电气安全事故主要有电气火灾与电击两大类型,而其产生的根源可分为人为因素和自然因素两种。人为因素的安全事故主要是由各种供配电系统产生的,而自然因素的安全事故主要由静电、雷电产生。北京电气防火检测公司编辑转发电气火灾的火源和起因。
电气火灾的火源主要有两种形式,一种是电火花与电弧;另一种是电气设备或线路上产生的危险高温。
引起电气火灾的电火花与电弧主要是在气体或液体绝缘材料中产生。在固体绝缘材料中,因各种原因产生的缝隙或裂纹间也可发生电弧,但这时因电弧被绝缘材料包裹,除了损坏绝缘外,一般不会直接造成电气火灾。
电弧会产生很高的温度,如2~20A的电弧电流可以产生2000~4000℃的局部高温。0.5A的电弧电流就足以引发火灾。而且电弧本身阻抗较大,限制了短路电流的大小,常使过电流保护器不能在规定的时间内动作,为电弧引燃附近的可燃物提供了充分的时间。
电火花可看成是不稳定的、持续时间很短的电弧,其温度也很高,且极易发生。
电火花与电弧除直接引发火灾外,还可能使金属熔化、飞溅,而飞溅到远处的高温熔融金属又成为新的二次火源,其火灾危险性有时也不比电弧本身小,在有些场所可能更危险。
电弧除了可引发火灾外,还可能对人体产生电弧灼伤。这种事故在实际工作中屡有发生,受害对象多为电气操作人员。

电气设备和线路在运行过程中总会发热,发热的原因主要有以下几种:
(1) 电流在导体的电阻上产生热量
这是电能转换成热能的最直接方式,其大小由电阻和电流确定。
(2) 铁心损耗产生热量
对于用电磁感应原理工作的设备,通常用铁磁材料来构成铁心磁路,交变电流会在铁心中产生磁滞和涡流损耗,使铁心发热。
(3) 绝缘介质损耗产生热量
高电压下,电能也会在绝缘介质中转化为热能,称为介质损耗。当绝缘介质局部受损时,可能在局部产生很大的热量。
高电压下,电能也会在绝缘介质中转化为热能,称为介质损耗。当绝缘介质局部受损时,可能在局部产生很大的热量。
电气火灾的起因主要有以下几种。
在线路与线路、线路与设备端子、插头与插座、开关电气的动触头与静触头间等相互接触处,或多或少都有一定的氧化膜存在。由于氧化膜的电阻率远大于导体的电阻率,因此在接触处产生较大的电阻。当工作电流通过时,会在接触电阻上产生较大的热量,使连接处温度升高,高温又会使氧化膜进一步加剧,使接触电阻进一步加大,形成恶性循环,产生很高的温度。该高温可能使附近的绝缘软化,造成短路(如图5-1所示),也可能直接烤燃附近的可燃物而引发火灾。
还有一种接触不良是连接处松动。在有机械振动时,松动处时而断开时而连通,产生打火现象,也可能引发火灾。
接触不良大多数是由于电气安装原因造成的,也有部分是由于产品质量或其他原因造成的。
过电流包括过载和短路。从工程上看,过载是较轻的过电流,短路是最为严重的过电流,过电流产生的热量是电气火灾的重要原因之一。
以PVC绝缘导线为例,从空载至正常负载,再至过载和短路,其热效应及其后果见表5-1,常见可燃物的燃点见表5-2。可以看出PVC绝缘导线在发生过载但绝缘尚未软化时,可引燃的物质不多,只有纸、棉等易燃物。当过载达到发生绝缘软化时,通常的后果是首先发生短路,再因短路热效应引发火灾。因此,只要过电流达到绝缘软化的程度,火灾危险性便大为增加。
以PVC绝缘导线为例,从空载至正常负载,再至过载和短路,其热效应及其后果见表5-1,常见可燃物的燃点见表5-2。可以看出PVC绝缘导线在发生过载但绝缘尚未软化时,可引燃的物质不多,只有纸、棉等易燃物。当过载达到发生绝缘软化时,通常的后果是首先发生短路,再因短路热效应引发火灾。因此,只要过电流达到绝缘软化的程度,火灾危险性便大为增加。
发生绝缘软化时,通常的后果是首先发生短路,再因短路热效应引发火灾。因此,只要过电流达到绝缘软化的程度,火灾危险性便大为增加。
表5-1 过电流的热效应 | 表5-1 过电流的热效应 | 表5-1 过电流的热效应 | 表5-1 过电流的热效应 | 表5-1 过电流的热效应 | 表5-1 过电流的热效应 |
空载 | 正常负载 | 过载 | 过载 | 短路 | 短路 |
空载 | 正常负载 | 过载 | 过载 | 短路 | 短路 |
绝缘温度同环境温度 | 绝缘温度不超过长期允许的最高工作温度,绝缘能保证规定的使用寿命 | 温度升高,但不足160℃,绝缘老化加速,使用寿命缩短 | 温度升高到160℃以上,绝缘软化,老化加速,使用寿命更加缩短,可能烤燃周围可燃物 | 温度急剧上升,但小于355℃,烤燃周围可燃物 | 温度急剧上升到355℃以上,绝缘本身开始燃烧 |
寿命更加缩短,可能烤燃周围可燃物 | 温度急剧上升,但小于355℃,烤燃周围可燃物 | 温度急剧上升到355℃以上,绝缘本身开始燃烧 | |||
表5-2 常见可燃物的燃点 | 表5-2 常见可燃物的燃点 | 表5-2 常见可燃物的燃点 | 表5-2 常见可燃物的燃点 | 表5-2 常见可燃物的燃点 | 表5-2 常见可燃物的燃点 |
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可燃物 | 纸 | 棉花 | 布 | 木材 | 麦草 |
燃点/℃ | 130 | 150 | 200 | 250 | 200 |
电热器和发热量较大的电器离可燃物品太近时,极易引发火灾。图5-2为台灯罩被灯泡烤坏后的照片。某高校曾发生多起因电热器离可燃物品太近而引发的火灾,如饮水机点燃周围木桌引起的火灾,日光灯镇流器点燃周围纸箱引起的火灾,学生在蚊帐中看书、电灯点燃蚊帐引起的火灾等。
电力系统在运行过程中,因故障原因而导致的电压升高称为异常电压升高。异常电压升高会从两个方面产生火灾危险:
一是使设备、线路的电流增大(特别是感性或容性负载),导致过热,引发绝缘损坏或短路;
二是直接击穿或破坏绝缘,在高电压作用下绝缘介质损耗剧增、局部发热,甚至产生电弧或火花,引燃周围可燃物。