电气安全 第七章 电气防火防爆.pdf

电气安全第七章电气防”防爆 概述 电气火灾和爆炸事故在火灾和爆炸事故中占有 很大比例。全世界每年死于电气事故的人数约占全部事故 死亡人数的20%以上。电气火灾约占火灾总数 的20%以上。据统计，电气事故在国外的石油化工企业事故中 占50%左右。国内电气火灾事故占火灾总数的35%左右。国内电气事故的损失约占总事故损失的20%左 右。ppt课件2概述 2010年，全国共接报火灾13.17万起，死亡 1108人，受伤573人，直接财产损失17.7亿 元。其中，因电线短路、过负荷及电气设备 故障等电气原因引起的火灾共40481起，占 火灾总数的30.7%,因生活用火不慎引发火 灾25547起，占19.4%。在69起较大以上火灾 中，有24起为电气原因引起，占34.8%;有 12起为生活用火不慎引起，占17.4%。ppt课件3概述 配电线路、高低压开关电器、熔断器、插座、照明器具、电动机、电热器具等电气设备 均可能引起火火；电力电容器、电力变压器、电力电缆、多油断路器等电气装置除可能引起火灾外，本身还可能发生爆炸。电气火灾和爆炸事故除可能造成人身伤亡和设备毁坏外，还可能造成大规模或长时期的 停电，给国家财产造成重大损失，因此要非常重视。ppt课件4主要内容 电气引燃源 危险物质 危险环境 防爆电气设备和防爆电气线路 电气防火防爆措施ppt课件5电气引燃源ppt课件6概述 不同的电气设备，由于其各自运行的特点，其发生火灾和爆炸的原因各不相同。发热并超过电气设备的允许极限是电气设备 发生火灾的主要原因，而在发生火灾的同时,有可能伴随着爆炸。由于发热，使电气设备的绝缘材料发生老化 分解，长期的积累，使电气发生过热、短路,引发电气火灾的发生。绝缘材料的允许温度一般在120以下。绝 缘材料的温度超过此值，就会使电气设备出 现引起过热燃烧和爆炸的危险温度。ppt课件7危险温度危险温度是因电气设备过热所引起的，而电 气设备过热主要是由电流产生的热量所造成 的。故障短路；他攻i皿,1 接触不良；散热不良；铁磁损耗、涡流作用善 绝缘材料的劣化；I 漏电3 电热器具和幻具的猛懿。-i危险温度故障短路 绝缘老化变质、高温、潮湿、腐蚀（慢）磨损和铁锈腐蚀 外来机械破坏、磨损（快）雷击等过电压，绝缘击穿 额定电压太低，被工作电压击穿 导电粉尘、纤维、水进入设备内部 小动物ppt课件9危险温度过载：电气线路或设备所通过的电流值超过 其允许的数值则为过载。设计选用线路或设备不合理，或没有考虑适当 的裕量，以至在正常负载下出现过热。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。管理不严，乱拉乱接,容易造成线路或设备过载运行。油断路器断 流容量不能满足要求时，可引起火灾或爆炸。设备故障运行会造成设备和线路过负载，如三 相电动机缺一相运行或三相变压器不对称运行 均可能造成过载。ppt课件10危险温度接触不良：电气线路或设备上相互连接部分和接触 部分是电路中的薄弱环节，是发生过热的一个重点 部位。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。对拆卸的接头连接不紧密或由于振动而松动也会导致接 头发热。活动触头，如刀开关的触头、接触器的触头、插式熔断 器（插保险）的触头、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，由于铜和铝理化性能不同，接头处易因 电解作用而腐蚀，从而导致接头过热。电刷的滑动接触要保持足够的压力，还要保持光滑和清 洁，以防产生过大的火花。ppt课件11危险温度散热不良电气设备温升不只和发热量有关，也和热量散 失条件好坏有关。由于环境温度过高，或使用 方式不当，以及散热设施工作条件不正常，如 变压器油量不足、电动机通风道堵塞等，使散 热条件恶化，造成设备温度过高。电气设备中的铁磁材料在交流电流的作用下，因磁滞损耗和涡流损耗 而产生热量。由于材料性能、工艺装配质量以 及磁通密度过高等原因，将使磁损增大产生高 出 zn n oppt课件 12危险温度绝缘材料的绝缘劣化绝缘材料的绝缘劣化后，泄漏电流，介质损耗 增加，导致绝缘热损坏；或由于绝缘性质劣化,在电场作用下电击穿而产生大量热量使温度 升高。漏电漏电电流一般不大，线路保险丝不会动作。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,则很容易造局部过热。ppt课件13危险温度电热器具和灯具的过热：大部分的危险温度 是由于电加热设备在工作时，外表面有较高 温度而产生的。电炉电阻丝的工作温度高达800,可引燃与之 接触的或附近的可燃物。电烤箱内物品烘烤时间太长、温度过高可能引 起火灾。使用红外线加热装置时，如误将红外 光束照射到可燃物上，可能引起燃烧。电熨斗和电烙铁的工作温度高达500600,能直接引燃可燃物。电褥子通电时间过长，将 使电褥子温度过高而引起火灾ppt课件14危险温度电热器具和灯具的过热：大部分的危险温度是 由于电加热设备在工作时，外表面有较高温度 而产生的。灯泡和灯具工作温度较高，如安装、使用不当，均 可能引起火灾。当供电电压超过灯泡额定电压或大功率灯泡的玻璃 壳发热不均匀，或凉水溅到灯泡上时都能引起灯泡 爆碎，炽热的鸨丝落在可燃物上，将引起可燃物质 的燃烧。灯座内接触不良使接触电阻增大，温度上升过高，可引燃可燃物。日光灯镇流器运行时间过长或质量 不好，将使发热增加，温度上升，如超过镇流器内 的绝缘材料的引燃温度也可引燃成灾。灯泡功率/W407o100150200表面温度/(50 60ppi设1千 140-200170220150230160300电火花和电弧 电火花：电极间的击穿放电。电弧：大量的密集的电火花汇集成的弧光。产生原因：工作原因：指电气设备正常工作和操作过程中产生 的火花，如电刷与滑动处的微小火花、插销拔出或 插入时的火花、开关切合等；事故原因：当线路和设备发生故障以及不正常操作 时产生的火花、电弧，如短路、绝缘损坏、误操作 等；外橐原因：雷电、静电、高频感应电火花等；机械碰撞高温工作器件：除此以外，外界存在爆炸 性混合物，或变压器周围不合理堆放的易燃物，都 会促成电气设备发生火灾爆炸的可能。ppt课件16电火花和电弧电气设备本身.除多油断路器、电力变压器、电力电容器、充油套管、油浸纸绝缘电力 电缆等设备可能爆破外，以下情况可能引起 空间爆炸：周围空间有爆炸性混合物，在危险温度或电火 花作用下引起空间爆炸；充油设备的绝缘油在高温电弧作用下气化和分 解，喷出大量油雾和可燃气体，引起空间爆炸 发电机的氢冷装置漏气或酸性蔷电池排出氢气等，形成爆炸性混合物，引起空间爆炸。ppt课件17危险物质ppt课件18基本概念 在大气条件下，气体、蒸气、薄雾、粉尘或纤 维状的易燃物质与空气混合，点燃后燃烧能在 整个范围内传播的混合物称为爆炸性混合物。能形成上述爆炸性混合物的物质称为爆炸危险 物质。凡是具（可能）有爆炸性混合物出现，且达到 足以要求对电气设备和线路的结构、安装、使 用采取防爆措施的环境，称为爆炸性危险环境 含有爆炸性气体混合物的环境称为爆炸性气体环境含有爆炸性粉尘混合物的环境称为爆炸性粉尘环境ppt课件19基本概念根据爆炸危险物质的物理化学性质分为：I类：矿井甲烷及其混合物；n类：爆炸性气体、蒸汽、薄雾等；n i类：爆炸性粉尘、纤维等。石油化工系统中的物质均为II类或川类危险 爆炸性物质ppt课件20危险物质的性能参数闪点：在规定的试验条件下，易燃液体能释 放出足够的蒸气并在液面上方与空气形成爆 炸性混合物，点火时能发生闪燃（一闪即灭）的最低温度。燃点：物质在空气中点火时发生燃烧，移去 火源仍能继续燃烧的最低温度。对于闪点不超过45 的易燃液体，燃点仅比 闪点高15,一般只考虑闪点，不考虑燃o对于闪点比较高的可燃液体和可燃固体，闪点 _与燃点相差较大,应用时有必要加以考虑。ppt课件 21危险物质的性能参数引燃温度：又称自燃点或自燃温度，是指在 规定试验条件下，可燃物质不需要外来火源 即发生燃烧的最低温度。爆炸极限：通常是指爆炸浓度极限。它是在 一定的温度和压力下，气体、蒸气、薄雾或 粉尘、纤维与空气形成的能够被引燃并传播 火焰的浓度范围。该范围的最低浓度称为爆 炸下限、最高浓度称为爆炸上限。ppt课件22危险物质的性能参数最小点燃电流比（MICR）：是指在规定试验 条件下，气体、蒸气、薄雾等爆炸性混合物 的最小点燃电流与甲烷爆炸性混合物的最小 点燃电流之比。最小引燃能量：指在规定的试验条件下，能 使爆炸性混合物燃爆所需最小电火花的能量 o如果引燃源的能量低于这个临界值，一般 不会着火。ppt课件23危险物质的性能参数最大试验安全间隙（N品传爆能力的性能参考件下，两个经间隙长卢一个容器内燃爆时不至 爆的最大连通间隙。图1测定装置结构简图1-热电偶；2安全阀；3一恒温箱;4 外爆炸室；5 内爆炸室上壳体;6 定位销;7 内爆炸室下壳体；点火电极;9电极引线孔;|10 支撑套筒;11 一进气孔;12 电加热器：13 进气管；14 支撑架；15 电磁阀ppt课件24危险物质的分级按最大试验安全间隙和最小点燃电流比对n 类分级。对爆炸性气体混合物根据其传爆能力，采用 最大试验间隙法(MESG)和最小点燃电流 比法(MICR)分为：HA级 IIB级 n c级ppt课件25危险物质的分级危险物质的分级按导电性和爆炸性对III类危险性物质分类:IIIA 级 n iB 级类和级 粉尘物质类别非导电性可燃纤维 非导电性爆炸性粉尘导电性爆炸性粉尘IIIB火炸药粉尘ppt课件27危险物质的分级 爆炸性粉尘:这种粉尘即使在空气中氧气很少的环 境中也能着火:呈悬浮状态时能发生剧烈的爆炸，如 镁、铝、铝青铜等粉尘。可燃性导电粉尘:与空气中的氧起发热反应而燃烧的导电性粉尘，如石墨、炭黑、焦炭、煤、铁、锌、钛等粉尘。导电性粉尘的电阻系数等于或小于103c.m。可燃性非导电粉尘:与空气中的氧起发热反应而燃 烧的非导电性粉尘，如聚乙烯、苯酚树脂、小麦、砂糖、染料、可可、木质、米糠、硫黄等粉 可燃纤维:与空气中的氧气发热反应而燃烧的纤维乙 如棉花纤维、麻纤维、丝纤维、毛纤维、本质纤雉、人造纤维等。ppt课件28危险物质的分级按引燃温度分组：爆炸性物质的分组是按在用标准的试 验方法试验时引燃爆炸性混合物的最低温度划分的。I类：不分组 II 类：Ti：T450；T2：300T450；T3：200T300；T4：135270 C；200T270：140 cTW200C；3 T5：100T135；丁6:85T 100；ppt课件危险物质的分级爆炸性气体的分类、分级、分组类 和 级最大试验安全 间隙(MESG)mm最小小爆 电流比(MICR)引燃温度与组别1T11TIMESO 1.14MICR=L0甲烧da0.9MES（；1.140.8MICR1,0乙烷，内烷、WB.苯乙希、氯乙也女笨、甲苯，笨，甲 醉、一辄化碳、乙假乙丽、乙 鼠丙播屑烷、乙 醉、内相、忸、乙般 丽、乙般 戊丽、乙 的肝戊烷、己 烷、庚烷、癸烷，W 烧、汽油、硫化痣、环 己烷L醛、亚硝酸 乙酯ppt课件30危险物质的分级爆炸性气体的分类、分级、分组利般觥必MS(MESG)mm剧献(MICK)麻阊炳如别 T：11T.口 IB0.5MES(,0.9o.1 M1(R0.8二惟、民用 眄硼外乙 黑麻再 爆二 除乙相 ncMESG5;V设备气体容积.m3;VP管道气体容积,n?;Q气体流量,n r7scppt课件56防爆电气设备的类型口按防爆结构型式分类本质安全型（标志i）:这类设备是在正常运行或 发生故障情况下产生的火花或热效应，均不能点燃 爆炸性混合物的电气设备。本质安全型设备按其安全程度分成i A级和i B级：iA级：在正常工作和一个故障和两个故障时不能点燃爆 炸性气体混合物，主要用于0区；iB级：在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混 合物,主要用于1区。关联设备外壳防护等级不得低于I P20,煤矿井下采掘 工作面不得低于I P54。其外部连接可以采用接线端子 与接线盒，或采用插接件。接线端子之间、接线端子与，卜壳之间均应有足够的距离。插接件应有防止拉脱的措 施Oppt课件57防爆电气设备的类型口按防爆结构型式分类本质安全型(标志i):这类设备是在正常运 行或发生故障情况下产生的火花或热效应，均 不能点燃爆炸性混合物的电气设备。本质安全电路端子与非本质安全电路端子之间的距 离不得小于50 m m o 本质安全电路的电源变压器的次级电路必须与初级 电路之间保持良好的电气隔离。如初级绕组与次级 绕组相邻，其间应隔以绝缘板或采取其他措施。电气线路与设备金属构架之间的绝缘应能承受2倍 电路电压，并能承受不低于500V的耐压试验。本 席右仝由改知韭木店8仝由段也应能迸寻“一者由表7-9本质安全型设备导线的许用电流(T1-T4)导线截17 mm?0.170.03!(L090.1910 280.44最大许用电流/A1.01.65ppt谢电5 0*6.58 358防爆电气设备的类型按防爆结构型式分类充砂型（标志q）：这类设备是把细粒状物料充入 外壳，壳内出现的电弧、火焰传播或壳壁和颗粒表 面的温度均不能点燃壳外爆炸性混合物的电气设备O充砂型设备的外壳应有足够的机械强度，防护等级不得 低于I P44。细粒填充材料应填满外壳内所有空隙，颗 粒直径为0.25L6m m。填充时，细粒材料含水量不 得超过0.1%。无火花型（标志N）：在正常运行条件下不产生电 弧或火花，也不产生能点燃周围爆炸性混合物的表 面温度或灼热点的电气设备。特殊型（标志s）：结构上不属于上述类型的防燥电气设备。ppt课件59防爆电气设备的标志防爆型电气设备外壳的明显处，须设制清晰的永久 哇空纹标志。设备铭牌的右上方应有明显的“Ex 7于志O防爆标志表示法：防爆型式类别级别组别 d IIBT3一一表示n类B级T3组的隔爆型电气设备；ia IIAT5一一表示II类A级T5组的id级本质安全型电气设 备。如有一种以上复合防爆型式，应先标出主体防爆型 式，然后标出其他防爆型式。如qpHBT4一表示主体为增安型，并有正压型部件的 防嫁型电气设备。对于JI类电气设备，可以标温度组别，可以标最高 表面温度,也可两者都标出。如最高表面温度1250c的工厂用增安型电气设备可标志 为 eHT4、ell(125)或 eH(125)T4。ppt课件 60防爆电气设备的选择 所在场所和区域范围划分及所在场所内爆炸 性混合物的级别、组别等有关资料；根据电气设备使用场所的等级、电气设备的 种类和使用条件选择电气设备；所选电气设备的级别和组别不应低于该场所内爆炸性混合物的级别、组别;有国家检验部门防爆合格证的产品。ppt课件61防爆电气线路的要求 爆炸性危险环境内的电气线路布置位置、敷 设方式、导线材质、接线方式等均应与区域 危险等级相适应。位置：电气线路应敷设在爆炸危险性较小或释放源较远的位置；10kV及以下架空线路不得跨越爆炸危险环境；靠近危险环境时,距离小于杆塔高度的L 5倍。ppt课件62防爆电气线路的要求口配线和接线方式:爆炸性危险环境主要采用防爆钢管配线和电缆 配线。固定敷设的电力电缆采用铠装电缆；固定敷设的照明、通讯、信号和控制电缆采用 铠装电缆或塑料护套电缆；非固定敷设的电缆采用非可燃性橡胶护套电缆ppt课件63防爆电气线路的要求隔离与密封：敷设电气线路通过爆炸危险环境的孔洞时，应 用非可燃性材料严密封堵。隔离密封盘的防爆等级应符合要求，隔离密封 盒不能作为导线的连接或分线用。配线电缆的外套管口，应使用密封胶泥密封。ppt课件64防爆电气线路的要求口导线材料选择:爆炸危险等级为1区或10区采用铜芯导线或电缆 爆炸危险等级为2区，电力线路采用4mm2以上 铝芯导线或电缆；照明线路2.5mm2以上的铝 芯导线或电缆。有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或铜芯电缆；煤矿井下不得适应铝芯电缆。爆炸危险中，低压电力照明线路的电线、电缆 的不得低于工作电压，并不得低于500V。ppt课件65防爆电气线路的要求口允许载流量：爆炸危险的载流量应低于非爆炸危险的载流量 在1区、2区，电缆的载流量不应小于熔断器的 熔断额定电流和断路器长延时过电流脱扣器额 定电流的L 2 5倍或电动机额定电流的1.25倍。高压线路应按短路电流进行热稳定校验。ppt课件66合理选用电气设备爆炸危险场所电气设备防爆类型选型法田前味绢剂立区域电气设备类型符号本质安全型（ia级）*1 dU邑其它为0区设计的电气设备（特殊级）S适用于0区和1区的防护型式无火花型na 八 rzr适用于2区的各种防护型式10区尘密型a-M11区IP54（用于电机）；IP65（电器仪表）ppt课件67合理选用电气设备爆炸危险场所电气设备防爆类型选型法田前味绢剂正区域电气设备类型符号适用于0区的防护型式d增安型e1反本质安全型（ib级）ibI UX充油型0正压型nH充砂型其它为1区设计的电气设备（特殊级）qsppt课件68合理选用电气设备旋转电机防爆结构的选型注：表中符号意义如下（适用于以下各表）：O-适用；-尽量避免；p族课件 不适用；-结构上不 69现实；无符号-一般不用渭电q设备爆炸危险区域与防爆结构1区2区隔爆正压增安隔煤正乐增安无火呼1三相鼠笼型脐应电动机Q00X00002三相绕线型感应电动机。000X3单相鼠笼型感应电动机0X004带制动器的鼠笼里感应电动机X0X三相同步电动机00X006直流电动机-二0一7电磁滑差离合器（无电刷）00X000合理选用电气设备 三相鼠笼型感应电动机原则上是具有连续使用的连续额 正和短时间使用的短时间额定特性的电动机。三相绕线型感应电动机应将其启动电流限制在必要的最 小限度，额定值按序号1选择。带制动器的鼠笼型感应电动机一般多为断续使用和反复 使用，因此，特别有必要对其负荷条件、运行特性进行充 分研究后再选型。这里是指包括控制危险温度的制动器的 隔爆型结构。是指发生电火花的部分为隔爆或正压型防爆结构，而其 第体为增安型防爆结构。对增安型电动机需选择合适的过电流保护装置，防止转 子堵转时产生不允许的高温。表中无火花电动机在用于通风不良及户内具有比空气重 的介质的区域内时，需嗔重考虑。ppt课件70合理选用电气设备低压变压器防爆结构的选型ppt课件71合理选用电气设备照明灯具防爆结构的选型，汪iri-ivr7 1 Tnii-ni ir旺，-1Jk7i序中H R7隔爆增安隔爆增安3日X1固定式白炽灯orOOA2移动式白炽灯Ao-yj|1 TV八JL_3固定式荧光灯oXoo4固定高压式水银灯oooX横带式由油灯6指示灯类ccoXppt课件72合理选用电气设备粉尘爆炸危险场所电气设备防爆类型选型注：L符号。表示使用。2.I P54、I P 65防护等级的标志按外壳防护等级的分类的规定。电气设备爆炸危险区域与防爆结构序号10区11区尘密正压充油正压尘物IP65IP541 1变压器00002配电装置00电动机鼠笼式000带电刷004电器和仪表固定安装000移动式0001 6携带式001 7照明灯具000ppt课件73合理变色电气设备口火灾危险场所,电懿赢爆类型选型序号电气设备：火灾危险区域：21区22区23区1电机固定安装IP441IP54,IP21 移动式和携带式IP541P549电器和仪表固定安装充油 IP56 JP65 JP4 I 11P65IP22移动式和携带式IP56JP65IP44E 3照明灯具固定安装防护防尘开启E移动式和携带式防尘防护4配电装置防尘防护5接线盒ppt课件74合理变色电气设备 在21区内固定安装的IP44型电机正常运 行时有火花的部分（如滑环），应装在全封 闭的罩子内。在23区内固定安装的正常运行时有火花（如滑环电机）的电机，不应采用IP21型，而应采用IP44型。在21区内固定安装的电器和仪表，在正常 运行有火花时，不宜采用IP44型。移动式和携带式照明灯具的玻璃罩，应有 金属网保护。ppt课件 75电气火灾的灭火常识ppt课件76切断电源以防触电电气设备或线路发生火灾，如果没有及时切 断电源，在下列情况可能触电：扑救人员身身体或所持器械可能触及带电部 分，造成触电事故；使用导电灭火剂，如水枪射出的直流水柱、泡沫灭火机射出泡沫等射至带电部分，也可能 引起触电事故；火灾发生后，电气设备可能因绝缘损坏而碰 壳短路，电气线路也可能因电线断落而接地短 路，使正常时不带电的金属构架、地面等部位 带电，也可能导致接触电压或跨步电压触电的 危险。ppt课件77切断电源以防触电切断电源时应注意以下几项：火灾发生后一由于受潮或烟熏,开关设备的绝缘 性能会降低，囱此拉闸时最好用地缘工具操作；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不应先操作 闸刀开关切断电源，以免引来弧光短路；切断电源的范围要选择适当，防止断电后影响灭 火工作和扩大停电范围；剪断电线时，对三相线 路的非同相电线应在不同部位剪断工以免造成短路 o剪断空中电线时，剪断位置应选择在电源方向的 支持物附近，以防止电线剪断后掉落造成接地短路 或触电事故。电气设备和线路在切断电源后的灭火方法，与 一般火灾的灭火方法相同。ppt课件78带电灭火安全要求 选择适当的灭火剂：C。、干粉、七氟丙烷、三氟甲烷、纯净水雾、1211,1301、CCI4、IG541 人体与带电体保持安全距离：水雾枪喷口到 导电体的距离，110kV应23m,220kV应 5m；架空线路：灭火时人体位置与带电体之间仰 角应小于45,防止电线断落危及灭火人员 安全；口设置套戒区：如有带电线路断落地面，应设 警戒区，防止其他人员触电。ppt课件 79