电气火灾和爆炸的原因

电气火灾和爆炸在火灾、爆炸事故中占有很大的比例。如线路、电动机、开关等电气设备都可能引起火灾。变压器等带油电气设备除了可能发生火灾，还有爆炸的危险。造成电气火灾与爆炸的原因很多。除设备缺陷、安装不当等设计和施工方面的原因外，电流产生的热量和火花或电弧是引发火灾和爆炸事故的直接原因。

　　1、过热

　　电气设备过热主要是由电流产生的热量造成的。

　　导体的电阻虽然很小，但其电阻总是客观存在的。因此，电流通过导体时要消耗一定的电能，这部分电能转化为热能，使导体温度升高，并使其周围的其他材料受热。对于电动机和变压器等带有铁磁材料的电气设备，除电流通过导体产生的热量外，还有在铁磁材料中产生的热量。因此，这类电气设备的铁芯也是一个热源。

　　当电气设备的绝缘性能降低时，通过绝缘材料的泄漏电流增加，可能导致绝缘材料温度升高。

　　由上面的分析可知，电气设备运行时总是要发热的，但是，设计、施工正确及运行正常的电气设备，其最高温度和其与周围环境温差(即最高温升)都不会超过某一允许范围。例如：裸导线和塑料绝缘线的最高温度一般不超过70℃。也就是说，电气设备正常的发热是允许的。但当电气设备的正常运行遭到破坏时，发热量要增加，温度升高，达到一定条件，可能引起火灾。

　　引起电气设备过热的不正常运行大体包括以下几种情况：

　　(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，使设备温度急剧上升，大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的自燃点，即引起燃烧，从而导致火灾。

　　下面是引起短路的几种常见情况：电气设备的绝缘老化变质，或受到高温、潮湿或腐蚀的作用失去绝缘能力；绝缘导线直接缠绕、勾挂在铁钉或铁丝上时，由于磨损和铁锈蚀，使绝缘破坏；设备安装不当或工作疏忽，使电气设备的绝缘受到机械损伤；雷击等过电压的作用，电气设备的绝缘可能遭到击穿；在安装和检修工作中，由于接线和操作的错误等。

　　(2)过载。过载会引起电气设备发热，造成过载的原因大体上有以下两种情况：一是设计时选用线路或设备不合理，以至在额定负载下产生过热；二是使用不合理，即线路或设备的负载超过额定值，或连续使用时间过长，超过线路或设备的设计能力，由此造成过热。

　　(3)接触不良。接触部分是发生过热的一个重点部位，易造成局部发热、烧毁。有下列几种情况易引起接触不良：不可拆卸的接头连接不牢、焊接不良或接头处混有杂质，都会增加接触电阻而导致接头过热；可拆卸的接头连接不紧密或由于震动变松，也会导致接头发热；活动触头，如闸刀开关的触头、插头的触头、灯泡与灯座的接触处等活动触头，如果没有足够的接触压力或接触表面粗糙不平，会导致触头过热；对于铜铝接头，由于铜和铝电性不同，接头处易因电解作用而腐蚀，从而导致接头过热。

　　(4)铁芯发热。变压器、电动机等设备的铁芯，如果铁芯绝缘损坏或承受长时间过电压，涡流损耗和磁滞损耗将增加，使设备过热。

　　(5)散热不良。各种电气设备在设计和安装时都要考虑有一定的散热或通风措施，如果这些部分受到破坏，就会造成设备过热。

　　此外，电炉等直接利用电流的热量进行工作的电气设备，工作温度都比较高，如安置或使用不当，均可能引起火灾。

　　2、电火花和电弧

　　一般电火花的温度都很高，特别是电弧，温度可高达3000℃一6000℃，因此，电火花和电弧不仅能引起可燃物燃烧，还能使金属熔化、飞溅，构成危险的火源。在有爆炸危险的场所，电火花和电弧更是引起火灾和爆炸的一个十分危险的因素。

　　电火花大体包括工作火花和事故火花两类。

　　工作火花是指电气设备正常工作时或正常操作过程中产生的。如开关或接触器开合时产生的火花、插销拔出或插入时的火花等。

　　事故火花是线路或设备发生故障时出现的。如发生短路或接地时出现的火花、绝缘损坏时出现的闪光、导线连接松脱时的火花、保险丝熔断时的火花、过电压放电火花、静电火花以及修理工作中错误操作引起的火花等。

　　此外，还有因碰撞引起的机械性质的火花；灯泡破碎时，炽热的灯丝有类似火花的危险作用。 为了防止电气火灾和爆炸，首先应了解电气火灾和爆炸的原因。电气线路、电动机、油浸电力变压器、开关设备、电灯、电热设备等各类电气设备，由于其结构、运行各有特点，火灾和爆炸的危险性和原因也各不相同。但总的来看，除设备缺陷、安装设计和施工不当等方面的原因外，在运行中，电流的热量和电流的火花或电弧是引起电气火灾和爆炸的直接原因：

　　电流通过导线会产生热量，一些有机械运动的电气设备，工作中由于轴承摩擦、电刷摩擦也会发热，使温度升高。一些电气设备由于漏磁、谐波等还会引起附加发热，使温度升高。此外。当电气设备绝缘质量降低时，通过绝缘材料的泄漏电流增加，也可能导致绝缘材料温度升高。一般来说，电气设备正常的发热是允许的。但如果电气设备运行不正常时，发热量增加，温度升高，在一定条件下可以引起火灾。引起电气设备过度发热的大致有下面几种情况：

　　(l)短路

　　发生短路时，线路中的电流增加为正常几倍甚至几十倍，而产生的热量又与电流的平方成正比，使得线路或用电设备温度急剧上升，大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的引燃温度，即引起燃烧，从而可以导致火灾。

　　造成短路的原因是多方面的：

　　①电气设备的绝缘老化变质，或受到高温、潮湿或腐蚀的作用而失去绝缘能力，绝缘导线的绝缘体受到磨损破坏；

　　② 设备安装不当或工作疏忽，可能使电气设备的绝缘受到机械损伤；

　　③ 由于雷击等过电压的作用，电气设备的绝缘可能遭到击穿所致；

　　④ 在安装或检修工作中，由于接线和操作的错误造成；

　　⑤ 选用的设备额定电压太低，不能满足工作电压的要求，可能击穿而形成短路；

　　⑥ 维修不及时，导电粉尘或纤维进人电气设备，也可能引起短路；

　　⑦ 管理不严，电气设备内污物积聚，小动物进入等。

 　(2)过载

　　过载也会引起电气设备过热，造成过载的大体上有三种情况：

　　设计使用不合理，即线路或设备的负载超过额定值；或连续使用时间过长，超过线路或设备的设计能力。由此造成过热；

　　② 是管理不严，乱拉乱接，容易造成线路或设备过载运行；

　　③ 是设备故障运行会造成线路和设备过负载，如三相电动机缺相运行或三相变压器不对称运行，均可能造成过热。

　　(3)接触不良

　　接触部位是电路中的薄弱环节，是产生过热的一个重点部位。

　　接头连接不牢、焊接不良或接头处混有杂质，或由于振动而发生松动等现象，都会增加电阻而导致接头过热；

　　活动触头，如闸刀开关的触头、接触器、插式熔断器（插保险），插销的触头、灯泡与灯座的接触处等活动触头，如果没有足够的接触压力或接触表面粗糙不平，会导致触头过热；

　　对于铜铝接头，由于铜和铝热化性能不同，接头处容易因电解作用而腐蚀，从而导致接头过热；

　　电刷的滑动接触处没有足够的压力，或接触表面有污垢或不光滑，也会导致过热。

　　(4)铁芯发热

　　变压器、电动机等设备的铁芯，如铁芯绝缘损坏或长时间过电压、涡流损耗和磁滞损耗将增加而过热。

　　(5)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和通风措施，如果这些措施受到破坏，即造成设备过热。

　　(6)漏电

　　漏电电流一般不大，线路保险丝不会运作。如漏电电流沿线路大致均匀分布，则发热量分散，火灾危险性不大；如漏电电流集中在某一点，则容易造成火灾。漏电电流经常是经过金属螺丝或钉子引起木制构件起火。