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電氣消防基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材

第一節(jié)電工學(xué)基礎(chǔ)

一、直流電路

(一)電路和電流

1.電路

電流所流過(guò)的路徑叫做電路。為了繪圖方便和便于分析,國(guó)家規(guī)定了各種電

氣元件的圖形符號(hào),用圖形符號(hào)畫(huà)成的圖稱為電路圖(如圖5-1)。電路一般是由

電源、負(fù)載、連接導(dǎo)線和控制設(shè)備四個(gè)基本部分組成。

2.電流

電荷有規(guī)則的定向移動(dòng)稱為電流。電流的強(qiáng)弱用電流強(qiáng)度表示,其符號(hào)為I,

為了敘述上的方便,人們把電流強(qiáng)度簡(jiǎn)稱為電流。對(duì)于怛定電流來(lái)說(shuō),若以Q表

示在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面上的總電量,則電流強(qiáng)度I可用下式表示:

------―一h------cr^o-I

電池開(kāi)關(guān)

0-------------------------

燈泡

圖5」電前圖

I=Q/t(5-1)

式中:I一一電流強(qiáng)度,單位為安培(A);

Q---電量,單位為庫(kù)侖(C);

t——時(shí)間,單位為秒(s)。

電流分脈動(dòng)、交流和直流電流三大類(lèi)。凡大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流

稱為穩(wěn)恒電流,簡(jiǎn)稱直流,凡大小和方向都隨時(shí)間變化的電流稱為交流電流;凡

電流的大小隨時(shí)間變化,但方向不隨時(shí)間變化的電流,稱為脈動(dòng)電流。

(二)電壓、電位和電動(dòng)勢(shì)

1.電壓

電壓又稱電壓差,是衡量電場(chǎng)力做功大小的物理量,用I表示,其大小為電

場(chǎng)力將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)所做的功ML和電量q的比值:

U^W^/q(5-2)

R

——HF--

閉臺(tái)電-'

圖5?2全電超圖

電壓不但有大小而且有方向。電壓總是對(duì)電路中的兩點(diǎn)而言,因而用雙下標(biāo)

表示,其中前一個(gè)下標(biāo)代表正電荷運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),后一個(gè)下標(biāo)表示正電荷運(yùn)動(dòng)的終

點(diǎn),電壓的方向則由起點(diǎn)指向終點(diǎn)。在電路圖中,電壓的方向也稱做電壓的極性,

用“+、一”兩個(gè)符號(hào)表示。

2.電位

電路中某點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的電壓稱為該點(diǎn)的電位,單位為伏特,用V表示。

參考點(diǎn)的電位規(guī)定為零電位。通常選用大地為參考點(diǎn),在電子儀器中,常把

金屬機(jī)殼或電路的公共接點(diǎn)作為參考點(diǎn)。電壓的大小和參考點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)。

電路中a、b兩點(diǎn)間的電位之差,稱為該兩點(diǎn)的電位差(電壓),即

uab=u—Ub(5-3)

3.電動(dòng)勢(shì)

電源的電動(dòng)勢(shì)指電源力移送單位正電荷從負(fù)極到正極的過(guò)程中所做的功,用

E表示,即:

E=W/q(5-4)

對(duì)于一個(gè)電源來(lái)說(shuō),在外部不接負(fù)載時(shí),電源兩端電壓大小等于電源電動(dòng)勢(shì)

的大小,但方向相反。

(三)電能和電功率

1.電能

在電路中,電荷只是一種轉(zhuǎn)換和傳輸能量的媒介物,電荷本身并不產(chǎn)生或消

耗任何能量。通常所說(shuō)的用電,就是指取用電荷所攜帶的能量.

在時(shí)間t內(nèi),外電路取用的電能表示為:

W^U^UIt(5-5)

2,電功率在某段時(shí)間內(nèi),電路中產(chǎn)生或損耗的電能與該段時(shí)間的比稱為電功率,

用字母P表示:

P=W/t(5-6)

式中:P——電功率,Wo

(四)電阻和歐姆定律

1.電阻

電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流起阻礙作用大小的一個(gè)物理量,用字母R或r表示。

單位是歐姆,簡(jiǎn)稱歐,用字母。表示。導(dǎo)體的電阻是客觀存在的,即使沒(méi)有加上

電壓,導(dǎo)體仍然有電阻。導(dǎo)體的電阻取決于材料的性質(zhì)、幾何尺寸和導(dǎo)體的溫度

等因素。某些感溫火災(zāi)探測(cè)器就是利用電阻的這一特性設(shè)計(jì)的。

當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是1伏特,導(dǎo)體內(nèi)通過(guò)的電流是1安培時(shí),這段導(dǎo)體的電

阻就是1歐姆。

2.歐姆定律

(D一段電路的歐姆定律

一段均勻電路的歐姆定律可表示為:

UAB=IR(5-7)

(2)全電路歐姆定律

全電路就是含電源的閉合的直流電路,圖5-2表示一個(gè)簡(jiǎn)單的全電路。全電

路歐姆定律表示:在一個(gè)閉合電路中,電流強(qiáng)度與電源電動(dòng)勢(shì)成正比,與整個(gè)電

路的電阻成反比。

全電路歐姆定律的數(shù)字表達(dá)式為:

I=E/(R+r)(5-8)

式中:U-----電源的端電壓;

Ir——電源內(nèi)部的電壓降。

(五)串并聯(lián)電路

1.串聯(lián)電路

(1)串聯(lián)電路的含義

串聯(lián)電路是指把幾個(gè)導(dǎo)體元件依次首尾相連的方式。串聯(lián)電路的基本特征是

只有一條支路,電流依次通過(guò)每一個(gè)組成元件,如圖5-3所示。

(2)串聯(lián)電路的特點(diǎn)

串聯(lián)電路有如下特點(diǎn):

①流過(guò)每個(gè)電阻的電流相等;

②總電壓(串聯(lián)電路兩端的電壓)等于分電壓(每個(gè)電阻兩端的電壓)之和,

U=Ui+U2+-+U?

③總電阻等于分電阻之和,

SPR=R1+R2+-+Rn

④各電阻分得的電壓與其阻值成正比;

⑤各電阻分得的功率與其阻值成正比。

串聯(lián)電路的開(kāi)關(guān)在任何位置都能控制整個(gè)電路,即其作用與所在的位置無(wú)關(guān)。

串聯(lián)電路只要有某一處斷開(kāi),整個(gè)電路就成為斷路,即所相串聯(lián)的電子元件不能

正常工作。在串聯(lián)電路中,電流只有一條通路,經(jīng)過(guò)一盞燈的電流一定經(jīng)過(guò)另一

盞燈。如果熄滅一盞燈,另一盞燈一定熄滅。在一個(gè)電路中,若想用一個(gè)開(kāi)關(guān)控

制所有電路,即可使用串聯(lián)電路。

2.并聯(lián)電路

(1)并聯(lián)電路的含義

并聯(lián)電路是指在電路中,把幾個(gè)元件的一端連在一起,另一端也連在一起,

然后把兩端接入電路的方式,如圖5-4所示。

并口吧!8示總用

(2)并聯(lián)電路的特點(diǎn)

并聯(lián)電路有如下特點(diǎn):

①電路有若干條通路;

②干路開(kāi)關(guān)控制所有的用電器,支路開(kāi)關(guān)控制所在支路的用電器;

③各用電器相互無(wú)影響;

④并聯(lián)電路中,每一元件兩端的電壓U都是相同的;

⑤總電阻及與所有元件電阻的關(guān)系為:

1/R=l/R1+1/R2+-+1/Rn

并聯(lián)電路可將一個(gè)用電器獨(dú)立完成工作,一般家庭用的電燈、電視、空調(diào)以

及其他電器用品均是以并聯(lián)方式連接的。并聯(lián)電路各處電流和起來(lái)等于總電流,

由此可見(jiàn),并聯(lián)電路中電流消耗大。

(六)電流的熱效應(yīng)

電流通過(guò)導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生熱,這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)。電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),克

服導(dǎo)體電阻的阻礙作用而對(duì)電阻做功,促使導(dǎo)體分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇,從而將電能

變成熱能,使導(dǎo)體的溫度升高。

電流流過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,與電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正

比,稱為焦耳一楞次定律??捎檬?—9表示:

Q=I2Rt(5—9)

式中:Q—電阻產(chǎn)生的熱量,Jo

利用電流能使導(dǎo)體發(fā)熱的特點(diǎn),人們發(fā)明制造了白熾燈、電熱毯、電焊及電

路中的熔斷絲等。但是電流的熱效應(yīng)也有不利的一面,如電氣設(shè)備中導(dǎo)線都有一

定電阻,在通電時(shí)電氣設(shè)備的溫度就會(huì)升高。如果溫度太高,會(huì)加速絕緣材料的

老化變質(zhì),加橡皮硬化,絕緣紙,紗帶燒焦,漆包線的漆層脫落等,因而引起漏

電或線圈短路,甚至引發(fā)火災(zāi),燒壞設(shè)備。

二、交流電

大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流分別稱為交變電動(dòng)勢(shì)、

交變電壓和交變電流,統(tǒng)稱為交流電。

人們常在平面直角坐標(biāo)系中用圖形表示電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)

律,這種圖形成為波形圖。如圖5-5所示。

⑷穩(wěn)恒直流電山穌沖山,i電g正茯五流電(由交流方議

圖5-5言流電利交汽電的電波波形圖

交流電又分為正弦交流電和非正弦交流電。凡是按正弦規(guī)律變化的電流(電

壓、電動(dòng)勢(shì))稱為正弦交流電,如圖5-5(c)所示。在正弦交流電作用下的電路稱

為正弦交流電路。按其他規(guī)律變化的交流電稱為非正弦交流電,如圖5-5(b)、

(d)為其中兩種。

(一)交流電的周期、頻率和角頻率

1.周期

正弦量變化一次所需的時(shí)間⑹稱為周期To

2.頻率

交流電每秒內(nèi)變化的次數(shù)稱為頻率f,單位是赫茲(Hz)。頻率是周期的倒數(shù),

即:

卜不

(5—10)

在我國(guó)和大多數(shù)國(guó)家都采用50Hz作為電力標(biāo)準(zhǔn)頻率,習(xí)慣上稱為工頻。

3.角頻率

角頻率是指交流電在1s內(nèi)變化的電角度。若交流電1s內(nèi)變化了/次,則可

得角頻率與頻率的關(guān)2仃系式為

3=24f

(5—11)

(二)瞬時(shí)值、最大值和有效值

L瞬時(shí)值

交流電在某一時(shí)刻的大小稱為交流電的瞬時(shí)值。

2.最大值

最大的瞬時(shí)值(包括正負(fù)),稱為最大值,也稱為幅值,其表征交流電的變化

范圍。

3.有效值

交流電的有效值是根據(jù)它的熱效應(yīng)確定的。交流電流i通過(guò)電阻及在一個(gè)周

期內(nèi)所產(chǎn)生的熱量和直流電流/通過(guò)同一電阻R在相同時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量相

等,則這個(gè)直流電流/的數(shù)值叫做交流電流i的有效值。

通常所說(shuō)交流電的大小是指它們的有效值。交流電流表、交流電壓表的讀數(shù)

指的是有效值;交流電器銘牌上的額定電流、額定電壓或電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值如無(wú)特別

說(shuō)明,均指有效值。通常說(shuō)市電的電壓是220V,就是說(shuō)它的有效值為220V。

四、常用電工儀表

在建筑消防設(shè)施的管理中,電工儀表起著十分重要的作用。電路中電壓的高

低、電流的強(qiáng)弱、電阻的大小等,都需要用電工儀表來(lái)測(cè)量。電工儀表按用途分

類(lèi),有電壓表、電流表、功率表等。

(一)電壓表

測(cè)量電路電壓的儀表叫做電壓表,也稱為伏特表,一般在表盤(pán)上注有符號(hào)“V”

的字樣,標(biāo)尺上的數(shù)字表明它的最大量限。當(dāng)測(cè)量低于IV的電壓時(shí),用以毫伏

作單位的電壓表,叫做毫伏表,表盤(pán)上注有符號(hào)“mV”的字樣0當(dāng)測(cè)量高于1000V

的電壓時(shí),用以千伏作單位的電壓表,叫做千伏表,表盤(pán)上注有符號(hào)“kV”的

字樣。電壓表有交流和直流的區(qū)別,但它們的接線方法都是與被測(cè)量的電路并聯(lián)。

1.電壓表的連接方式

在并聯(lián)電路中,要測(cè)哪一個(gè)元件或哪一段電路兩端的電壓,就將電壓表并聯(lián)

在這個(gè)元件或這段電路兩端。這樣連接的原理是,并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓

相等。電壓表的示數(shù)即為與之并聯(lián)部分的待測(cè)電壓。如果將電壓表串聯(lián)在某一電

路中,那就相當(dāng)于把電壓表接人電路中的某一點(diǎn),而某一點(diǎn)是不存在電壓的。

2.電壓表“+”、“一”接線柱的連接

讓電流從“+”接線柱流進(jìn)電壓表,從“一”接線柱流出電壓表。電壓表的零

刻度通常也在表盤(pán)左側(cè),且電壓表指針的偏轉(zhuǎn)方向與通過(guò)其中的電流方向密切相

關(guān)。如果將+、一接線柱接反,將使電壓表指針?lè)雌?,造成碰彎指針等損壞電壓

表的事故。

3.電壓表量程的選擇

電壓表的量程,就是電壓表所能測(cè)量的電壓的最大值,待測(cè)電壓值不能超過(guò)

電壓表的量程,并且盡量使讀數(shù)準(zhǔn)確。待測(cè)電壓值如果超過(guò)電壓表量程,容易燒

壞電壓表。所以,在用電壓表測(cè)電壓之前,應(yīng)對(duì)待測(cè)電壓值進(jìn)行估計(jì),無(wú)法估計(jì)

則采用試觸法。在不超過(guò)量程的前提下,用量程越小的電壓表測(cè)量準(zhǔn)確度越高。

電壓表可以直接并接在電源兩極上。這一點(diǎn)與電流表不同,應(yīng)加以區(qū)別。因?yàn)殡?/p>

源是提供電壓的裝置,電源的兩極總是維持一定的電壓,當(dāng)電壓表直接與電源并

接時(shí),電壓表的示數(shù)就是電源提供的電壓。

4.電壓表的示數(shù)讀取

電壓表使用前要調(diào)零,即在接人電壓表之前,檢查其指針是否對(duì)齊表盤(pán)上的

“0”刻度,若有偏差,應(yīng)調(diào)節(jié)表盤(pán)上的凋零旋鈕,使指針指零刻度;查清電壓

表的量程和對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確度;讀取電壓示數(shù)時(shí),應(yīng)待指針?lè)€(wěn)定后再行讀取,注意表

示出準(zhǔn)確度和估計(jì)位,同時(shí)寫(xiě)出正確的電壓?jiǎn)挝弧?/p>

(二)電流表

電流表(又稱安培表)是測(cè)量電流強(qiáng)度的儀表。一般在表盤(pán)上注有符號(hào)“A”的

字樣,標(biāo)尺上的數(shù)字表明它的最大量限。當(dāng)測(cè)量低于1A的電流時(shí),用以mA作單

位的電流表,叫做毫安表,表盤(pán)上注有符號(hào)“mA”的字樣。當(dāng)測(cè)量高于1000A的

電流時(shí),用以kA作單位的電流表,叫做千安表,表盤(pán)上注有符號(hào)"kA''的字樣。

電流表也有交流和直流的區(qū)別,但它們的接線方法都是與被測(cè)量的電路串聯(lián)。

電流表根據(jù)電流種類(lèi)而分為直流表、交流表和交直流兩用表等三種。

1.電流表的使用方法

電流表一定要串聯(lián)在電路中。電流表的“+”“一”接線柱接法要正確,將電

流表接在電路中,必須使電流從“+”接線柱流人電流表,從“一”接線柱流出

來(lái),如果反接了,電流表指針將反向偏轉(zhuǎn),電流的大小將無(wú)法測(cè)出還有可能打壞

電流表指針。被測(cè)電流不要超過(guò)電流表的量程。當(dāng)補(bǔ)測(cè)電流超過(guò)電流表的量程時(shí)

不僅測(cè)不出電流值,電流表的指針還會(huì)被打彎,甚至可能燒壞電流表。

2.電流表的量程和讀取

根據(jù)所使用的量程確認(rèn)刻度盤(pán)上每一大格和小格各表示的電流值。用0—

0.6A量程時(shí),每大格是0.2A,每小格是0.02A,用0—3A時(shí),每大格是1A,

每小格是0.1A。電流表的所測(cè)電流值等于大格的電流值加上小格的格數(shù)乘以每

小格所表示的電流值。讀數(shù)時(shí)應(yīng)使視線與刻度面垂直。

(三)萬(wàn)用表

萬(wàn)用表是電子測(cè)量中最常用的工具,它能測(cè)量電流、電壓、電阻,有的還可

以測(cè)量三極管的放大倍數(shù),頻率、電容值、分貝值等,具有用途多、量程廣、使

用方便等優(yōu)點(diǎn)。

1.萬(wàn)用表的工作原理

萬(wàn)用表的基本原理是利用一只靈敏的磁電式直流電流表(微安表)做表頭。當(dāng)

微小電流通過(guò)表頭,就會(huì)有電流指示。但表頭不能通過(guò)大電流,所以必須在表頭

上并聯(lián)與串聯(lián)一些電阻進(jìn)行分流或降壓,從而測(cè)出電路中的電流、電壓和電阻。

萬(wàn)用表的直流電流擋是多量程的直流電壓表。表頭并聯(lián)閉路式分壓電阻即可

擴(kuò)大其電壓量程。同樣表頭串聯(lián)分壓電阻即可擴(kuò)大其電壓量程。分壓電阻不同,

相應(yīng)的量程也不同。

萬(wàn)用表的表頭為磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu),它只能通過(guò)直流電,利用二極管將交流電

變?yōu)橹绷麟?,從而?shí)現(xiàn)交流電的測(cè)量。

在電流接法的基礎(chǔ)上,加上電池,分電阻和波段開(kāi)關(guān),就構(gòu)成了一個(gè)歐姆表。

2.萬(wàn)用表測(cè)量電阻

先將表棒搭在一起短路,使指針向右偏轉(zhuǎn),隨即調(diào)整“n"調(diào)零旋鈕,使指針

恰好指到0。然后將兩根表棒分別接觸被測(cè)電阻或電路兩端,讀出指針在歐姆刻

度線(第一條線)上的讀數(shù),再乘以該擋標(biāo)的數(shù)字,就是所測(cè)電阻的阻值。例如用

RX100擋測(cè)量電阻,指針指在80,則所測(cè)得的電阻值為80X100=8kn。由于“n”

刻度線左部讀數(shù)較密,難于看準(zhǔn),所以測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臍W姆擋,使指針在刻

度線的中部或右部,這樣讀數(shù)比較清楚準(zhǔn)確。每次換擋,都應(yīng)重新將兩根表棒短

接,重新調(diào)整指針到零位,才能測(cè)準(zhǔn)。

3.萬(wàn)用表測(cè)量直流電壓

首先估計(jì)一下被測(cè)電壓的大小,然后將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至適當(dāng)?shù)腣量程,將正表

棒接被測(cè)電壓“+”端,負(fù)表棒接被測(cè)量電壓“一”端。然后根據(jù)該擋量程數(shù)字

與標(biāo)直流符號(hào)“DC-”刻度線(第二條線)上的指針?biāo)笖?shù)字,來(lái)讀出被測(cè)電壓的

大小。如用V300伏擋測(cè)量,可以直接讀0—300的指示數(shù)值。如用V30伏擋測(cè)

量,只需將刻度線上300這個(gè)數(shù)字去掉一個(gè)“0”,看成是30,再依次把200、100

等數(shù)字看成是20、10既可直接讀出指針指示數(shù)值。例如用V6伏擋測(cè)量直流電

壓,指針指在15,則所測(cè)得電壓為1.5VO

4.萬(wàn)用表測(cè)量直流電流

先估計(jì)一下被測(cè)電流的大小,然后將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至合適的mA量程,再把萬(wàn)用

表串接在電路中。同時(shí)觀察標(biāo)有直流符號(hào)"DC',的刻度線,如電流量程選在3mA

擋,這時(shí),應(yīng)把表面刻度線上300的數(shù)字,去掉兩個(gè)“0”,看成3,又依次把200、

100看成是2、1,這樣就可以讀出被測(cè)電流數(shù)值。例如用直流3mA擋測(cè)量直流電

流,指針在100,則電流為InA。

5.萬(wàn)用表測(cè)量交流電壓

測(cè)交流電壓的方法與測(cè)量直流電壓相似,所不同的是因交流電沒(méi)有正、負(fù)之

分,所以測(cè)量交流時(shí),表棒也就不需分正、負(fù)。讀數(shù)方法與上述的測(cè)量直流電壓

的讀法一樣,只是數(shù)字應(yīng)看標(biāo)有交流符號(hào)“AC,的刻度線上的指針位置。

6.萬(wàn)用表使用注意事項(xiàng)

⑴測(cè)量電流與電壓不能旋錯(cuò)擋位。如果誤將電阻擋或電流擋去測(cè)電壓,就極

易燒壞電表。萬(wàn)用表不用時(shí),最好將擋位旋至交流電壓最高擋,避免因使用不當(dāng)

而損壞。

(2)測(cè)量直流電壓和直流電流時(shí),注意“+”“一”極性,不要接錯(cuò)。如發(fā)

現(xiàn)指針開(kāi)始反轉(zhuǎn),既應(yīng)立即調(diào)換表棒,以免損壞指針及表頭C

(3)如果不知道被測(cè)電壓或電流的大小,應(yīng)先用最高擋,而后再選用合適的擋

位來(lái)測(cè)試,以免表針偏轉(zhuǎn)過(guò)度而損壞表頭。所選用的擋位愈靠近被測(cè)值,測(cè)量的

數(shù)值就愈準(zhǔn)確。

(4)測(cè)量電阻時(shí),不要用手觸及元件的裸體的兩端或兩支表棒的金屬部分,以

免人體電阻與被測(cè)電阻并聯(lián),使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

(5)測(cè)量電阻時(shí),如將兩支表棒短接,調(diào)“零歐姆”旋鈕至最大,指針仍然達(dá)

不到0點(diǎn),這種現(xiàn)象通常是由于表內(nèi)電池電壓不足造成的,應(yīng)換上新電池方能準(zhǔn)

確測(cè)量。

(6)萬(wàn)用表不用時(shí),不要旋在電阻擋,因?yàn)閮?nèi)有電池,如不小心易使兩根表棒

相碰短路,不僅耗費(fèi)電池,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞表頭。

第二節(jié)電氣防火

由于電氣方面原因產(chǎn)生火源而引起火災(zāi),稱為電氣火災(zāi)。為了抑制電氣火源

的產(chǎn)生而采取的各種技術(shù)措施和安全管理措施,稱為電氣防火。

導(dǎo)致電氣火災(zāi)的有許多,如過(guò)載、短路、接觸不良、電弧火花、漏電、雷電

或靜電等都能引起火災(zāi)。從電氣防火角度看,電氣火災(zāi)大都是因電氣線路和設(shè)備

的安裝或使用不當(dāng)、電器產(chǎn)品質(zhì)量差、雷擊或靜電以及管理不善等造成的。

一、過(guò)載

過(guò)載是指電氣設(shè)備和電氣線路在運(yùn)行中超過(guò)安全載流量或額定值。過(guò)載使導(dǎo)

體中的電能轉(zhuǎn)變成熱能,當(dāng)導(dǎo)體和絕緣物局部過(guò)熱,達(dá)到一定溫度時(shí),就會(huì)引起

火災(zāi)。

(一)造成過(guò)載的原因

造成過(guò)載的主要原因有:

(1)設(shè)計(jì)、安裝時(shí)選型不正確,使電氣設(shè)備的額定容量小于實(shí)際負(fù)載容量。

(2)設(shè)備或?qū)Ь€隨意裝接,增加負(fù)荷,造成超載運(yùn)行。

(3)檢修、維護(hù)不及時(shí),使設(shè)備或?qū)Ь€長(zhǎng)期處于帶病運(yùn)行狀態(tài)。

(二)防止過(guò)載的措施

通常防止過(guò)載的措施主要有:

(1)低壓配電裝置不能超負(fù)荷運(yùn)行,其電壓、電流指示值應(yīng)在正常范圍。

(2)正確選用和安裝過(guò)載保護(hù)裝置。

(3)電開(kāi)關(guān)和插座應(yīng)選用合格產(chǎn)品,并不能超負(fù)荷使用。

(4)正確選用不同規(guī)格的電線電纜,要根據(jù)使用負(fù)荷正確選擇導(dǎo)線的截面。

(5)對(duì)于需用電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)合,要正確選型,避免“小馬拉大車(chē)”導(dǎo)致過(guò)載。

二、短路、電弧和火花

短路是電氣設(shè)備最嚴(yán)重的一種故障狀態(tài)。相線與相線,相線與零線(或地線)

在某一點(diǎn)相碰或相接,引起電器回路中電流突然增大的現(xiàn)象,稱為短路。

短路時(shí),在短路點(diǎn)或?qū)Ь€連接松動(dòng)的電氣接頭處,會(huì)產(chǎn)生電弧或火花。電弧

溫度很高,可達(dá)6000C以上,不但可引燃它本身的絕緣材料,還可將它附近的可

燃材料、蒸氣和粉塵引燃。電弧還可能由于接地裝置不良或電氣設(shè)備與接地裝置

間距過(guò)小,過(guò)電壓時(shí)擊穿空氣引起。切斷或接通大電流電路時(shí),或大截面熔斷器

熔斷時(shí),也能產(chǎn)生電弧。

(一)造成短路的原因

造成短路的主要原因有:

(1)電氣設(shè)備的使用和安裝與使用環(huán)境不符,致使其絕緣在高溫、潮濕、酸堿

環(huán)境條件下受到破壞。

(2)電氣設(shè)備使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),超過(guò)使用壽命,致使絕緣老化或受損脫落。

(3)金屬等導(dǎo)電物質(zhì)或鼠、蛇等小動(dòng)物,跨越在輸電裸線的兩線之間或相對(duì)地

之間。

(4)電導(dǎo)線由于拖拉、摩擦、擠壓、長(zhǎng)期接觸尖硬物體等,絕緣層造成機(jī)械損

傷。

(5)過(guò)電壓使絕緣層擊穿。

(6)錯(cuò)誤操作或把電源投向故障線路。

(7)惡劣天氣,如大風(fēng)暴雨造成線路金屬性連接。

(二)防止短路的措施

通常防止短路的措施主要有:

(1)電氣線路應(yīng)選用絕緣線纜。在高溫、潮濕、酸堿條件下,應(yīng)選用適應(yīng)相應(yīng)

環(huán)境的防濕、防熱、耐火或防腐線纜類(lèi)型和保護(hù)附件。例如高溫場(chǎng)所應(yīng)以石棉、

玻璃絲,瓷珠、云母等做成耐熱配線;三、四級(jí)耐火等級(jí)建筑悶頂內(nèi)的電線應(yīng)用

金屬管配線或帶有金屬保護(hù)的絕緣導(dǎo)線;明敷于潮濕場(chǎng)所的線管應(yīng)采用水煤氣鋼

管等等。

(2)確保電氣線路的安裝施工質(zhì)量和加強(qiáng)口常安全檢查,注意電氣線路的線間、

線與其他物體間保持一定安全間距,并防止導(dǎo)線機(jī)械性損傷導(dǎo)致絕緣性能降低。

例如室內(nèi)明敷導(dǎo)線穿過(guò)墻壁或金屬構(gòu)件時(shí)須用絕緣套管保護(hù);架空線路要注意敷

設(shè)路徑的安全性和安裝的牢固度;及時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)放電打火的痕跡;及時(shí)更換老化

線路等等。

(3)低壓配電裝置和大負(fù)荷開(kāi)關(guān)安裝滅弧裝置,如滅弧柵、滅弧觸頭、滅弧罩、

滅弧絕緣板等。

(4)配電箱、插座、開(kāi)關(guān)等易產(chǎn)生電弧打火的設(shè)備附近不要放置易燃物品。

(5)插座和開(kāi)關(guān)等設(shè)備應(yīng)保持完好無(wú)損,在潮濕場(chǎng)所應(yīng)采取防水、防濺措施。

(6)安裝漏電監(jiān)測(cè)與保護(hù)裝置,及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路和用電設(shè)備的絕緣故障,并提供

保護(hù)。

三、接觸不良

接觸不良是指導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與電器設(shè)備的連接處由于接觸面處理不好,

接頭松動(dòng),造成電阻過(guò)大,形成局部過(guò)熱的現(xiàn)象。接觸不良也會(huì)出現(xiàn)電弧、電火

花,造成潛在點(diǎn)火源。

(一)造成接觸電阻過(guò)大的原因

造成接觸電阻過(guò)大的主要原因有:

(1)電氣接頭表面污損,接觸電阻增加。

(2)電氣接頭長(zhǎng)期運(yùn)行,產(chǎn)生導(dǎo)電不良的氧化膜,未及時(shí)清除。

(3)電氣接頭因振動(dòng)或冷熱變化的作用,使連接處發(fā)生松動(dòng),氧化。

(4)銅鋁連接處未按規(guī)定方法處理,發(fā)生電化學(xué)腐蝕。

(5)接頭沒(méi)有按規(guī)定方法連接,連接不牢。

(二)防止接觸不良的措施

防止接觸不良的措施主要有:

(D導(dǎo)線的各種方式連接均要確保牢固可靠,接頭應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,并

耐腐蝕。

(2)銅鋁線連接要防止接觸面松動(dòng),受潮,氧化。

(3)檢查或檢測(cè)線路和設(shè)備的局部過(guò)熱現(xiàn)象(包括直觀檢查、紅外測(cè)溫、熱成

像、溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)等手段),及時(shí)消除隱患。

四、烘烤與摩擦

(一)烘烤

電熱器具(如電爐、電熨斗、電熱毯等),照明燈具,在正常通電的狀態(tài)下,

相當(dāng)于一個(gè)火源或高溫?zé)嵩础.?dāng)其安裝不當(dāng)或長(zhǎng)期通電無(wú)人監(jiān)護(hù)管理時(shí),就可能

使附近的可燃物受高溫烘烤而起火。

通常防止高溫烘烤起火的措施主要有:

(1)應(yīng)根據(jù)環(huán)境場(chǎng)所的火災(zāi)危險(xiǎn)性來(lái)選擇照明燈具,并且照明裝置應(yīng)與可燃物、

可燃結(jié)構(gòu)之間保持一定的距離,嚴(yán)禁用紙、布或其他可燃物遮擋燈具。

(2)使用電熨斗必須有人監(jiān)視,使用時(shí)切勿長(zhǎng)時(shí)間通電,用完后不要忘記切斷

電源,并將其放置在專用的架子上自然降溫,防止余熱引起火災(zāi)。

(3)使用電熱毯要選擇優(yōu)良產(chǎn)品,避免在保溫良好的條件下長(zhǎng)時(shí)間通電,下床

后要切斷電源。

(4)電熱設(shè)備(電烘箱、電爐等)應(yīng)設(shè)置在不燃材料之上,與周?chē)扇嘉镯毐3?/p>

一定的安全距離,導(dǎo)線與電熱元件接線處應(yīng)牢固,引出線處要采用耐高溫絕緣材

料予以保護(hù)。

(二)摩擦

發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)電氣設(shè)備,轉(zhuǎn)子與定子相碰或軸承出現(xiàn)潤(rùn)滑不良、干

枯產(chǎn)生干磨發(fā)熱或雖潤(rùn)滑正常但出現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)時(shí),都會(huì)引起火災(zāi)。最危險(xiǎn)的是軸

承摩擦,軸承磨損后會(huì)發(fā)出不正常的聲音,引起局部過(guò)熱,以致潤(rùn)滑脂變稀而溢

出軸承室,從而使溫度更高。如果軸承球體被碾碎,電動(dòng)機(jī)軸承被卡住,即電機(jī)

會(huì)因過(guò)載而被燒毀。

選擇、安裝和運(yùn)行保護(hù)是預(yù)防電動(dòng)機(jī)火災(zāi)的幾個(gè)主要方面,忽視任一個(gè)方面

都可能引起事故,造成火災(zāi)。因此只有把好每一個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān),定期檢查維修,才

有可能避免燒毀電動(dòng)機(jī)和由此引起火災(zāi)事故。

五、接地故障

接地裝置是由接地體和接地線兩部分組成的,其基本作用是給接地故障電流

提供一條經(jīng)大地通向變壓器中性接地點(diǎn)的回路,也為雷電流和靜電電流構(gòu)成與大

地間的通路。無(wú)論哪種電流,當(dāng)其流過(guò)不良的接地裝置時(shí),均會(huì)引起火災(zāi)。

(一)接地故障引起火災(zāi)的原因

接地故障引起火災(zāi)的主要原因有:

(1)當(dāng)絕緣損壞時(shí),相線與接地線或接地金屬物之間漏電,會(huì)形成火花放電。

(2)在接地回路中,因接地線接頭太松或腐蝕等,使電阻增加形成局部過(guò)熱。

(3)在高阻值P1路流通的故障電流,會(huì)沿鄰近阻抗小的接地金屬結(jié)構(gòu)流散。若

是向煤氣管道弧光放電,則會(huì)將煤氣管擊穿,使煤氣泄漏而著火。

(4)在低阻值回路,若接地線截面過(guò)小,會(huì)影響其熱穩(wěn)定性,使接地線產(chǎn)生過(guò)

熱現(xiàn)象。

(二)接地故障火災(zāi)的預(yù)防措施

接地故障火災(zāi)的預(yù)防措施主要有:

(1)在接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮,確保系統(tǒng)安全。一般在PKN線上不要裝設(shè)

開(kāi)關(guān)和熔斷器,防止接零設(shè)備上呈現(xiàn)危險(xiǎn)的對(duì)地電壓。

(2)保證接地裝置足夠的載流量和熱穩(wěn)定性和可靠性連接,

(3)低壓配電系統(tǒng)實(shí)行等電位連接對(duì)防止觸電和電氣火災(zāi)事故的發(fā)生具有重

要作用,等電位連接可降低接地故障的接觸電壓,從而減輕由于保護(hù)電器動(dòng)作失

誤帶來(lái)的危險(xiǎn)。

(4)裝設(shè)漏電保護(hù)器,將低壓電路的故障利用對(duì)地短路電流或泄漏電流而自動(dòng)

切斷電路,從而及時(shí)安全的切除故障電路,進(jìn)一步提高用電安全水平。

六、靜電

靜電是一種處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的電荷。它是正、負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平

衡的結(jié)果,具有高電位、低電量、小電流和作用時(shí)間短的特點(diǎn)。靜電放,電產(chǎn)生

的電火花,往往成為引火源,造成火災(zāi)。

(一)引起靜電火災(zāi)的條件

大量實(shí)驗(yàn)表明,只要同時(shí)具備以下四個(gè)充分和必要條件時(shí),就會(huì)引起靜電火

災(zāi)或爆炸事故。

(1)周?chē)涂臻g必須有可燃物存在;

(2)具有產(chǎn)生和累積靜電的條件。其中包括物體自身或其周?chē)c它相接觸物體

的靜電起電的條件;

(3)靜電累積起足夠高的靜電電位后,必將周?chē)目諝饨橘|(zhì)擊穿而產(chǎn)生放電,

構(gòu)成放電的條件;

(4)靜電放電的能量大于或等于可燃物的最小點(diǎn)火能量。

(二)防止靜電的基本措施

根據(jù)形成靜電火災(zāi)的基本條件,若控制任意一條件,則會(huì)防止靜電火災(zāi)事故。

1.控制靜電場(chǎng)合的危險(xiǎn)程度

(1)用非可燃物取代易燃介質(zhì)(在清洗機(jī)器設(shè)備的零件時(shí)和在精密加工去油過(guò)

程中,用非燃燒性的洗滌劑取代煤油或汽油,會(huì)減少靜電危害的可能性);

(2)降低爆炸混合物在空氣中的濃度;

(3)減少氧含量或采取強(qiáng)制通風(fēng)措施(減少空氣中的氧含量可使用惰性氣體,

在一般的條件下,氧含量不超過(guò)8%時(shí)就不會(huì)使可燃物引起燃燒和爆炸。一旦可

燃物接近爆炸濃度時(shí)采用強(qiáng)制通風(fēng)的辦法,使可燃物被抽走,新空氣得到補(bǔ)充,

則不會(huì)引起事故)。

2o減少靜電荷的產(chǎn)生

(1)正確地選擇材料(選擇不容易起電的

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