1.2　用电安全

1.2.1　电气设备过热

实际中常引起电气设备过热的情况有：

（1）短路。发生短路时，线路中的电流增大为正常时的几倍甚至几十倍，而产生的热量又和电流的平方成正比，使得温度急剧上升，大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的自燃点，即引起燃烧，从而导致火灾。

引起短路的原因主要有：

①当电气设备绝缘老化或受到高温、潮湿或腐蚀的作用而失去绝缘能力时，有可能引起短路。

②绝缘导线直接缠绕、勾挂在铁钉或铁丝上时，由于磨损和铁锈腐蚀，很容易使绝缘破坏而形成短路。

③由于设备安装不当，有可能使电气设备的绝缘受到机械损伤而形成短路。

④由于雷击等过电压的作用，电气设备的绝缘可能遭到击穿而形成短路。

⑤在安装和检修工作中，由于接线和操作的错误，会造成短路事故。

（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两种情况：首先是设计时选用线路或设计不合理，以致在额定负载下产生过热；其次是使用不合理，即线路或设备的负载超过额定值，或连续使用，超过线路或设备的设计能力，由此造成过热。

（3）接触不良。接触部分是电路中的薄弱环节，是发生过热的一个最常见原因。常见接触不良的情况有：

①对于铜铝接头，由于铜和铝的性质不同，接头处易腐蚀，从而导致接头过热。

②如闸刀开关的触点、接触器的触点等活动触点没压紧或接触表面粗糙不平，都会导致触点过热。

③不可拆卸的接头连接不牢、焊接不良而增加接触电阻导致接头过热。

④能拆卸的接头连接不紧密或由于震动而松动，也将导致接头发热。

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

（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，如果这些措施受到破坏，就会造成设备过热。

1.2.2　电火花和电弧

电火花是电极间的绝缘被击穿放电而形成的，电弧是大量的电火花汇集而成的。

一般电火花的温度都很高，特别是电弧温度可高达6000～8000℃。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。

在生产和生活中，电火花是经常见到的。电火花大体可分为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火花，如直流电动机电刷与整流子滑动接触处产生的火花、电源插头拔出或插入时产生的火花等。

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产生的火花、绝缘损坏时产生的闪光、导线连接松脱时产生的火花、保险丝熔断时产生的火花、过电压放电产生的火花及修理工作中错误操作产生的火花等。

以下情况可能引起空间爆炸：

（1）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。

（2）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，引起空间爆炸。

（3）酸性蓄电池排出氢气等都会形成爆炸性混合物，引起空间爆炸。

1.2.3　消除或减少爆炸性混合物

消除或减少爆炸性混合物包括采取封闭式作业，防止爆炸性混合物泄漏；清理现场积尘、防尘爆炸性混合物积累；设计正压室、防止爆炸性混合物侵入有引燃源的区域；采取开式作业或通风措施，稀释爆炸性混合物；在危险空间充填惰性气体或其他不活泼气体，防止形成爆炸性混合物；安装报警装置，当混合物中危险物品的浓度达到其爆炸下限的10%时报警等措施。

1.2.4　隔离和间距

危险性大的设备应分室安装，并在隔墙上采取封堵措施。电动机隔墙传动、照明灯隔玻璃窗照明等都属于隔离措施。变配电室与爆炸危险环境或火灾危险环境毗邻时，隔墙应用非燃性材料制成；孔洞、沟道应用非燃性材料严密堵塞；门、窗应开向没有爆炸或火灾危险的场所。

变配电站不应设在容易沉积可燃粉尘或可燃纤维的地方。

1.2.5　消除引燃源

消除引燃源主要包括以下措施：

（1）按爆炸危险环境的特征和危险物的级别、组别选用电气设备和设计电气线路。

（2）保持电气设备和电气线路安全运行。安全运行包括电流、电压、温升和温度不超过允许范围，还包括绝缘良好、连续和接触良好、整体完好没有损坏、清洁以及标志清晰等。

（3）在爆炸危险环境应尽量少用携带式设备和移动式设备，一般情况下不应进行电气测量工作。

1.2.6　保护接地

爆炸危险环境接地应注意如下几点：

（1）应将所有不带电金属物体做等电位联结。从防止电击考虑不需接地（接零）者，在爆炸危险环境仍应接地（接零）。

（2）如低压接地系统配电应采用TN-S系统，不得采用TN-C系统，即在爆炸危险环境应将保护零线与工作零线分开。保护导线的最小截面积，铜导体不得小于4mm²，钢导体不得小于6mm²。

（3）如低压不接地系统配电应采用IT系统，并装有一相接地时或严重漏电时能自动切断电源的保护装置或能发出声、光双重信号的报警装置。

1.2.7　电气灭火

电气火灾有两个不同于其他火灾的特点，第一是着火的电气设备可能是带电的，扑救时要防止人员触电；第二是充油电气设备着火后可能发生喷油或爆炸，造成火势蔓延。因此，在扑灭电气火灾的过程中，一要注意防止触电，二要注意防止充油设备爆炸。

1.2.7.1　先断电后灭火

如火灾现场尚未停电，应首先切断电源。切断电源时应注意以下几点：

（1）切断部位应选择得当，不得因切断电源影响疏散和灭火工作。

（2）在可能的条件下，先卸去线路负荷，再切断电源。切忌在忙乱中带负荷拉刀闸。

（3）由于火烧、烟熏、水浇等导致电气绝缘可能大大降低，因此切断电源时应配用有绝缘柄的工具。

（4）应在电源侧的电线支持点附近剪断电线，防止电线断落下来造成电击或短路。

（5）切断电线时，应在错开的位置切断不同相的电线，防止切断时发生短路。

1.2.7.2　带电灭火的安全要求

（1）不得用泡沫灭火器带电灭火，带电灭火应采用干粉、二氧化碳、1211等灭火器。

（2）人及所带器材与带电体之间应保持足够的安全距离：干粉、二氧化碳、1211等灭火器喷嘴至10kV带电体的距离不得小于0.4m；用水枪带电灭火时，应该采用喷雾水枪，水枪喷嘴应接地，并应保持足够的安全距离。

（3）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45°，防止导线断落下来危及灭火人员的安全。

（4）如有带电导线断落地面，应在落地点周围画半径5～10m的警戒圈，防止发生跨步电压触电。

（5）因为可能发生接地故障，为防止发生跨步电压和接触电压触电，救火人员及所使用的消防器材与接地故障点要保持足够的安全距离。在高压室内安全距离为4m，室外安全距离为8m，进入上述范围的救火人员要穿上绝缘靴。

1.2.8　建筑物的防雷措施

1.2.8.1　建筑物的防雷分类

建筑物按对防雷的要求，可分为以下三类：

第一类建筑物：在建筑物中制造、使用或储存大量爆炸性物资者；在正常情况下容易形成爆炸性混合物，因电火花会发生爆炸，引起巨大破坏和人身伤亡者。

第二类建筑物：在正常情况下能形成爆炸性混合物，因电火花会发生爆炸，但不致引起巨大破坏和人身伤亡者。

第三类建筑物：凡不属于一、二类建筑物而需要作防雷保护者。车间、民用建筑、水塔都属此类。

1.2.8.2　第三类建筑物的防雷措施

对电工初学者只简单介绍第三类建筑物的防雷措施。

一般来说，屋顶越尖的地方，越易遭受雷击，如房檐的四角、屋脊。屋面遭受雷击的可能性极小。

所以对建筑物屋顶最易遭受雷击的部位，应装设避雷针或避雷带（网），进行重点保护。

对第三类建筑物，避雷针（或避雷带、网）的接地电阻≤30Ω。如为钢筋混凝土屋面，可利用其钢筋作为防雷装置，钢筋直径不得小于4mm。每座建筑物至少有两根接地引下线。第三类建筑物两根引下线间距离为30～40m，引下线距墙面为15mm，引下线支持卡之间距离为1.2～2m。断接卡子距地面1.5m。

在进户线墙上安装保护间隙，或者将绝缘子的铁角接地，接地电阻≤20Ω。允许与防护直击雷的接地装置连接在一起。第三类建筑物（非金属屋顶）的防护措施示意图如图1-17所示。