电气防火与防爆
教学重点：
1．理解危险物质和危险场所的特点及分类
2．掌握引发电气火灾的因素
3．熟练掌握电气防火防爆的措施
4．熟练掌握电气火灾的灭火原理及扑救方法
5．熟练使用灭火器材
教学的难点：
电气火灾的灭火原理、扑救方法及灭火器材的熟练使用
教学方法：
讲授法、讨论法、启发式、电化教学。
第一节 电气火灾和爆炸的原因
一、电气设备或线路过热
电气设备正常工作时产生热量是正常的。因为电流通过导体，由于电阻存在而发热；导磁材料由于磁滞和涡流作用通过变化的磁场时发热；绝缘材料由于泄漏电流增加也可能导致温度升高。这些发热在正确设计、正确施工、正常运行时，其温度是被控制在一定范围内，一般不会产生危害。但设备过热就要酿成事故。过热原因有以下种情况：
1．短路
相间短路、对地短路、匝短路等，都会造成电流成几倍或几十倍增加，电气设备和线路急剧发热。
2．过载
由于设计不合理或使用不合理，造成热量长时间积累而电气设备或线路温度升高。
3．接触不良
导线连接不好、铜铝金属的电解作用、活动触头压力不够、接线螺丝松动、导电接合面锈蚀等都造成接触电阻增加，接触部分过热，温度很快升高。
4．铁芯发热
铁芯截面不够，硅钢片绝缘破坏，长时间过电压使磁滞和涡流损耗增加，没有按正确的NB％值使用，铁芯热量积累而温度升高。
5．散热不良
电机电器在工作时都考虑了一定的空气对流，以达到散热目的，如电机的风扇、电器的散热孔、晶体管的散热片，一旦这些作用被破坏，则容易造成温升过高。
二、电火花和电弧
电火花是击穿放电现象，而大量的电火花汇集形成电弧。电火花和电弧都产生很高的温度，在易燃易爆场所它是一个极大的祸根。
第二节 危险物质与危险场所
一、危险物质
爆炸性物质、可燃气体、可燃液体、自燃物质、遇水燃烧物质、易燃固体、氧化剂等都属于有爆炸和火灾危险的物质。本节所说的危险物质是指在大气条件下，能与空气混合形成爆炸性混合物的气体、蒸气、薄雾、粉尘或纤维。所谓爆炸性混合物，是指一经点燃，即在充有混合物的范围内能极为迅速地传播燃烧的混合物。这类爆炸危险物质分三类：1类指矿井甲烷；D类指爆炸性气体、蒸气、薄雾；Ill类指爆炸性粉尘、纤维。
（一）危险物质的性能参数
（二）危险物质分组和分级
二、危险场所
不同危险环境应当选用不同类型的防爆电气设备，并采用不同的防爆措施。因此，首先必须正确划分所在环境危险区域的大小和级别。
（一）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将此类危险环境分0区、l区和2区。危险区域的大小受通风条件、释放源特征和危险物品性能参数的影响。
（l）0区（0级危险区域）指正常运行时连续出现，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。除有危险物质的封闭空间（如密闭容器内部空间、固定顶液体贮罐内部空间等）以外，很少存在0区。
（2）1区（且级危险区域）指正常运行时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。
（3）2区（2级危险区域）指正常运行时不出现，即使出现也只是短时间偶然出现爆炸性气体、蒸气或薄雾的区域。
（二）粉尘、纤维爆炸危险环境
根据爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间将此类危险环境分10区和11区。
（1）10区（10级危险区域）指正常运行时连续或长时间或短时间频繁出现爆炸性粉尘、纤维的区域。
（2）11区（11 级危险区域）指正常运行时不出现，仅在不正常运行时短时间偶然出现爆炸性粉尘、纤维的区域。
（三）火灾危险环境
火灾危险环境分 21区、22区和23区，与旧标准 H－1级、H－2级和H－3级火灾危险场所一一对应，分别为有可燃液体、有可燃粉体或纤维和有可燃固体存在的火灾危险环境。
第三节 电气防火防爆措施
一、电气线路的安全要求
在 Q—1级和 G—l级场所内所有电气线路要用铜芯导线，在有爆炸危险又有剧烈震动的地方要采用铜芯软导线。其截面Q一1级和 G—1级不小2.5mm2；Q—2级应不小于1．5mm2。
Q—3级以下的可以采用铝芯导线，但其截面：动力线不小于4mm2，照明线不小于2.5 mm2。铝线的连接要采用压接、熔接和钎焊，以保证其可靠性。铜铝连接要用铜铝过渡接头。
使用绝缘导线或电缆的额定电压不得低于电网额定电压，最低不得低于 500 V。
二、电气设备的安全要求
（一）防爆型电气设备按其结构不同分为七种类型
（1）隔爆型（d）：具有隔爆外壳的电气设备。
（2）增安型（e）：这类设备在正常运行时，不会产生点燃爆炸性气体混合物的火花、电弧和危险温度，并在结构上采取措施，提高安全程度，以避在正常和规定过载条件下出
现点燃现象。
（3）本安型（i）：本质安全型设备，在正常运行或标准试验条件下，所产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性气体混合物的电气设备。
（4）正压型（p）：是具有保护外壳，且壳内有保护气体，其压力保持高周围爆炸性混合物的压力，以避免外部爆炸性气体混合物进壳体内部的电气设备。
（5）充油型（o）是指将全部或部分带电部件浸在油内，使之不能点燃油面之上或外壳周围的爆炸性气体混合物的电气设备。
（6）充砂型（q）：是指外壳内充填细颗粒材料，以便在规定使甲条件下，外壳内产生的电弧、火焰传播到壳壁及颗粒材料表面的召度，均不能将周围的爆炸性气体混合物引爆的电气设备。
（7）无火花型（a）：是指正常运行条件下不产生火花、电弧和危险温度，也不会将周围爆炸性气体混合物引爆，并且一般不会发有引爆故障的电气设备。
另外还可以有特殊型电气设备，如浇封型、气密型、呼吸型等。
（二）防爆电气设备的选用
防爆电气设备的选用，应根据场所的危险等级、设备种类、使用条件来选用。
三、防火间距和通风
见教材163页
四、接地（接零）要求
爆炸危险场所的接地（接零），较一般场所要求要高，所以要注意以下点：
（1）除了生产上有特殊要求以外，在一般场所不需要接地（接零）的，在防爆环境中仍须接地（接零）。
（2）在防爆场所，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等全部接地（接零），并连接成连续整体，保持电流途径不中断。接地（接零）干线至少有两处与接地体可靠连接，以保证可靠。
（3）Q—1级、G—1级场所内所有电气设备，和 Q—2级场所内除照明灯具外的其余电气设备，均应使用专用的接地（接零）线，并应接在电气设备封闭接线盒内的专用接地螺柱上。而金属管道、电缆金属外皮等只能作为本体辅助接地（接零）线用。
（4）必须执行三相五线制。
（5）在爆炸危险场所，中性点不直接接地的供电系统中，供电时必须装设能发出信号的绝缘监视装置。
（6）在爆炸危险场所中性点直接接地的供电系统中，接地导线截面积的选择应当大一些：应使最小单相短路电流不得小于保护该段线路熔断器额定电流的5倍，或自动开关瞬时（短延时）动作过电流脱扣器整定电流的1.5倍。
第四节 电气火灾的扑救
一、断电后灭火
火灾发生后，电气设备因绝缘损坏而碰壳短路，线路因断线而接地，使正常不带电的金属构架、地面等部位带电，导致因接触电压或跨步电压而发生触电事故。
因此，发现火灾时应首先切断电源。切断电源时应注意以下点：
（1）火灾发生后，由于受潮或烟熏，开关设备的绝缘能力会降低，因此拉闸时应使用绝缘工具操作。
（2）高压设备应先操作油断路器，而不应该先拉隔离刀闸，防止引起弧光短路。
（3）切断电源的地点要适当，防止影响灭火工作。
（4）剪断电线时，不同相线应在不同部位剪断，防止造成相间一路。剪断空中电线时，剪断位置应选择在电源方向支持物附近，防止电线切断后，断头掉地发生触电事故。
（5）带负载线路应先停掉负载，再切断着火现场电线。
二、带电灭火安全要求
三、充油设备灭火
扑灭充油设备火灾时，应注意以下点。
（1）充油电气设备容器外部着火时，可以采用水、h氧化碳。四氯化碳、1211、1202、干粉等灭火剂带电灭火；灭火时，也要保持一定的安全距离。
（2）如果充油电气设备容器内部着火，除应切断电源外，有事故贮油池的应设法将油放人事故贮油池，并用喷雾水灭火；不得已时可用砂子、泥土灭火；流散在地上的油火可用泡沫灭火器扑灭。
（3）发电机和电动机等旋转电机着火时，为防止轴与轴承变形，可令其慢慢转动，用喷雾水灭火，使之均匀冷却；也可用二氧化碳、1211、1202、蒸气灭火，但不宜用干粉、砂子、泥土灭火，以免损伤电气设备的绝缘。
四、常见灭火器的使用
灭火器是人们用来扑灭各种初期火灾的很有效的灭火器材，其中小型的有手提式和背负式灭火器，比较大一点的为推车式灭火器。根据灭火剂的多少，也有不同规格。常见的灭火器所示。
（一）干粉灭火器的使用
图8－3为干粉灭火器，干粉灭火器是利用二氧化碳气体或氢气气体作动力，将筒内的干粉喷出灭火的。干粉是一种干燥的、易子流动的微细固体粉末，由能灭火的基料和防潮剂、流动促进剂。结块防止剂等添加剂组成。主要用于扑救石油、有机溶剂等易燃液体、可燃气体和电气设备的初起火灾。
（二）泡沫灭火器的使用
泡沫灭火器如图8－4，此类灭火器是通过筒体内酸性溶液与碱性溶液混合发生化学反应，将生成的泡沫压出喷嘴，喷射出去进行灭火的。
（三）二氧化碳灭火器
二氧化碳灭火器如图8－5，本类灭火器是充装液态二氧化碳，利用气化的二氧化碳气体能够降低燃烧区温度，隔绝空气并降低空气中氧含量来进行灭火的。主要用于扑救贵重设备、档案资料、仪器仪表、600 V以下的电气设备及油类初起火灾，不能扑救钾、钠等轻金属火灾。
小结与思考题：
1．危险物质和危险场所的特点及分类
2．引发电气火灾的因素
3．电气防火防爆的措施
4．电气火灾的灭火原理及扑救方法
5．灭火器材的正确使用
思考题见教材170页中复习题
