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1、电气防火防爆电气防火防爆第1页，本讲稿共54页电气防火防爆的重要性电气火灾爆炸事故比例很高；农村电气火灾排在事故原因第2位；城市则排在首位；第2页，本讲稿共54页6.1 电气火灾和爆炸的原因主要分为两类：危险温度危险温度电火花和电弧电火花和电弧第3页，本讲稿共54页6.1.1危险温度故障短路过载接触不良散热不良电气设备中的铁磁材料绝缘劣化电热器具和照明灯具漏电第4页，本讲稿共54页1.过载过载 所谓过载，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，造成超载运行
2、。(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5页，本讲稿共54页2.短路、电弧和火花短路、电弧和火花 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)电气设备使用时间过长，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。电弧温度很高，可达60
3、00 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6页，本讲稿共54页3.接触不良接触不良 接触不良主要发生在导线连接处，如：(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。(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7页，本讲稿共54页4.烘烤烘烤 电热器具(如电炉、电熨斗等)，照明灯泡，在正常通电的状态下，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
4、理时，就可能使附近的可燃物受高温而起火。5.摩擦摩擦 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8页，本讲稿共54页6、雷电 雷电是在大气中产生的，雷云是大气电荷的载体。雷云电位可达1万10万kV,雷电流可达5OKA,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，足可使人死亡或引起火灾。雷电的危害类型除直击雷外，还有感应雷(含静电和电磁感应)，雷电反击，雷电波的侵入和球雷等。这些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
5、破坏，输电线或电气设备损坏，油罐爆炸、堆场着火。第9页，本讲稿共54页7、静电 静电在一定条件下，会对金属物或地放电，产生有足够能量的强烈火花。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。近20多年来，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10页，本讲稿共54页第11页，本讲稿共54页6.1.2电火花和电弧电火花电火花电极之间的击穿放电。大量电火花将汇集成电弧，电弧高温可达8000，能使金属熔化、飞溅，构成火源。分为：工作火花工作火花正常时应无引燃危险，但异 常时如：三相刀开关不同时 闭合等 事故火花事故
6、火花短路、断线 其他火花其他火花雷电、静电、电磁感应第12页，本讲稿共54页6.2 危险物质1 几个概念危险物质：在大气条件下，能与空气形成爆炸性混合物的气体、蒸汽、薄雾、粉尘或纤维等。爆炸性混合物爆炸危险场所最小点燃电流比最小引燃能量 第13页，本讲稿共54页（1）分类（按爆炸性物质种类分类）爆炸性物质分三类类：矿井甲烷（CH4）类：爆炸性气体、蒸气类：爆炸性粉尘、纤维第14页，本讲稿共54页（2）分级、分组分级、分组分分级级（按爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流比（MICR）分级：类爆炸性气体（分三级）：A ；B ；C类爆炸性粉尘（分两级）：A ；B第15页，本讲
7、稿共54页分组分组（按引燃温度即自燃点）分组：类爆炸性气体（分6组）：T1、T2、T3、T4、T5、T6类爆炸性粉尘（分3组）：T11、T12、T13见表：见表：爆炸性气体的分类、分级和分组分组见表：见表：爆炸性粉尘的分级和分组分组第16页，本讲稿共54页第17页，本讲稿共54页第18页，本讲稿共54页 6.3.危险环境（危险区域等级）危险环境（危险区域等级）1 1）气体、蒸气爆炸危险环境根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，对危险场所分区，分为：0区、区、1区、区、2区。区。0区区（0级危险区区域）正常运行时连续或长时间出现或短时间频繁出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如例如：油罐
8、内部液面上部空间。第19页，本讲稿共54页1区（区（1级危险区区域）正常运行时可能出现（预计周期性出现或偶然出现）爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如例如：油罐顶上呼吸阀附近。第20页，本讲稿共54页2区区（2级危险区区域）正常运行时不出现，即使出现也只可能是短时间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。例如例如：油罐外3m内。注意：注意：释放源和通风条件的影响第21页，本讲稿共54页2）粉尘、纤维爆炸危险环境粉尘、纤维爆炸危险环境 粉尘、纤维爆炸危险区域指生产设备周围环境中，悬浮粉尘、纤维量足以引起爆炸；以及在电气设备表面会形成层积状粉尘、纤维而可能形成自燃或爆炸的环境。根据爆炸性气体混合物出现
9、的频繁程度和持续时间，将此类危险环境划为1010区区和和1111区。区。第22页，本讲稿共54页1010区区指指正正常常运运行行时时连连续续或或长长时时间间或或短短时时间间频频繁繁出现爆炸性粉尘、纤维的区域。出现爆炸性粉尘、纤维的区域。1111区区指指正正常常运运行行时时不不出出现现爆爆炸炸性性粉粉尘尘，纤纤维维，仅仅在在不不正正常常运运行行时时短短时时间间偶偶然然出出现现爆爆炸炸性性粉粉尘尘、纤维的区域。纤维的区域。划分粉尘、纤维爆炸危险环境的等级时，应考虑粉尘量的大小、爆炸极限的高低和通风条件第23页，本讲稿共54页3）火灾危险环境）火灾危险环境 火灾危险环境按下列规定分为火灾危险环境按下
10、列规定分为2121区、区、2222区和区和2323区。区。2121区区具具有有闪闪点点高高于于环环境境温温度度的的可可燃燃液液体体，在在数量和配置上能引起火灾危险的环境。数量和配置上能引起火灾危险的环境。2222区区具具有有悬悬浮浮状状、堆堆积积状状的的可可燃燃粉粉尘尘或或纤纤维维，虽虽不不可可能能形形成成爆爆炸炸混混合合物物，但但在在数数量量和和配配置置上上能能引引起起火灾危险的环境。火灾危险的环境。2323区区具有固体状可燃物质，在数量和配置具有固体状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险的环境。上能引起火灾危险的环境。第24页，本讲稿共54页危险场所分级总结危险场所分级总结第25页，本讲
11、稿共54页图例：释放源接近地坪时易燃物质重于空气、释放源接近地坪时易燃物质重于空气、通风不良的生产装置区通风不良的生产装置区7.5m7.5m7.5m0.6m15m30m地坪下的坑、沟第二级释放源地坪1区区2区区附加附加2区区第26页，本讲稿共54页4）危险场所的判断（1）危险物料（2）释放源（3）通风（4）综合判断第27页，本讲稿共54页6.4 防爆电气设备和防爆电气防爆电气设备和防爆电气线路线路（1）防爆电气设备类型按照使用环境按照使用环境，防爆电气设备分成两类：类 煤矿井下用电气设备；类 工厂用电气设备。第28页，本讲稿共54页按防爆结构型式按防爆结构型式，防爆电气设备分为以下类型（括弧内
12、字母为该类型标志括弧内字母为该类型标志字母字母）：(1)隔爆型（d）(2)增安型（e）(3)充油型（o）(4)充砂型（q）(5)本质安全型（ia、ib）分为ia级和级 ia在正常工作、发生一个故障及发生两个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备，主要用于0区；ib正常工作及发生一个故障时不能点燃爆炸性混合物的电气设备，主要用于1区。(6)正压型（p）(7)无火花型(n)(8)特殊型（s）第29页，本讲稿共54页（2 2）防爆电气设备的标志）防爆电气设备的标志防爆型电气设备外壳的明显处，须设制清晰的永永久久性性凸凸纹纹标志。设备铭牌的右上方应有明显的“ExEx”标志。防爆标志表示法：防爆型式防爆型
13、式 类别类别 级别级别 组别组别例如：dBT3表示类B级T3组的隔爆型电气设备；iaAT5表示类A级T5组的ia级本质安全型电气设备。如有一种以上复合防爆型式，应先标出主体防爆型式，然后标出其他防爆型式。如epBT4表示主体为增安型，并有正压型部件的防爆型电气设备。第30页，本讲稿共54页第31页，本讲稿共54页（3）粉尘防爆电气设备外壳的分）粉尘防爆电气设备外壳的分类类 粉尘防爆电气设备外壳按其限制粉尘进入设备的能力分两类。尘密外壳：外壳防护等级为IP6X，标志为DT。防尘外壳：外壳防护等级为IP5X，标志为DP。第32页，本讲稿共54页（4）防爆电气的选择所在场所和区域范围划分及所在场所内
14、爆炸性混合物的级别、组别等有关资料；根据电气设备使用场所的等级、电气设备的种类和使用条件选择电气设备；所选电气设备的级别和组别不应低于该场所内爆炸性混合物的级别、组别；有国家检验部门防爆合格证的产品。第33页，本讲稿共54页6.5电气防爆技术选用适当的防爆电气选用适当的防爆电气设备设备；选用适当材质和安装方式的电气线路；选用适当材质和安装方式的电气线路；变电和配电设备有足够的间距和适当的变电和配电设备有足够的间距和适当的毗邻隔离条件；毗邻隔离条件；采用正确的接零和接地方式；采用正确的接零和接地方式；保持电气设备的安全运行；保持电气设备的安全运行；第34页，本讲稿共54页（1 1）防爆电气设备选
15、）防爆电气设备选型型第35页，本讲稿共54页（2 2）旋转电机防爆选型）旋转电机防爆选型图注：图注：适用；：适用；：尽量避免；：尽量避免；：不适用；：不适用；：结构上不现实；：结构上不现实；无符号：一般不无符号：一般不 用用第36页，本讲稿共54页（3 3）低压开关和控制器防爆选）低压开关和控制器防爆选型型图注：图注：适用；：适用；：尽量避免；：尽量避免；：不适用；：不适用；：结构上不现实；：结构上不现实；无符号：一般不无符号：一般不 用用第37页，本讲稿共54页（4 4）照明灯具防爆选型）照明灯具防爆选型图注：图注：适用；：适用；：尽量避免；：尽量避免；：不适用；：不适用；：结构上不现实；：
16、结构上不现实；无符号：一般不无符号：一般不 用用第38页，本讲稿共54页（5 5）低压变压器防爆选型）低压变压器防爆选型图注：图注：适用；：适用；：尽量避免；：尽量避免；：不适用；：不适用；：结构上不现实；：结构上不现实；无符号：一般不无符号：一般不 用用 第39页，本讲稿共54页（6）电气防火防爆措施电气防火防爆措施 电气防火、防爆措施是综合性的措施。其他防火、防爆措施对于防止电气火灾和爆炸也是有效的。1）消除或减少爆炸性混合物消除或减少爆炸性混合物消除或减少爆炸性混合物属一般性防火防爆措施。第40页，本讲稿共54页例如例如:采取封闭式作业，防止爆炸性混合物泄漏；清理现场积尘，防止爆炸性混合
17、物积累；设计正压室，防止爆炸性混合物侵入；采取开式作业或通风措施，稀释爆炸性混合物；在危险空间充填惰性气体或不活泼气体，防止形成爆炸性混合物；安装报警装置，当混合物中危险物品的浓度达到其爆炸下限的10%时报警等。第41页，本讲稿共54页2）隔离和间距）隔离和间距隔离是将电气设备分室安装，并在隔墙上采取封堵措施，以防止爆炸性混合物进入。10 kV及其以下的变、配电室不得不得设在爆炸、火灾危险环境的正上方或正下方.第42页，本讲稿共54页变、配电站是工业企业的动力枢纽，电变、配电站是工业企业的动力枢纽，电气设备较多，而且有些设备工作时产生气设备较多，而且有些设备工作时产生火花和较高温度，其防火、防
18、爆要求比火花和较高温度，其防火、防爆要求比较严格。较严格。室外变、配电站与建筑物、堆场、储罐应保持规定的防火间距。露天变、配电装置不应设置在易于沉积可燃粉尘或可燃纤维的地方。第43页，本讲稿共54页3）消除引燃源）消除引燃源根据爆炸危险环境的特征和危险物的级根据爆炸危险环境的特征和危险物的级别和组别选用电气设备和电气线路；别和组别选用电气设备和电气线路；保持电气设备和电气线路安全运行；保持电气设备和电气线路安全运行；在爆炸危险环境，应尽量少用携带式电气设备，少装插销座和局部照明灯。为了避免产生火花，在爆炸危险环境更换灯泡应停电操作。在爆炸危险环境内一般不应进行测量操作。第44页，本讲稿共54页
19、4）爆炸危险环境接地和接零爆炸危险环境接地和接零 爆炸危险环境的接地、接零比一般环境要求高。接地、接零实施范围除生产上有特殊要求的以外，一般环境不要求接地(或接零)的部分仍应接地(或接零)。第45页，本讲稿共54页 整体性连接在爆炸危险环境，必须将所有设备的金属部分、金属管道、以及建筑物的金属结构全部接地(或接零)并连接成连续整体，以保持电流途径不中断。第46页，本讲稿共54页 保护导线单相设备的工作零线应与保护零线分开，相线和工作零线均应装有短路保护元件，并装设双极开关同时操作相线和工作零线。第47页，本讲稿共54页5）通风爆炸危险场所的通风变压器室的通风蓄电池室的通风电气设备的通风和充气系
20、统第48页，本讲稿共54页6.6 消防供电消防供电消防用电设备配电线路应设置单独的供应设置单独的供电回路电回路。即要求消防用电设备配电线路与其他动力、照明线路(从低压配电室至最末一级配电箱)分开单独设置，以保证消防设备用电。消防配电设备应有明显标志明显标志。第49页，本讲稿共54页在有众多人员聚集的大厅及疏散出口处、高层建筑的疏散走道和出口处、建筑物内封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室，以及消防控制室、消防水泵房等处应设设置事故照明置事故照明。第50页，本讲稿共54页6.7 电气灭火电气灭火1）触电危险和断电触电危险和断电触电危险：电气设备或电气线路发生火灾，如果没有及时切断电源，扑救人员身体或所
21、持器械可能接触带电部分而造成触电事故。使用导电的火灾剂，如水枪射出的直流水柱、泡沫灭火器射出的泡沫等射至带电部分，也可能造成触电事故。火灾发生后，电气设备可能因绝缘损坏而碰壳短路；电气线路可能因电线断落而接地短路，使正常时不带电的金属构架、地面等部位带电，也可能导致接触电压或跨步电压。因此因此，发现起火后，首先要设法切断电源！首先要设法切断电源！第51页，本讲稿共54页 切断电源应注意以下几点：切断电源应注意以下几点：(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，拉闸时最好用绝缘工具操作。(2)高压应先操作断路器高压应先操作断路器而不应该先操作隔离开关切断电源，低压应先操作电磁
22、启动器低压应先操作电磁启动器而不应该先操作刀开关切断电源，以免引起弧光短路。(3)切断电源的地点要选择适当，防止切断电源后影响灭火工作。第52页，本讲稿共54页2）带电灭火安全要求(1)应按现场特点选择适当的灭火器。二氧化碳灭火器、干粉灭火器的灭火剂都是不导电的，可用于带电灭火。泡沫灭火器的灭火剂(水溶液)不宜用于带电灭火。（因其有一定的导电性，而且对电气设备的绝缘有影响）(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。第53页，本讲稿共54页(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10 kV及其以下者不应小于3 m。第54页，本讲稿共54页