电气火灾的成因及预防措施分析

    当今世界，电能已经成为社会生产和人们生活必不可少的主要能源。随着我国经济的腾飞，电气化时代已悄然而至。然而，电力一方面造福了人类，一方面又会对人员及设备构成威胁。由于电气安全管理体系和法规建设不健全、电气操作和使用不当等诸多方面的原因，自二十世纪八十年代以来，我国电气火灾隐患及其发生率一直居高不下，每年约占火灾总起数的26%，年均损失约占总损失的36%，与“用火不慎”并列为诸火灾原因之首，给国民经济和人民生活造成巨大的损失。对于担任着灭火任务的消防部队而言，电气火灾给消防部队带来了新的挑战，很多参战官兵因为缺乏电气方面的知识，在战斗中受伤甚至牺牲。本文针对一些电气火灾的成因进行了分析，提出了预防措施，以望减少电气火灾所造成的损失。据统计，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。

    一、电气火灾的概念及其发展的特点

    1、电气火灾的概念

    电气火灾是由于电气方面原因产生的火源而引起的火灾，一般是指各种发、送、变、配、用电设备及线路在带电运行状态下，由于非正常的原因，在电能转化为热能的过程中引燃可燃物而导致的火灾。还包括静电和雷电引起的火灾。除违章操作等偶然性原因外，相当一部分电气火灾是由于电气系统存在隐患并长期未被发现，特别是各种不同原因造成的局部过热或火花放电，在某种环境条件下导致周围可燃物被点燃，蔓延成灾。因此，需要定期对电气系统进行防火安全检查，及时发现和消除危险隐患。

    2、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。
    （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。
    （3）季节特点综合分析近十年的电气火灾统计可以看出，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。

    二、电气火灾及其爆炸的原因

    电气火灾发生的原因是多种多样的，例如过载、短路、接触不良、电弧火花、漏电、雷电或静电等都能引起火灾。

    有的火灾是人为的，比如:思想麻痹、疏忽大意、不遵守有关防火法规、违犯操作规程等。从电气防火角度看，电气设备短路、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、短路、电弧和火花

    凡电流未经一定的用电负载、阻抗或未按规定路径而就近自成通路的状态，称为短路。如几条相线直接碰触在一起，或者中性点接地系统的相线与零线或大地相碰等。此时导线的发热量剧增，不仅能使绝缘燃烧，而且还会使金属熔化或引起邻近的易燃、可燃物质燃烧酿成火灾。短路是电气设备最严重的一种故障状态，发生短路的原因主要有：

    （1）电气设备的选用和安装与使用环境不符，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，过电压时使空气击穿引起。切断或接通大电流电路时，或大截面熔断器爆断时，也能产生电弧。

  2、电气设备过负荷

    当电流通过导线时，由于导线有电阻存在，便会引起导线发热。所谓过负荷（即过载），是指电气设备或导线的功率和电流超过了其额定值。发生设备过负荷的原因主要有：

    （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）导线截面选得过细，与负荷电流值不相适应；
    （3）乱拉电线，过多地接入用电负载。电气设备或导线的绝缘材料，大都是可燃材料。属于有机绝缘材料的有油，纸，麻，丝和棉的纺织品，树脂，沥青，漆，塑料，橡胶等。只有少数属于无机材料，例如陶瓷，石棉和云母等是不易燃材料.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。我国不乏这样的惨痛教训:电线电缆上面的木装板被过载电流引燃，酿成商店，剧院和其它场所的巨大火灾。

    3、电气设备绝缘损坏或老化

    绝缘损坏或老化会使绝缘性能降低甚至丧失，从而造成短路引发火灾。引起绝缘老化的原因主要有：

    （1）电气因素绝缘物局部放电；操作过电压或雷击过电压；事故或过负荷的过电流等。
    （2）机械因素旋转部分、滑动部分、操作过电压或雷击过电压；事故或过负荷的过电流等。
    （3）热因素温升过高使绝缘物热分解、氧化等的化学变化、气化、硬化、龟裂、脆化；设备反复起动停止温升温降的热循环，使结构材料间因热膨胀系数不同产生应力等。
    （4）环境因素周围有害物质（煤气、油、药品等）的腐蚀；阳光、紫外线长期照射和氧化作用；老鼠、白蚁等咬坏电线、电缆，以及水浸等。
    （5）人为因素施工不良、维护保养不善或设备选型不当等。

    4、电气连接点接触电阻过大

    在电气回路中有许多连接点，这些电气连接点不可避免地产生一定的电阻，这个电阻叫做接触电阻。正常时接触电阻是很小的，可以忽略不计。但不正常时，接触电阻显著增大，使这些部位局部过热，金属变色甚至熔化，并能引起绝缘材料、可燃物质的燃烧。电气连接点接触电阻过大的原因主要有：

    （1）铜、铝相接并处理不好
    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。
    （2）接点连接松弛
    螺栓或螺母未拧紧，使两导体间接触不紧密，尤其在有尘埃的环境中，接触电阻显著增大。当电流流过时，接头发热，甚至产生火花。
    （3）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理时，就可能使附近的可燃物受高温而起火。
    （4）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。
    （5）雷电雷电是在大气中产生的，雷云是大气电荷的载体，当雷云与地面建筑物或构筑物接近到一定距离时，雷云高电位就会把空气击穿放电，产生闪电、雷鸣现象。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(107W?s)，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。使建筑物破坏，输电线或电气设备损坏，油罐爆炸，堆场着火。黄岛油库因球雷起火，就是典型的例子。
    （6）静电静电是物体中正负电荷处于静止状态下的电。随着静电电荷不断积聚而形成很高的电位，在一定条件下，则对金属物或地放电，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。

  三、电气火灾的综合预防对策

    1、建立健全我国的电气法律法规、技术规范我国电气火灾在各类火灾中占有相当大的比例，针对我国电气火灾居高不下的特点，需要尽快制定电气方面的专门法律，从源头上预防电气火灾的发生.美国和日本等发达国家都有有关电气的专门法律，例如美国的《国家电气安全规范》（NFPA70），日本的《电气事业法》等。因此，要尽快制订我国的《国家电气安全规范》。

    2、做好电气防火检测工作电气安全防火检测是预防电气火灾发生的重要手段，运用现代科技手段与传统方法相结合，对电气系统设备进行安全检测，及时发现与消除隐患是在当今电力普及应用的情况下预防火灾发生的一项必要措施。

    电气防火检查的主要内容如下：
    （1）电能生产、输配和使用中的电气火灾隐患如发电机、变压器、用电设备、开关保护装置、导线电缆等的安装敷设位置、耐火等级、防火间距、运行状况（过负荷、异常现象、故障史等）绝缘老化情况、保护装置完好状况等。
    （2）电气放火工程是否完整有效

    如消防电源系统的电源数量、电源种类、配电方式、电源切换点、配线耐火性能与措施、火灾应急照明与疏散指示标志的位置、照度、亮度装置耐火性、火灾自动报警装置与联动系统。

    3、加强电气防火知识宣传和教育工作

    减少火灾的根本途径在于提高人们的防火意识，许多重、特大火灾都是由于忽视用电安全，缺乏用电知识和不严格执行规章制度和操作规程造成的。在宣传教育方面首先要在广大群众中大力开展宣传教育工作，充分利用报刊杂志、电台、电视台、网络等手段，广泛普及用电安全知识，宣传电气火灾发生的规律、特点以及电气火灾所造成的危害性。

    4、电气火灾扑救方法及安全措施

    （1）电气火灾在扑救前，应切断相关电源，再实行灭火，以免在灭火过程中，不慎触电，造成不必要的伤亡。
    （2）在使用水等导电类灭火剂时，要注意射流的选用，室内一般用喷雾射流，使用直流时，要用点射的方式射水。
    （3）灭火人员进入火场时，要注重自身的防护，使用绝缘器材。在社会经济及科学技术高速发展的今天，电气火灾也出现了新的形式，作为我们新时期的消防指战员要根据新形势下电气火灾的特点，不断分析总结，并采取有针对性的措施，将火灾危害降到最低，向祖国和人民交上一份满意的答卷！