1、第五章 電氣環境安全 第一節 電氣火災概述 第二節 電氣火災預防及電熱效應防護 第三節 爆炸和火災危險性場所電氣安全簡介 第四節 靜電防護 第五節 電磁污染與電磁兼容 電氣火災及預防公共安全問題。 火災和爆炸危險性場所電氣安全特定危險性場所的防火防爆問題。 靜電防護兼具安全和保障正常作業等問題。 電磁兼容涉及設備、系統的正常工作和動植物、人的正常活動與健康等問題。第一節 電氣火災概述 著火的必要條件：火源、可燃物、助燃劑。 一、電氣火災的火源 1、電火花與電弧 0.5A的電弧就可能引發火災。 2、高溫 1）電阻損耗。 2）絕緣損耗。 3）鐵心損耗。 二、電氣火災的起因、特點與危害 （一）引燃途

2、徑 1、電弧與電火花 屬于明火直接引燃。 飛濺的高溫熔融金屬形成二次火源的問題。 2、高溫 1）軟化絕緣，導致短路，引發火災。 2）分解物質產生可（易）燃氣體。 3）直接烤燃。一些物質燃點較低，如紙的燃點大約為130，在高溫下會著火。 因此，高溫不僅是火源，還可能間接導致電弧產生，還是可燃物的制造者。 （二）電氣火災的具體起因 1、接觸不良。 2、過電流。 3、異常電壓升高。 4、不穩定短路或接地故障。 5、絕緣缺陷。 6、鐵損過大。 7、電動機機械運動受阻。 8、誤操作。 9、設計選型或安裝失誤。 10、雷擊。 （三）電氣火災的特點與危害 1、特點 分布性、持續性和隱蔽性。 2、危害 多發于

3、人員密集的建筑物內，煙、溫等共同造成傷害。已有多起群死群傷特大事故案例。第二節 電氣火災預防及電熱效應防護 主要討論設計階段的措施。 一、在設備與線纜形式選擇上采取的措施 1、設備選擇 優選無油或少油變壓器、互感器，無可燃液體電力電容器等。 2、線纜選擇 區分阻燃、耐火與無鹵低煙三種特性。 二、在配電系統構造上采取的措施 1. 電氣線路規格的選擇 （1）足夠的耐壓與絕緣電阻。 低壓系統線纜絕緣有三個等級：300/500V、450/750V、600/1000V。應根據使用環境與系統接地形式等合理選擇。 中壓線纜耐壓有兩類，I類用于大接地系統，II類用于小接地系統。以10kV系統為例： I類：6/

4、10kV； II類：8.7/10kV。 （2）正確確定線纜相導體載流量。 充分考慮環境溫度、敷設條件等對線纜表稱載流量的影響。 （3）中性線截面選擇需考慮諧波和零序電流，并應考慮諧波發熱對相導體載流量的影響。 （4）線路的短路熱穩定校驗不可忽視。 2、合理設置系統保護 （1）過負荷（過載）保護與線纜允許載流量的配合。tI低壓斷路器的時間電流曲線熔斷器的安秒特性被保護元件的熱承受能力曲線保護應先于被保護元件熱損壞而動作時間配合電流配合一層二層三層四層五層六層七層八層ccc=12A=21A=6A插座回路L,N,PE空調插座回路L,N,PEAL-1AL-2AL-3ME-800/630長延時脫扣器整定

5、電流：500A短延時脫扣器整定電流：2500A瞬時脫扣器整定電流：5000ACCX-630A變容節CCX-400AGS251S-C16/0.03S251SNA-C40BV(2X2.5)S251S-C16L,N照明回路BV(3X2.5)BV(3X2.5)S251S-C25 （2）提高單相短路保護靈敏性。 因線路零序阻抗大，小截面長線路的末端單相短路電流通常較小，加上短路點非完全金屬性短路因短路電流小而不能熔焊，使得短路點本身阻抗不能降低，從而導致單相短路保護經常拒動，容易引發火災。 提高單相短路保護靈敏性的方法：加大導線截面、選擇Dyn變壓器等。注意剩余電流保護不能動作于相、中單相短路。 （3）

6、充分合理使用剩余電流保護。 絕緣泄漏電流增大與單相接地故障是很大一部分電氣火災的起因，對這類故障，剩余電流保護有很好的效果。 TN、TT系統中單相接地故障都會有大于剩余電流保護動作值的剩余電流產生。 因為0.5A以上的電流才可能引發火災，因此防火剩余電流保護的漏電動作電流一般可以整定為300mA或500mA。 工程應用：住宅電源進線處須設置切斷全建筑電弧性接地故障的RCD。 三、電熱效應及其防護簡介 電氣設備產生的熱和熱輻射，可能造成以下危害： 1）降低設備功能，損壞或燒毀設備； 2）灼傷人員； 3）引發火災。 防護措施：間距、隔離、限制表面溫度等。第三節 火災和爆炸危險性場所電氣安全問題簡介

7、 一、危險性物質 1. 關于危險性物質的一些術語和參量 （1）燃點。燃點指物質在空氣中點燃并移去火源后，燃燒仍能持續下去所需的最低溫度。 （2）閃燃與閃點。易燃液體在其表面上方產生有蒸氣時，如果在蒸氣處點火，蒸氣可能會發生一閃而滅的燃燒，稱為閃燃現象。閃燃不是一定會發生的，這主要取決于蒸氣的濃度，而蒸氣的濃度又與溫度密切相關，溫度越高，液體蒸發量越大，濃度越高。 閃點指能使易燃液體蒸氣被引燃所需的最低溫度值，是按規定的標準化試驗測定的。 （3）引燃溫度。又稱自燃溫度，指在規定條件下，可燃物在沒有外來火源情況下即自行發生燃燒所需的最低溫度。 （4）爆炸極限。指在規定條件下，易燃氣體、蒸氣、薄霧、

8、粉塵、纖維等在空氣中形成爆炸性混合氣體的最低和最高濃度，分別稱為爆炸下限和上限。 濃度過低，爆炸所需能量不夠，不能引爆；濃度過高，爆炸所需含氧量不夠，也不能引爆。 （5）最小點燃電流比MICR。指在規定條件下，易燃氣體、蒸氣、薄霧、粉塵、纖維等在空氣中形成爆炸性混合氣體的最小點燃電流與甲烷爆炸性混合物的最小點燃電流之比。 礦井甲烷是單獨的一類爆炸性物質，很多時候將其作為其他爆炸性物質參數的基準。 （6）最小引燃能量。指在規定條件下，使爆炸性混合物發生爆炸所需的最小電火花能量。 2、危險性物質分類 （1）爆炸危險性物質分類。爆炸危險性物質指點燃后燃燒能迅速在整個范圍內傳播的空氣混合物，主要可分為

9、以下幾類。、纖維III類：爆炸性粉塵蒸氣、薄霧II類：爆炸性氣體、I類：礦井甲烷爆炸性危險物質 （2）火災危險性物質分類。火災危險性物質主要指易燃物，在有的情況下也泛指可燃物。可燃纖維固體狀可燃物可燃粉塵可燃液體火災危險物質 3. 爆炸危險性物質分組、分級 爆炸危險性物質根據其引燃溫度可分為不同的組別，其中爆炸性氣體、蒸氣等按T1T6分組，爆炸性粉塵、纖維等按T11T13分組，數字越小，引燃溫度越高。 爆炸危險性物質根據其引爆所需能量大小，又可分為若干等級，分別為A、B、C級，字母序號越靠前，引爆所需能量越大。 二、危險性環境有可燃固體區域23區有可燃粉塵區域22區有可燃液體區域21區火災危險

10、環境可能偶爾短時出現11區爆炸性氣體 短時間出現連續、長時間或頻繁10區爆炸性粉塵環境可能偶爾短時出現2區爆炸性氣體可能（周期性）出現1區爆炸性氣體 短時間出現連續、長時間或頻繁0區爆炸性氣體環境爆炸和火災危險性環境 三、爆炸危險性場所電氣設備選擇 1. 防爆電氣設備類型 隔爆型d，增安型e，充油型o，充砂型q，本質安全型i，正壓型p，封澆型m，無火花型n，氣密型h，特殊型。 2. 防爆電氣設備的選擇 防爆電氣設備應根據其使用環境的危險性等級、設備本身的種類和工藝條件等因素選擇。 四、火災危險性場所電氣設備選擇 與防爆電氣設備類同。 第四節 靜電防護 一、靜電的產生與危害 1、靜電的產生 接觸

11、分離起電，破斷起電，感應起電，電荷遷移，壓電、電解、熱電起電等。 2、常見的靜電形式 1）人體靜電 2）固體及粉體靜電 3）液體靜電 4）蒸氣及薄霧靜電 3、靜電特點 1）能量小。生產生活活動中自然產生的靜電一般不超過mJ級。 2）電壓高。可高達數十至上百千伏。 3）感應性。可在附近感應異性電荷，使靜電能量傳遞。 4）積聚性。可累積增加。 4、靜電能量 與電荷與電壓之積成正比。 5、靜電危害 1）引燃引爆。靜電放電火花引起。 2）靜電電擊。一般不致命。 3）損壞電子元件或設備。 4）影響正常的工藝過程或破壞正常的工作狀態。降低效率，降低質量，出錯。 二、靜電危害的防護 1、抑制靜電的產生 1）

12、采用導電性良好的材料。 2）減小摩擦。 3）合理的工藝安排。 2、消除已產生的靜電 1）靜電中和。 2）靜電轉移、散失與接地。源屏蔽必須要接地源屏蔽必須要接地 3、靜電屏蔽 分為源屏蔽與場屏蔽兩種。腔內無電位梯度金屬殼外電場場屏蔽金屬空腔中電場強度必為零第五節 電磁污染與電磁兼容 一、概述干擾源(發射器）(耦合路徑）耦合機制敏感設備(感受器） 電磁環境：存在于給定場所的所有電磁現象的總和，這個總和與時間相關，對其描述可能要用到統計的方法。 1、發射器 向外發出電磁能的主體。與發射器相關的一些術語如下。 1）電磁騷擾（EMD）。任何可能引起其他主體性能降低或產生損害作用的電磁現象。（原因） 2）

13、電磁發射水平。表明電磁騷擾強度的量值。 2、感受器 受到電磁能影響的主體。與感受器相關的術語如下。 1）電磁干擾（EMI）。因電磁騷擾而引起的感受器性能的降低。（結果） 2）敏感性。在給定電磁騷擾水平下感受器性能降低的程度。 3）抗擾度。感受器承受電磁騷擾而不降低其性能的能力。 3、耦合途徑 指發射器與感受器之間電磁能量的傳遞方式與通道。有傳導、輻射兩種基本耦合方式。 二、電磁兼容性 設備或系統在其電磁環境中能正常工作，且不會對環境中其他主體構成不能承受的電磁騷擾的能力。 發射器和感受器具有相對性，很多時候同一臺設備既是發射器又是感受器。“兼容”一詞由此而來。 某個電磁環境是否達到電磁兼容性，需要進行評價。評價電磁兼容性會用到的幾個主要術語如下。 （1）電磁兼容水平。指一個規定的電磁騷擾強度（用電磁騷擾水平表征），在該騷擾水平下，某電磁環境以給定概率滿足電磁兼容性。 如