遭受直接雷击或雷电感应时,其放电电压可达数百万伏到数千万伏，电流达几十万安培，远远大与发、供电系统的正常值。因此，其破坏性极大。1979年3月30日，南京炼油厂318
25、号储油罐直接遭雷击，罐顶被击穿，烧毁原油860吨，损失26万余元。1986年7月8日，河北省张北县油篓乡八一毛皮厂成品仓库发生一起特大火灾，直接经济损失978938元。这次火灾是感应雷击引起的,雷雨时，产生增大的交变磁场，在磁场内的钢屋架(有的闭合，无接地)产生感应电流，电火花引燃皮革制品，导致火灾发生。1985年7月26日上海造纸工业公司北蔡仓库也发生过一次类似的大火灾，殃及了23个堆垛，使5600余吨各种造纸原料受灾，直接经济损失高达74万元。当晚7时15分左右，一个落地雷正好打在该仓库上，这些造纸原料都是旧棉絮、废纸、纸浆等可燃物品，燃点最高的也 不过200左右，用来捆扎这些原料的都是铁
26、丝或铁皮，雷击会感应起很大的电流而又无法导出。结头处因电阻较大会产生电火花，铁丝铁皮上也会因大电流通过产生高温，使燃点不高的原料起火。(一)雷电的种类 1.直击雷 2.感应雷 3.雷电波 4.球雷 (二)雷电的危害 雷电有以下三方面的破坏作用.1.电效应.数十万至百万伏的冲击电压可击毁电气设备 绝缘,烧断电线或劈裂电杆,造成大规模停电;绝缘损坏还可能引起短路,导致火灾或爆炸事 故,巨大的雷电流流经防雷装置时会造成防雷 装置的电位升高,这样的高电位同样可以作用 在电气线路、电气设备或其它金属管道上,他 们之间产生放电.2.热效应 巨大的雷电流通过导体,在极短的时间内转换 大量的热能。3.机械效应
27、 巨大的雷电流通过被击物时,使被击物缝隙中 的气体剧烈膨胀,缝隙中的水分也积聚蒸发为 大量气体,因而在被击物体内部出现强大的机 械压力。致使被击物体遭受严重破坏或发生爆 炸。二、防静电 1997年6月4日，停泊在南京长江水域2号锚地的广州海运集团泰华油运公司“大庆243”号油轮（2.4万吨，装有1.97万吨原油）在向长航集团南京油运公司的艘油驳过载原油时发生火灾爆炸事故，泄漏的原油形成万多平方米江面火灾。这起大火造成5人死亡、4人失踪、人受伤，“大庆234”号油轮和一艘油驳沉没，二艘油驳烧损，直接财产损失574.8万元。火灾原因系原油气遇静电火花爆炸所致。1997年6月27日，北京化工集团有限
28、公司东方化工厂乙烯储罐发生爆炸火灾，烧毁储罐17个，储料19257吨，以及罐区部分框架、仪表、电缆、桥架、建筑物等，死亡8人，受伤40人，燃烧区域6万多平方米，直接财产损失1.17亿元。火灾原因是B罐乙烯装置液相管线蕊漏的气体遇静电火花发生爆炸起火。(一)静电火灾发生的条件 大量实验表明,发生静电火灾和爆炸事故遵从 如下充分和必要条件.1.周围和空间必须有可燃物存在;2.具有产生和累积静电的条件,其中包括物体 自身或其周围与它相接触物体的静电的条件;3.具有产生和累积起足够高的静电电位后,必 将周围的空气介质击穿而产生放电,构成放电 条件;4.静电放电的能量大于或等于可燃物的最小火 能量.当具备上述四个基本的必要和充分条件时才使 静电放电成为引火源,四者缺一不可,只有同时 存在才能发生静电火灾和爆炸事故。(二)防止静电的基本措施 1.控制静电场合的危险程度(1)用非可燃物取代易燃介质。(2)降低爆炸混合物在空气的浓度。(3)减少氧含量或采取强制通风措施。2.减少静电荷的产生(1)正确地选择材料。(2)工艺的改进。(3)降低摩擦速度和流速。(4)减少特殊操作中的静电。3.减少静电荷的积累(1)静电接地。(2)增加空气的相对湿度。(3)采用抗静电添加剂。(4)采用静电消除器防止带电。4.防止人体静电 5.抑制静电放电和控制放电能量谢谢大家