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1、电气的防火、防爆和防雷电气的防火、防爆和防雷授课教师：朱惠英授课教师：朱惠英主要内容主要内容. .电气的防火、防爆电气的防火、防爆电气火灾与爆炸的原因电气火灾与爆炸的原因危险物质和危险环境危险物质和危险环境 防雷措施防雷措施 电气防火、防爆电气防火、防爆 一、电气火灾与爆炸的原因：一、电气火灾与爆炸的原因： 电流产生的热量和火花或电弧电流产生的热量和火花或电弧是直接原因。是直接原因。电流产生的热量：电流产生的热量：任何导体通过电流时，都会产生热量。任何导体通过电流时，都会产生热量。Q IUt I2Rt t分两种情况分两种情况正常情况正常情况非正常情况非正常情况 正常情况下正常情况下n电流通过导
2、体的电阻，将消耗电能，并转化为热电流通过导体的电阻，将消耗电能，并转化为热能，使导体温度升高。能，使导体温度升高。n电动机、变压器，既有线圈，又有铁芯，线圈通电动机、变压器，既有线圈，又有铁芯，线圈通过电流时要发热，铁芯由于铁磁材料的涡流损耗过电流时要发热，铁芯由于铁磁材料的涡流损耗和磁滞损耗造成热。和磁滞损耗造成热。n电气设备绝缘降低时，漏泄电流增大，热量增大，电气设备绝缘降低时，漏泄电流增大，热量增大，温度增高。温度增高。 非正常情况非正常情况当电气设备的正常运行遭到破坏时，如发生短路和过载，就可能发生火灾。短路短路过载过载接触不良接触不良 铁芯发热铁芯发热散热不良散热不良 接触不良接触不
3、良接接触触部部分分是是电电路路中中的的薄薄弱弱环环节节, ,是是发发生生过过热热的的一一个个重重要要部部位位。接头连接不牢会增大接触电阻，也会导致接头过热，开关触头（打火花）、接触器触头、继电器接点。 铜铝接头，由于铜铝电性不同，接头处容易因电解作用而腐蚀导致接头过热。v铁芯发热铁芯发热( (过热过热) )v变压器、电动机的铁芯，如绝缘损坏或承受长时间过电压，涡流损耗增大，使设备过热。v散热不良散热不良v电电气气设设备备在在设设计计和和安安装装时时，都都要要考考虑虑一一定定的的散散热热和和通通风风措措施施，若若这这些些措措施施受受到到破坏，也会造成破坏，也会造成设备过热设备过热。2 2、电火花
4、和电弧：、电火花和电弧：电火花、电弧的产生：电火花、电弧的产生：电火花是电极间的击穿放电，电弧是大量的电火花汇集而成。电电火火花花和和电电弧弧（60006000）是是引引起起火火灾灾、甚甚至至爆爆炸炸的的危险因素。危险因素。电火花的分类：电火花的分类：电火花大体分：工作火花和事故火花。电火花大体分：工作火花和事故火花。 l电气设备本身，一般不会出现爆炸事故，在电气设备本身，一般不会出现爆炸事故，在以下以下情况可能引起空间爆炸情况可能引起空间爆炸: l1、周围空间有爆炸性混合物，在危险温度或电火花作用下引起空间爆炸。l2、充油设备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，引起空间爆
5、炸。l3、发电机氢冷装置漏气、酸性蓄电池排出氢气，形成爆炸性混合物，引起空间爆炸。引起空间爆炸引起空间爆炸: : 二、危险物质和危险环境二、危险物质和危险环境危险物质危险物质1、危险物质定义：、危险物质定义： 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。 2、爆炸危险物质分为三类、爆炸危险物质分为三类： 类矿井甲烷 类爆炸性气体 III类爆炸性粉尘，纤维。 3 3、危险物质的性能参数：、危险物质的性能参数： n危险物质的主要性能参数：n闪点、燃点、引燃温度、爆炸极限、最闪点、燃点、引燃温度、爆炸极限、最小点燃电流比、最大试验安全间隙小点燃电流比、最大试验安全间隙
6、、蒸气密度 。n气体、蒸气危险物质按最小点燃电流比和最大试验安全间隙这两个参数分为3级A、B、C，A、B、C。n气体、蒸气危险物质按引燃温度分为6组T1、T2、T3、T4、T5、T6。 危险环境危险环境n1、气体、蒸气爆炸危险环境、气体、蒸气爆炸危险环境n根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间将此类危险环境分为间将此类危险环境分为0区区、1区区和和2区区。n2、粉尘、纤维爆炸危险环境、粉尘、纤维爆炸危险环境n根据爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间，根据爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间，将此类危险环境分为将此类危险环境分为10区区和和11区区
7、。n3、火灾危险环境：、火灾危险环境：n火灾危险环境分为火灾危险环境分为21区区、22区区和和23区区。分别为有。分别为有可燃液体、有可燃粉尘或纤维和有可燃固体存在可燃液体、有可燃粉尘或纤维和有可燃固体存在的火灾危险环境。的火灾危险环境。 三、防爆电气设备和防爆电气线路三、防爆电气设备和防爆电气线路防爆电气设备防爆电气设备、防爆电气设备结构类型：、防爆电气设备结构类型：（1）隔爆型（ 2）增安型 （ 3）充油型（4）充砂型 （ 5）本质安全型（6）正压（ 7）无火花型 （8）特殊型 、防爆电气设备的标志：、防爆电气设备的标志：dBT3 iaAT5 ePBT4 、防爆电气设备选用：、防爆电气设备
8、选用：l应当根据应当根据安装地点安装地点的的危险等级，危险物质的组危险等级，危险物质的组别和级别、电气设备的种类和使用条件别和级别、电气设备的种类和使用条件选用爆选用爆炸危险环境的电气设备。炸危险环境的电气设备。l注意：注意：l、所选用电气设备的组别和级别不应低于该、所选用电气设备的组别和级别不应低于该环境中危险物质的组别和级别。环境中危险物质的组别和级别。l、在爆炸危险环境，应尽量少用或不用携带、在爆炸危险环境，应尽量少用或不用携带式电气设备，应尽量少安装插座。式电气设备，应尽量少安装插座。 防爆电气线路防爆电气线路在爆炸危险环境和火灾危险环境、电气线路的安装位置、敷设方式、导线材质、连接方
9、式等均应与区域危险等级相适应。a、位置： b、配线方式： c、导线材料：d、连接： e、允许载流量： f、隔离和密封： (P200-201) 四、电气防爆技术四、电气防爆技术n电气防火、防爆措施是综合性的措施。其它防火、防爆措施对于防止电气火灾和爆炸也是有效的。n1、消除或减少爆炸性混合物 n2、隔离和间距 n3、消除引燃源n4、爆炸危险环境接地n5、 电气灭火爆炸危险环境接地应注意几点：爆炸危险环境接地应注意几点：1、应将所有不带电金属物件做等电位连接。、应将所有不带电金属物件做等电位连接。2、如低压由接地系统配电，应采用、如低压由接地系统配电，应采用TN-S系统系统（使用专用的保护零线），
10、不能采用（使用专用的保护零线），不能采用TN-C系统系统（干线保护零线与工作零线共用），即（干线保护零线与工作零线共用），即在爆炸危在爆炸危险环境应将保护零线与工作零线分开险环境应将保护零线与工作零线分开。3、如低压由不接地系统配电，应采用、如低压由不接地系统配电，应采用IT系统系统（电源系统的带电部分（电源系统的带电部分不接地或通过阻抗接地，不接地或通过阻抗接地，而电气设备外露导电部分接地的系统）而电气设备外露导电部分接地的系统）IT系统安全原理图系统安全原理图 TN-S系统系统 TN-C系统系统n爆炸危险环境接地爆炸危险环境接地电气灭火电气灭火 2、带电灭火应用干粉、二氧化碳等灭火器，、带
11、电灭火应用干粉、二氧化碳等灭火器，不能用不能用泡沫灭火器。泡沫灭火器。、人及所带器材与带电体之间保持足够的安全距、人及所带器材与带电体之间保持足够的安全距离。离。、对架空线路等空中设备灭火时，人与带电体之、对架空线路等空中设备灭火时，人与带电体之间的仰角不应超过间的仰角不应超过45 。注意：切断电源应配用绝缘的工具。注意：切断电源应配用绝缘的工具。 应在电源侧的电线支持点附近剪断电线。应在电源侧的电线支持点附近剪断电线。 切断电线时，应在错开的位置切断不同相的电线。切断电线时，应在错开的位置切断不同相的电线。 1、火灾现场尚未停电，应设法切、火灾现场尚未停电，应设法切断电源。断电源。 防防 雷
12、雷 l一、雷电的种类及危害一、雷电的种类及危害l雷电的种类雷电的种类:l按雷电的危害方式分：按雷电的危害方式分：l直击雷直击雷、感应雷感应雷（静电感应、电磁感应）、雷电浸入波三种。雷电浸入波三种。l（2）按雷的形状分：）按雷的形状分：l线形、片型、球形三种。线形、片型、球形三种。2、雷电的危害：、雷电的危害： o雷击的主要对象：雷击的主要对象：oa、与地理条件有关 b、与地质结构有关 oc、地面上较高的建筑物及铁塔等 d、烟囱 o（2）雷电的破坏效应：）雷电的破坏效应：oa、电作用的破坏 b、热作用的破坏 oc、机械作用的破坏 二、防雷装置二、防雷装置l防雷装置的种类很多：但归纳为外部、内部外
13、部、内部两大类。l外部：避雷针避雷针、避雷线避雷线、避雷网避雷网、避雷带避雷带。l内部：避雷器避雷器。l一套完整的防雷装置一套完整的防雷装置：由接闪器接闪器、引下线引下线、接接地装置地装置三部分组成。1、接闪器：、接闪器：v避雷针、避雷线、避雷带、避雷网及建筑避雷针、避雷线、避雷带、避雷网及建筑物的金属屋面物的金属屋面，均可作为接闪器接闪器。它是利它是利用其用其高出高出被保护物的突出部位，把雷电引被保护物的突出部位，把雷电引向自身，接收雷击放电，又叫向自身，接收雷击放电，又叫引雷器引雷器 。2、避雷器：、避雷器： n避雷器避雷器用来防止雷电产雷电产生的大气过电压生的大气过电压（即高电位）沿线侵
14、入变、配沿线侵入变、配电所电所或其他建筑物内或其他建筑物内，危害被保护设备的绝缘。n避雷器类型避雷器类型：阀型阀型、氧氧化锌化锌避雷器避雷器、保护间隙保护间隙三种。阀型避雷器：阀型避雷器：n高压阀型避雷器和低压阀型避雷器都是由火花间隙火花间隙和阀电阻片阀电阻片组成。 氧化锌避雷器：氧化锌避雷器：n氧化锌避雷器由具有较好的非线性非线性“伏安伏安”特性特性的氧化锌电阻片组装而成。n优点：优点：它与阀式避雷器相比具有动作迅速、通流容量大，残压低、无续流，对大气过电压和操作过电压都起保护作用，结构简单，可靠性高、寿命长、维护简便 。外形外形 型号：型号：Y5W1-7.6/27GY Y5W3-7.6/2
15、4W Y3W-12.7/31 第一个字母 Y 氧化锌避雷器代号 。第二个数字5或3标称放电电流（KA）。第三个字母结构代号：W：无放电间隙。B：并联放电间隙。C：串联放电间隙。第四个数字（下标）设计序号。第五个数字避雷器额定电压。第六个数字标称放电电流下最大残压值（KV）第七个字母特殊性能代号：GY：高原型。W：防污型。 保护间隙：保护间隙： n保护间隙保护间隙是最简单经济的防雷设备。n优点：优点：结构简单，成本低、维护方便 。n缺点：缺点：保护性能差，灭弧能力小，容易造成接地或短路故障，引起线路开关跳闸或熔断器熔断，造成停电。 两种角型间隙结构两种角型间隙结构辅助间隙辅助间隙角型间隙的一个电
16、极角型间隙的一个电极接线路，另一个电极接线路，另一个电极接地。为防止间隙被接地。为防止间隙被外物短接而发生接地，外物短接而发生接地，在其接地引下端再串在其接地引下端再串一个辅助间隙。一个辅助间隙。3 3、引下线：、引下线： 防防雷雷装装置置的的引引下下线线应应满满足足机机械械强强度度，耐耐腐腐蚀蚀和和热热稳稳定定的的要要求求。一一般般采采用用园园钢钢或或扁扁钢钢，尺尺寸寸和和腐腐蚀蚀要要求求与与避避雷雷带带相同。相同。4 4、接地装置：、接地装置： 接地装置是防雷装置的重要组成部分，接地装置是防雷装置的重要组成部分，作用是向大地泄放雷电流，限制防雷装置作用是向大地泄放雷电流，限制防雷装置的对地
17、电压，使之不致过高。的对地电压，使之不致过高。 防雷防雷接地装置与一般接地装置的要求基本接地装置与一般接地装置的要求基本相同。相同。P226P226三、防雷措施三、防雷措施l1 1、架空线路的防雷措施：、架空线路的防雷措施：l设设避避雷雷线线（60KV60KV及及以以上上全全线装装设，35KV35KV以以及下只在进出变电所的一段线路上装设。）及下只在进出变电所的一段线路上装设。）l提高线路本身的绝缘水平（木、瓷横担）提高线路本身的绝缘水平（木、瓷横担）l用三角形顶线作保护线（顶线装保护间隙）用三角形顶线作保护线（顶线装保护间隙）l装设避雷器和保护间隙装设避雷器和保护间隙2 2、变、配电所的防雷
18、措施、变、配电所的防雷措施装设避雷针装设避雷针高高压压侧侧装装设设阀阀型型避避雷雷器器或或保保护护间间隙隙( (尽量靠近）尽量靠近）低压侧装避雷器或保护间隙低压侧装避雷器或保护间隙 装设避雷针装设避雷针用来保护整个变、配电所建筑物，使用来保护整个变、配电所建筑物，使之免遭直接雷击。但变压器的门型构之免遭直接雷击。但变压器的门型构架不能用来装避雷针。架不能用来装避雷针。避雷针与配电避雷针与配电装置的空间距离不得小于装置的空间距离不得小于5m5m。 高压侧装设阀型避雷器或保护间隙高压侧装设阀型避雷器或保护间隙主要用来保护变压器，以免高电位沿高压线路侵主要用来保护变压器，以免高电位沿高压线路侵入变电
19、所避雷器或保护间隙应尽量靠近变压器入变电所避雷器或保护间隙应尽量靠近变压器 35-10KV配电装置对高电位侵入的防护配电装置对高电位侵入的防护（接线示意图）（接线示意图）低压侧装避雷器或保护间隙低压侧装避雷器或保护间隙主主要要在在多多雷雷区区使使用用，以以防防止止雷雷电电波波由由低低压压侧侧侵侵入入而而击击穿穿变变压压器器的的绝绝缘缘。当当变变压压器器低低压压侧侧中中心心点点不不接接地地时时，其其中中性点也应加装避雷器或保护间隙。性点也应加装避雷器或保护间隙。3 3、人身防雷措施：、人身防雷措施： 雷雷暴暴时时，雷雷云云直直接接对对人人体体放放电电, ,雷雷电电流流流流入入地地下下产产生生的的对对地地电电压压, ,二二次次放放电电都都可可能能造成对人体电击。造成对人体电击。P231-232
