机房电气火灾和爆炸防护
作者：ups8 来源：本站 发表时间：2012/6/15 22:15:51 点击：1859
一、电气火灾和爆炸原因
在电力系统中，火灾和爆炸的危险性和原因各不相同。但总的来看，除设备缺陷、安装不当等设计和施工方面的原因外，在运行中由电流产生的热量、电火花或电弧等是引起电气火灾和爆炸的直接原因。
（一）危险温度
危险温度是因电气设备过热所引起，而电气设备过热主要由电流产生的热量所造成。电气设备运行时总会发出热量。只有当电气设备的正常运行条件遭到破坏时，其发热量增加，湿度升高，从而会引起火灾。
引起电气设备过度发热的不正常运行，大体归纳以下几种情况。
1、短路
发生短路时，线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍，而产生的热量可和电流平方成正比，使得温度急剧上升，大大超过允许范围。如果温度达到自燃物的自燃点或可燃物的燃点，即会引起燃烧，导致火灾。容易发生短路的情况有：
（1）电气设备的绝缘老化变质，受机械损伤，在高温、潮湿或腐蚀的作用下，使绝缘破坏。
（2）由雷击等电压的作用，使绝缘击穿。
（3）安装和检修工作中，由于接线和操作的错误。
（4）由于管理不严或维修不及时，有污物聚积，小动物钻入等。
此外，雷电放电电流极大，比短路电流大得多，以致可能引起火灾爆炸。
2、过载
过载也会引起电气设备发热，造成过载的原因大体有如下几种情况：
（1）设计、选用的线路或设备不合理，以致在额定负载下出现过热；
（2）使用不合理，如超载运行、连续使用时间超过线路或设备的设计值，造成过载；
（3）设备故障运行造成设备和线路过载，如三相电动机单相运行、三相变压器不对称运行，均可造成过热。
3、接触不良
（1）不可拆卸的接头连接不良，焊接不良，或接头处混有杂质，都会增加接触电阻而接头过热。
（2）可拆卸的接头连接不紧密，或由于振动而松动也会导致过热;
（3）活动触头，如刀开关的触头、接触器的触头、插入式熔断器的触头等活动触头，没有足够的接触压力或接触表面粗糙不平，都会导致触头过热；
（4）电刷的滑动接触处没有足够的压力或接触表面脏污、不光滑，也会导致过热；
（5）对于铜铝接头，由于性质不同，接头处易受电解作用而腐蚀，从而导致过热。
4、散热不良
各种电气设备在设计和安装时都考虑有一定的散热或通风措施，如果措施受到破坏，可造成设备过热。
除上述各点以外，电灯和电炉等直接利用电流产生的热能断工作的电气设备，工作温度都比较高，如安装和使用不当，均可能引起火灾。
（二）电火花和电弧
电火花是电板间击穿放电，电弧是由大量密集的电火花汇集而成。在有爆炸危险的场所，电火花和电弧是一个十分危险的因素。
电火花大体分为两类：
1、工作电火花：是指电气设备正常工作时或正常操作过程中产生的火花，如交、直流电机电刷接触滑动小火花；开关或接触的开合的火花等。
2、事故火花：是线路或设备发生故障时出现的火花。如发生短路或接地时的火花；绝缘损坏网络及导电体松脱时的火花；保险丝熔断时火花；过压放电火花；静电火花；感应电火花及修理工作中错误操作火花等。
应当指出，电气设备本身事故一般不会出现爆炸事故。但在以下场合可能引起空间爆炸：周围空间有爆炸性混合物，在危险温度或电火花作用下，老旧设备（油断路器、电力变压器、电力电容器和老油套管）的绝缘油在电弧作用下分解和汽化，喷出大量油雾和可燃气体；发电机氢合装置：漏气、酸性蓄电池排出氢气等都会形成爆炸混合物引起空间爆炸。
二、电气灭火知识
电气灭火一般有两个特点：一个特点是火后电气设备可能是带电的，如不注意，可能引起触电事故；另一个特点是有些电气设备（如电力变压器、油断路器等）本身充有大量的油，可能发生喷油甚至爆炸事故，扩大火灾范围，因此在进行灭火时，应首先注意这两个方面的问题。
（一）触电危险和断电
发现起火后，首先要设法切断电源。切断电源时应注意以下几点：
（1）火灾发生后，由于受潮或烟熏，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）高压应先操作油断路器而不应先操作隔离开关切断电源；低压应先操作磁力启动器而应不先操作闸刀开关切断电源，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。
（4）剪断电线时，不同相电线应在不同部位剪断，以免造成短路；剪断室中电气时，剪断位置应选择在电源方向的支持物附近，以防止电线剪断后落下来造成接地短路或触电事故。
（二）带电灭火安全要求
有时为了争取灭火时间，来不及断电，或因生产需要或其它原因，不允许断电，则需带电灭火。带电灭火需注意以下几点：
（1）选择适当的灭火机。二氟一氯一溴甲烷（1211）灭火机的灭火剂是不导电的，对设备也没有污染，可用于带电灭火。但一般1211灭火器能量较小，适用于扑灭电气初期起火；对于起火范围大，火势猛、能量大的情况，需采用干粉灭火器灭火。泡沫灭火器的灭火剂（水溶液）具有导电性，禁止对电气设备带电灭火。
（2）用水枪灭火时适宜采用喷雾水枪，通过水柱的泄漏电流小，带电灭火比较安全。
（3）人体与带电体之间保持必要的安全距离。
（4）对架空线路等空中设备进行灭火时，人体位置与带电体之间的偏角不超过45度，以防导线断落伤人。
（5）如遇带电导体断落地面，要划出一定的警戒区，防止跨步电压伤人。
（三）充油设备灭火要求
充油设备的油，闪点多在130～140度之间，有较大的危险性。如果只在设备外部起火，可用1211和干粉等灭火机带电灭火。如火势较大，应切断电源，并可用水灭火。如油箱破坏，喷油燃烧，火势很大时，除切断电源外，应设法将油放进事故储油坑内，再用泡沫扑灭。电缆沟内的油火可用黄沙覆盖灭火或用泡沫灭火器覆盖扑火。
在电力系统中，火灾和爆炸的危险性和原因各不相同。但总的来看，除设备缺陷、安装不当等设计和施工方面的原因外，在运行中由电流产生的热量、电火花或电弧等是引起电气火灾和爆炸的直接原因。
（一）危险温度
危险温度是因电气设备过热所引起，而电气设备过热主要由电流产生的热量所造成。电气设备运行时总会发出热量。只有当电气设备的正常运行条件遭到破坏时，其发热量增加，湿度升高，从而会引起火灾。
引起电气设备过度发热的不正常运行，大体归纳以下几种情况。
1、短路
发生短路时，线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍，而产生的热量可和电流平方成正比，使得温度急剧上升，大大超过允许范围。如果温度达到自燃物的自燃点或可燃物的燃点，即会引起燃烧，导致火灾。容易发生短路的情况有：
（1）电气设备的绝缘老化变质，受机械损伤，在高温、潮湿或腐蚀的作用下，使绝缘破坏。
（2）由雷击等电压的作用，使绝缘击穿。
（3）安装和检修工作中，由于接线和操作的错误。
（4）由于管理不严或维修不及时，有污物聚积，小动物钻入等。
此外，雷电放电电流极大，比短路电流大得多，以致可能引起火灾爆炸。
2、过载
过载也会引起电气设备发热，造成过载的原因大体有如下几种情况：
（1）设计、选用的线路或设备不合理，以致在额定负载下出现过热；
（2）使用不合理，如超载运行、连续使用时间超过线路或设备的设计值，造成过载；
（3）设备故障运行造成设备和线路过载，如三相电动机单相运行、三相变压器不对称运行，均可造成过热。
3、接触不良
（1）不可拆卸的接头连接不良，焊接不良，或接头处混有杂质，都会增加接触电阻而接头过热。
（2）可拆卸的接头连接不紧密，或由于振动而松动也会导致过热;
（3）活动触头，如刀开关的触头、接触器的触头、插入式熔断器的触头等活动触头，没有足够的接触压力或接触表面粗糙不平，都会导致触头过热；
（4）电刷的滑动接触处没有足够的压力或接触表面脏污、不光滑，也会导致过热；
（5）对于铜铝接头，由于性质不同，接头处易受电解作用而腐蚀，从而导致过热。
4、散热不良
各种电气设备在设计和安装时都考虑有一定的散热或通风措施，如果措施受到破坏，可造成设备过热。
除上述各点以外，电灯和电炉等直接利用电流产生的热能断工作的电气设备，工作温度都比较高，如安装和使用不当，均可能引起火灾。
（二）电火花和电弧
电火花是电板间击穿放电，电弧是由大量密集的电火花汇集而成。在有爆炸危险的场所，电火花和电弧是一个十分危险的因素。
电火花大体分为两类：
1、工作电火花：是指电气设备正常工作时或正常操作过程中产生的火花，如交、直流电机电刷接触滑动小火花；开关或接触的开合的火花等。
2、事故火花：是线路或设备发生故障时出现的火花。如发生短路或接地时的火花；绝缘损坏网络及导电体松脱时的火花；保险丝熔断时火花；过压放电火花；静电火花；感应电火花及修理工作中错误操作火花等。
应当指出，电气设备本身事故一般不会出现爆炸事故。但在以下场合可能引起空间爆炸：周围空间有爆炸性混合物，在危险温度或电火花作用下，老旧设备（油断路器、电力变压器、电力电容器和老油套管）的绝缘油在电弧作用下分解和汽化，喷出大量油雾和可燃气体；发电机氢合装置：漏气、酸性蓄电池排出氢气等都会形成爆炸混合物引起空间爆炸。
二、电气灭火知识
电气灭火一般有两个特点：一个特点是火后电气设备可能是带电的，如不注意，可能引起触电事故；另一个特点是有些电气设备（如电力变压器、油断路器等）本身充有大量的油，可能发生喷油甚至爆炸事故，扩大火灾范围，因此在进行灭火时，应首先注意这两个方面的问题。
（一）触电危险和断电
发现起火后，首先要设法切断电源。切断电源时应注意以下几点：
（1）火灾发生后，由于受潮或烟熏，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）高压应先操作油断路器而不应先操作隔离开关切断电源；低压应先操作磁力启动器而应不先操作闸刀开关切断电源，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。
（4）剪断电线时，不同相电线应在不同部位剪断，以免造成短路；剪断室中电气时，剪断位置应选择在电源方向的支持物附近，以防止电线剪断后落下来造成接地短路或触电事故。
（二）带电灭火安全要求
有时为了争取灭火时间，来不及断电，或因生产需要或其它原因，不允许断电，则需带电灭火。带电灭火需注意以下几点：
（1）选择适当的灭火机。二氟一氯一溴甲烷（1211）灭火机的灭火剂是不导电的，对设备也没有污染，可用于带电灭火。但一般1211灭火器能量较小，适用于扑灭电气初期起火；对于起火范围大，火势猛、能量大的情况，需采用干粉灭火器灭火。泡沫灭火器的灭火剂（水溶液）具有导电性，禁止对电气设备带电灭火。
（2）用水枪灭火时适宜采用喷雾水枪，通过水柱的泄漏电流小，带电灭火比较安全。
（3）人体与带电体之间保持必要的安全距离。
（4）对架空线路等空中设备进行灭火时，人体位置与带电体之间的偏角不超过45度，以防导线断落伤人。
（5）如遇带电导体断落地面，要划出一定的警戒区，防止跨步电压伤人。
（三）充油设备灭火要求
充油设备的油，闪点多在130～140度之间，有较大的危险性。如果只在设备外部起火，可用1211和干粉等灭火机带电灭火。如火势较大，应切断电源，并可用水灭火。如油箱破坏，喷油燃烧，火势很大时，除切断电源外，应设法将油放进事故储油坑内，再用泡沫扑灭。电缆沟内的油火可用黄沙覆盖灭火或用泡沫灭火器覆盖扑火。
| 上条新闻：数据中心电源设计 下条新闻：通信UPS电源系统综合介绍 |