电气防火防爆技术

火灾和爆炸事故往往是重大的人身伤亡和设备损坏事故。电气火灾和爆炸事故在火灾 和爆炸事故中占有很大的比例，仅就电气火灾而言，不论是发生频率还是所造成的经济损失，在火灾中所占的比例都有上升的趋势。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灾。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。电气火灾火势凶猛，如不及时扑灭，势必迅速蔓延。电气火灾和爆炸事故除可能造成人身伤亡和设备损坏外，还可能 造成大规模或长时间停电，给国家财产造成重大损失。

第一节 电气火灾的原因

电气火灾发生的原因是多种多样的，例如过载、短路、接触不良、电弧火花、漏电、雷电或静电等都能引起火灾。有的火灾是人为的，比如：思想麻痹，疏忽大意，不遵守有关防火法规，违犯操作规程等。从电气防火角度看，电气设备质量不高，安装使用不当，保养不良，雷击和静电是造成电气火灾的几个重要原因。

一、 电气设备安装使用不当 1. 过载

所谓过载，是指电气设备或导线的功率和电流超过了其额定值。造成过载的原因有以下几个方面： (1) 设计、安装时选型不正确，使电气设备的额定容量小于实际负载容量。 (2) 设备或导线随意装接，增加负荷，造成超载运行。 (3) 检修、维护不及时，使设备或导线长期处于带病运行状态。

电气设备或导线的绝缘材料，大都是可燃材料。属于有机绝缘材料的有油、纸、麻、丝和棉的纺织品、树脂、沥青、漆、塑料、橡胶等。只有少数属于无机材料，例如陶瓷、石棉和云母等是不易燃材料。过载使导体中的电能转变成热能，当导体和绝缘物局部过热，达到一定温度时，就会引起火灾。我国不乏这样的惨痛教训：电线电缆上面的木装板被过载电流引燃 , 酿成商店、剧院和其它场所的巨大火灾。

2. 短路，电弧和火花

短路是电气设备最严重的一种故障状态，产生短路的主要原因有：

(1) 电气设备的选用和安装与使用环境不符，致使其绝缘体在高温、潮湿、酸碱环境条件下受到破坏。 (2) 电气设备使用时间过长，超过使用寿命，绝缘老化发脆。 (3) 使用维护不当，长期带病运行，扩大了故障范围。

(4) 过电压使绝缘击穿。

(5) 错误操作或把电源投向故障线路。

短路时，在短路点或导线连接松弛的电气接头处，会产生电弧或火花。电弧温度很高，可达 6000 ℃以上，不但可引燃它本身的绝缘材料，还可将它附近的可燃材料、蒸气和粉尘引燃。电弧还可能是由于接地装置不良或电气设备与接地装置间距过小，过电压时使空气击穿引起。切断或接通大电流电路时，或大截面熔断器爆断时，也能产生电弧。

3. 接触不良

接触不良主要发生在导线连接处，如： (1) 电气接头表面污损，接触电阻增加。

(2) 电气接头长期运行，产生导电不良的氧化膜，未及时清除。 (3) 电气接头因振动或由于热的作用，使联接处发生松动。

(4) 铜铝连接处，因有约 1.69V 电位差的存在，潮湿时会发生电解作用，使铝腐蚀，造成接触不良。 接触不良，会形成局部过热，形成潜在引燃源。 4. 烘烤

电热器具 ( 如电炉、电熨斗等)，照明灯泡，在正常通电的状态下，就相当于一个火源或高温热源。

当其安装不当或长期通电无人监护管理时，就可能使附近的可燃物受高温而起火。

5. 摩擦

发电机和电动机等旋转型电气设备，轴承出现润滑不良，干枯产生干磨发热或虽润滑正常，但出现高速旋转时，都会引起火灾。

二、雷电

雷电是在大气中产生的，雷云是大气电荷的载体，当雷云与地面建筑物或构筑物接近到一定距离时，

雷云高电位就会把空气击穿放电，产生闪电、雷鸣现象。日本人自古以来最怕的是“地震、雷电、火灾和父亲” 雷电排名第二位。雷云电位可达 1 万～10 万 kV, 雷电流可达 5OKA, 若以0.00001s 的时间放电，其放电能量约为 10J(10W·s)，这个能量约为使人致死或易燃易爆物质点火能量的 100 万倍，足可使人死亡或引起火灾。

雷电的危害类型除直击雷外，还有感应雷 ( 含静电和电磁感应 )，雷电反击，雷电波的侵入和球雷等。这些雷电危害形式的共同特点就是放电时总要伴随机械力、高温和强烈火花的产生。使建筑物破坏，输电线或电气设备损坏，油罐爆炸、堆场着火。黄岛油库因球雷起火，就是一例。

三、静电

静电是物体中正负电荷处于静止状态下的电。随着静电电荷不断积聚而形成很高的电位，在一定条件下，则对金属物或地放电，产生有足够能量的强烈火花。此火花能使飞花麻絮、粉尘、可燃蒸气及易燃液体燃烧起火，甚至引起爆炸。

近 20 多年来，随着石油化工、塑料、橡胶、化纤、造纸、印刷、金属磨粉等工业的发展，静电火灾

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愈来愈受到人们的高度重视。

第二节 危险物质和危险环境

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。凡有爆炸性混合物出现或可能有爆炸性混合物出现，且出现的量足以要求对电气设备和电气线路的结构、安装、运行采取防爆措施的环境称为爆炸危险环境。

一、危险物质

1. 危险物质的类别、级别和组别 爆炸危险物质类别分为以下三类： I 类：矿井甲烷；

Ⅱ类：爆炸性气体、蒸气、薄雾； Ⅲ类：爆炸性粉尘、纤维。

危险物质的级别和组别是根据其性能参数来划分的。这些性能参数包括：危险物质的闪点、燃点、引

燃温度、爆炸极限、最小点燃电流比、最小引燃能量、最大试验安全间隙等。

（1）. 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。易燃液体的闪点见6-1。

（2）. 燃点

燃点是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 1～5 ℃，一般只考虑闪点，不考虑燃点。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。

（3）. 引燃温度

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。一些气体、蒸气的引燃温度见表 6-2； 一些粉尘、纤维的引燃温度见 表 6-2；一些固体的引燃温度见表 6-3。

表 6-1 爆炸性气体、蒸气的性能参数

引燃温度 组别 引燃温度/℃ 闪 点/℃ 容积爆炸极限 下限/% 蒸气密度 物质名称 上限/% (空气为1) I级 甲烧 T1 537 气体 ⅡA级 硝基甲烧 氯代甲烧(甲基氯) 乙烧 澳乙惋 1,4-二氧杂环乙惋 1,2-二氯乙烧 丙烧 3-氯-1,2-环氧丙烧 丁烧 氯丁烧 戊烧 己烧 庚惋 辛烧 圭烧

引燃温度 引燃温度/组别 ℃ 、n付 点/℃ ⅡB级 环丙烧 环氧乙烧 乙烯 1,3一丁二烯 乙酷 乙基甲基酷 丙烯醒 城市煤气 T1 T2 T2 T2 T4 T4 T3 T1 465 425 425 415 170 190 气体 气体 气体 气体 -45.O 气体 <-20 气体 2.4 3.0 2.7 1.1 1.7 2.O 2.8 5.3 10.4 100.0 34.0 12.5 48.0 10.1 31.0 32.O 1.45 1.52 0.97 1.87 2.55 2.07 1.94 容积爆炸极限 下限/% 蒸气密度 T2 T1 T1 T1 T4 T2 T1 T2 T2 T3 T3 T3 T3 T3 T3 415 625 515 511 180 412 466 385 365 245 285 233 215 210 205 36 气体 气体 <-20.0 12.2 13.3 气体 28.0 气体 -12.0 <-40.0 一21.7 -4.0 12.0 31 7.1 7.1 3.O 6.7 2.0 6.2 2.1 2.3 1.5 1.8 1.4 1.2 1.1 00 0υ 吁, OU 63 18.5 15.5 11.3 22.O 16.O 9.5 34.4 8.5 10.1 7.8 7.5 6.7 6.5 5.6 2.11 1.78 1.04 3.76 3.03 3.40 1.56 3.28 2.05 3.20 2.49 2.79 3.46 3.94 4.43 5.O 15.O 0.55 物质名称 上限/% (空气为1) ⅡC级 乙快 氢 二硫化碳 水煤气

表 6-2易燃易爆粉尘、纤维的性能参数

高温表面沉积 5mm粉尘的引 燃温度/℃ 154 230 220 220 159 168 157 320 230 242 340 305 535 430 325 305 云状粉 尘的引. 爆炸极 粉尘平均 危险性 燃温度/限/gm-3 粒宙间 ℃ 一 590 400 430 470 360 >690 530 555 360 37~50 37~50 100目 100目 10~15 10~20 爆 爆 爆 爆 爆 爆 爆 爆 爆 种类 T2 T1 T5 T1 305 560 102 气体 气体 -30 气体 1.5 4.O 1.0 7.0 82.0 75.0 60.0 72.0 0.90 0.07 2.64 粉尘 种类 物质名称 引燃温 度组别 火 药 一号硝化棉 黑火药 梯恩梯 T13 T12 T12 T12 T13 T13 T13 T11 T12 T12 T11 T11 T12 T11 T11 T11 炸 药 奥克托金 黑索金 特屈儿 泰安 铝(表面处理) 铝(含油) 铁粉 153~240 100~150 易导 44~59 48~64 36~45 5~10 30~50 10~20 爆 易燃 易导 易导 易燃 易导 矿 物 镜 红磷 炭黑 铮 电石 错石 212~284 10~15 92~123 <200 5~10

粉尘 种类 物质名称 引燃温 度组别 高温表面沉积 5mm粉尘的引 燃温度/℃ 熔融升华 熔融 熔融 熔融 熔融 熔融 熔融 熔融 熔融炭化 云状粉 尘的引 爆炸极 -3粉尘平均 粒粒径/um 40~50 危险性 种类 燃温度/限/gm ℃ 505 650 235 475 405 410 475 450 505 29~39 惠 化 学 药 品 苯二(甲)酸 硫磺 结晶紫 阿斯匹林 聚乙烯 聚苯乙烯 聚乙烯醇 合 成 树 脂 聚氨醋(类) 聚乙烯四铁 聚乙烯氮戊环翻 聚氯乙烯 盼醒树脂(酣睡清攘) 聚丙烯睛 橡 胶 天 然 树 脂 天然树脂 松香 沥 青 蜡 类 硬、沥青 硬蜡 绕沥青 骨胶(虫胶) 有机玻璃粉 聚丙烯醋 T11 T11 T11 T11 T11 T11 T11 T11 T11 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 60~83 80~100 46~70 31~41 26~35 27~37 42~55 35~55 30~50 15~30 60 30~50 40~60 5~10 5~7 T11 T11 T11 T11 T11 T11 T11 T11 熔融 熔融 熔融 熔融炭化 熔融炭化 炭化 熔融炭化 沸腾 425 480 465 595 520 505 435 475 46~63 50~100 52~71 42~58 63~86 36~49 <200 10~15 4~5 10~20 5~7 20~50 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 硬质橡胶 T11 T11 T11 T11 T11 T11 沸腾 熔融 熔融 熔融 熔融 熔融 360 370 325 400 620 620 36~40 38~52 26~36 20~30 20~30 50~80 30~50 50~80 50~150 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 软源青(EP54) 小麦谷物粉 T11 T11 T11 T11 T11 T11 T11 T11 T11 T11 T11 熔融 290 270 炭化 305 熔融 285 285 炭化 290 325 620 420 410 430 430 360 405 470 465 485 460 77~99 44~59 50~80 15~30 50~100 20~30 50~100 20~40 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 易燃 农 产 品 筛米粉 马铃薯淀粉 黑麦谷粉 砂糖粉 啤酒麦芽粉 100~150 易燃 易燃 纤 维 粉 亚麻柏粉 菜种渣粉 烟草纤维 软木粉 400~600 易燃 50~100 30~40 易燃 易燃

高温表面沉积 5mm粉尘的引 燃温度/℃ 235 285 >430 340 360 不着火 535 云状粉 尘的引 爆炸极 粉尘平均 危险性 燃温度/限/gm 粒径/μm 种类 ℃ 595 680 >600 595 615 >750 >690 41~57 34~45 39~52 40~54 5~10 5~7 100~150 1~2 1~2 15~25 10~20 导 导 导 易导 易导 导 导 -3粉尘 种类 物质名称 引燃温 度组别 有烟煤粉 贫煤粉 燃 料 粉 无烟煤粉 木炭粉(硬质) 泥煤焦炭粉 石墨 炭黑

T11 T11 T11 T11 T11 T11 T11 表 6-3 固体的引燃温度

物质名称 黄(自)磷 纸张 棉花 布匹 焦炭 引燃温度/℃ 60 130 150 200 700 物质名称 硫 术炭 荼 惠 赤磷 引燃温度/℃ 260 350 515 470 200 煤 .赛璐珞 木材

400 140 250 三硫化四磷 松香 沥青 100 240 280 爆炸性气体、蒸气、薄雾按引燃温度分为 6 组，其相应的引燃温度范围见表 6-6。 爆炸性粉尘、纤维按引燃温度分为3组。其相应的引燃温度范围见表 6-7。 （4）. 爆炸极限

爆炸极限分为爆炸浓度极限和爆炸温度极限，后者很少用到，通常所指的都是爆炸浓度极限。该极限是指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。气体、蒸气、粉尘、纤维的爆炸极限见表6-1 和表 6-2。

环境温度越高，燃烧越快，爆炸极限范围越大。例如，乙醇 O ℃时的爆炸极限是 2.55%～11.8%，50 ℃时是 2.5%～12.5%，而 100 ℃时是 2.25%～12.53% 。

随着压力升高，绝大多数气体混合物的爆炸下限略有下降，爆炸上限明显上升。例如，甲烧与空气的混合物，当压力分别为0.098Mpa，0.98Mpa，4.9MPa 和 12.25MPa 时，爆炸极限分别为5.6%～14.3%，5.9%～17.2%、 5.4%～29.4% 和 5.1%～45.7 %。当压力减小至一定程度时，爆炸极限范围缩小至某一点，也有极少数相反的情况。例如，干燥的一氧化碳与空气混合物的爆炸极限随着压力的升高反而缩小。

氧含量升高，爆炸下限变化不大，爆炸上限明显升高，使得爆炸极限范围扩大。例如，乙烯在空气中的爆炸极限是 3.1%～32%，在纯氧中的爆炸极限则是 3.0%～80%。丙烷在空气中的爆炸极限是 2.2%～9.5%，在纯氧中的爆炸极限则是 2.3%～55%。混合气体中惰性气体含量增加，爆炸极限范围缩小。例如，汽油蒸气与空气的混合气体的爆炸极限为 1.4%～7.6%。当含有 10% 的二氧化碳时，爆炸极限范围缩小为 1.4%～ 5.6%；当含有 20% 的二氧化碳时，爆炸极限范围缩小为 1.8%～2.4%；当含有28% 以上的二氧化碳时，该混合气体不再发生爆炸。

当容器细窄时，由于容器壁的冷却作用，爆炸极限范围变小。当容器直径减小至一定程度时，火焰不能蔓延，可消除爆炸危险，这个直径叫做临界直径。如甲烷的临界直径为 0.4 ～0.5mm，氢和乙炔的临界直径为 0.1～0.2mm。

引燃源温度越高，加热面积越大或作用时间越长，都使得爆炸极限范围越大。例如，对于甲烷，100V，1A 的电火花不会引起爆炸；2A 的电火花可引起爆炸，爆炸极限为 5.9%～ 13.6%；3A 电火花的爆炸极限扩大为 5.85%～14.8% 。

（5）. 最小点燃电流比

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。气体、蒸气、薄雾按最小点燃电流比的分级见表 7-7。

（6）. 最小引燃能量

除最小点燃电流外，还经常用到最小引燃能量。最小引燃能量是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。如果引燃源的能量低于这个临界值，一般不会着火。

一些可燃气体、蒸气与空气的爆炸性混合物的最小引燃能量见表 7-5。一些粉尘与空气的爆炸性混合

物的最小引燃能量见表 6-5。

名称 乙炔 乙烯 丙烯 二异丁烯 甲烷 丙烷 戊烷 乙腊 已胺 乙醚 乙醛 丙烯醛 甲醇 丙酮 乙酸乙酯 乙烯基醋酸 苯 甲苯 二硫化碳 氨 氢 硫化氢

化学式 HC=CH CH2=CH2 CH3CH=CH2 (CH3)3CCH2C(CH3)=CH2 CH4 CH3CH2CH3 CH3(CH2)3CH3 CH3CH C2H5NH2 C2H5OC2H5 CH3CHO CH2=CHCHO CH3OH CH3COCH3 CH3C02C2H5 CH2=CHCH2COOH C6H6 C6H5CH3 CS2 NH3 H2 H2S 体积分数/% 7.73 6.52 4.44 1.71 9.50 4.02 2.55 7.02 5.28 3.37 7.72 5.64 12.24 4.97 4.02 4.44 2.71 2.27 6.52 21.8 29.6 12.2 最小引燃能量/mJ 0.02 0.096 0.282 0.96 0.33 0.31 0.49 6.00 2.40 0.49 0.376 0.13 0.215 1.15 1.42 0.70 0.55 2.50 0.015 680 0.02 0.077 表 6-4 可燃气体、蒸气与空气的爆炸性混合物的最小引燃能量

表 6-5 粉尘与空气爆炸性混合物的最小引燃能量

名称 铝 铁 镜 铁 错 锰铁合金 硅 硫 硬脂酸铝 阿斯匹林

最小引燃能量受混合物性质、引燃源特征、压力、浓度、温度等因素的影响。纯氧中的最小引燃能量小于空气中的引燃能量。压力减小最小引燃能量明显增大。例如，当压力分别 为 0.98Mpa、0.78Mpa、0.59MPa 和 0.39MPa 时，乙炔分解爆炸的最小引燃能量分别为 3mJ、6mJ、12mJ 和 32mJ。在某一浓度下，最小引燃能量取得最小值；离开这一浓度，最小引燃能量都将变大。

（7）. 最大试验安全间隙

最大试验安全间隙 (MESG)，是衡量爆炸性物品传爆能力的性能参数，是指在规定试验条件下，两个经间隙长为 25mm 连通的容器，一个容器内燃爆时不致引起另一个容器内燃爆的最大连通间隙。气体、蒸气、薄雾爆炸性混合物按最大试验安全间隙的分级见表 7-7。

2、危险物质分组和分级举例

气体、蒸气危险物质分组、分级举例见表 7-7。

层积状 1.6 7 0.24 0.008 0.0004 8 2.4 1.6 40 160 悬浮状 10 20 20 10 5 80 80 15 10 25 名称 聚乙烯 聚苯乙烯 酣醒树脂 醋酸纤维 沥青 大米 小麦 大旦 砂糖 硬木 层积状 一 40 4~6 一 40 一 一 悬浮状 30 15 10 11 20-25 40 50 50 30 20 表 6-6 爆炸性气体的分类、分级和分组

引燃温度(℃)及组别 T1 T2 T3 T4 13类和 最大试验 级 安全间隙 最小点燃 电流比 . T>450 300

粉尘、纤维按其导电性和爆炸性分为 ⅡA 级和ⅢB 级。其分组、分级举例见表 6-7。

表 6-7 爆炸性粉尘的分级、分组

引燃温度(℃)及组别 级别和种类 T11 T>270 木棉纤维、烟草纤维、 非导电性可燃纤维 纸纤维、亚硫酸盐纤维、 人造毛短纤维、亚麻 IEA 小麦、玉米、砂糖、橡 非导电性爆炸性粉尘 胶、染料、苯盼树脂、聚乙 烯 镜、铝、铝青铜、悻、铁、 焦炭、炭黑 可可、米糖 木质纤维 T12 200

注 : 在确定粉尘、纤维的引燃温度时，应在悬浮状态和沉积状态的引燃温度中选用较低的数值。

二、危险环境

为了正确选用电气设备、电气线路和各种防爆设施，必须正确划分所在环境危险区域的大小和级别。 1、 爆炸和火灾危险区域类别及等级

爆炸和火灾危险区域类别及其分区方法，是我国借鉴国际电工委员会 (IEC) 的标准，结合我国的实际

情况划分的。它根据爆炸性环境易燃易爆物质在生产、储存、输送和使用过程中出现的物理和化学现象的不同，分为爆炸性气体环境危险区域和爆炸性粉尘环境危险区域二类。根据爆炸性环境，爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间的不同，又将爆炸危险区域分成五个不同危险程度的区。而火灾危险区域只有一类，但由于在这个区域内火灾危险物质的危险程度和物质状态不一样，又将其分成三个不同危险程度的区。

区可以是爆炸危险场所的全部，也可是其一部分。在这个区域内，如果爆炸性混合物的出现或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的程度，这样的区必须以爆炸性危险区域对待，进行防火防爆设计。爆炸和火灾危险区域类别及其分区，如表 6-8 、6-9所示。

爆炸和火灾危险区域类别及区域等级

表 6-8 按爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间划分

O区 连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境 爆炸性气体环境危险区域 1区 在正常运行时,可能出现爆炸性气体温合物的环境 在正常运行时,不可能出现爆炸性气体混合物的环境,即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境 2区 10区 连续出现或长期出现爆炸性粉尘的环境 爆炸性粉尘环境危险区域 11区 有时会将积留下的粉尘扬起而偶然出现爆炸性粉尘混合物的环境 火 灾 危 险 区 域 表 6-9 按火灾事故发生的可能性和后果、危险程度及物质状态划分 21区 具有闪点高飞环境温度的可燃液体,在数量和配置上能引起火灾危险的环境 22区 具有悬浮状、堆积状爆炸性或可燃性粉尘,虽不可能形成爆炸性混合物,但在数量和配置上能引起火灾危险的环境 23区 具有固体状可燃物质,在数量和配置上能引起火灾危险的环境 上面提到的“ 正常运行 ” 是指正常起动、运转、操作和停止的一种工作状态或过程，当然也应该包括产品从设备中取出和对设备开闭盖子、投料、除杂质以及安全阀、排污阀等的正常操作。不正常情况是指因容器、管路装置的破损故障和错误操作等，引起爆炸性混合物的泄漏和积聚，以致有产生爆炸危险的可能性。 工程设计，防火审图和消防工作检查中，对危险区域等级的划分，应该视爆炸性混合物的产生条件、时间、物理性质及其释放频繁程度等情况来确定。

对一个爆炸危险区域，判断其有无爆炸性混合物产生，应根据区域空间的大小、物料的品种与数量、设备情况 (如运行情况、操作方法、通风、容器破损和误操作的可能性)，气体浓度测量的准确性，以及物理性质和运行经验等条件予以综合分析确定。如氨气爆炸浓度范围为 15.5%～27%，但具有强烈刺激气味，易被值班人员发现，可划为较低级别。对容易积聚比重大的气体或蒸汽的通风不良的死角或地坑等低洼处，就应视为高级区别。 对火灾危险区域，首先应看其可燃物的数量和配置情况，然后才能确定是否有引起火 灾的可能，切忌只要有可燃物质就划为火灾危险区域的错误做法，这样既不经济也不安全。 2、爆炸危险区域范围的确定

爆炸危险区域范围，是指在正常情况下爆炸危险浓度有可能形成的区域范围，而不是指事故波及的范围。在这个区域范围内，应安装相应的防爆电气设备；爆炸危险区域范围外，可以安装非防爆型的电气设备。但是不能以这个范围作为能不能使用明火或其他火源的依据，因为电气设备与其它着火源还是有区别的。如果在爆炸危险区域范围内动用明火，显然是不安全的，所以，在爆炸危险区域及其附近动用明火及其它火源，必须按动火制度执行。

( 1 ) 爆炸性气体环境危险区域范围

爆炸性气体环境危险区域范围，应根据释放源的级别和位置、易燃易爆物质的性质、通风条件、障碍物及生产条件、运行经验等经技术经济比较后综合确定。 ① 非开敞建筑物

在建筑物内部，一般以室为单位，但当室内空间很大时，可以根据通风情况，释放源的位置，爆炸性气体释放量的大小和扩散范围酌情将室内空间划分为若干个区域并确定其级别。如在厂房门、窗外规定空间范围内，由于通风良好，则可划低一级，如图 6-1 所示。但当室内具有比空气重的气体或蒸气，或者有比空气轻的气体或蒸气时，也可以不按室为单位划分。因为比空气重时，在低于释放源的地方，可能造成爆炸性气体或蒸气积聚的凹坑或死角；比空气轻时，也可能在高于释放源的地方及顶部，形成死角。

图6-1 非开敞建筑物爆炸危险区域范围

② 开敞或局部开敞建筑物

对开敞或局部开峻的建筑物和构筑物区域范围的划分

a. 对易燃液体、闪点低于或等于场所环境温度的可燃液体注送站，其开敞面外缘向外水平延伸 15m 以内、向上垂直延伸 3m 以内的空间应划为危险区域。如图 6-2 所示。

b. 对可燃气体、易燃液体、闪点低于或等于场所环境温度的可燃液体的封闭工艺装置，开敞面外缘3m(垂直或水平)以内的空间应划为 2 区。 c. 露天装置

对装有可燃气体、易燃液体和闪点低于或等于场所环境温度的可燃液体的封闭工艺装置，一般在离设

备外壳 3m( 垂直和水平)以内的空间应划为危险区域。当设置安全阀、呼 吸阀、放空阀时，一般是以阀口

以外 3m( 垂 直和水平 )以内的空间作为危险区域，如图 6-3 所示。

图6-3 有呼吸阀的露天油罐爆炸危险区域范围

图6-2 开敞的注送站爆炸危险区域范围

装有易燃液体、闪点低于或等于场所环境温度的可燃液体贮罐，以罐体外壳以外的水平或垂直距离 3m 以内的空间应划为危险区域。当设有防护堤时，应包括护堤高度以内的空间。若为注送站，则以注送口外水平15m，垂直 7.5m 以内的空间作为危险区域。 d. 使用明火设备的附近区域

在使用明火设备的一些危险区域例如燃油、燃气锅炉房的燃烧室附近或表面温度已超过该区域爆炸性混合物的自燃温度的炽热部件 ( 如高压蒸气管道等 ) 附近，可采用非防爆型电气设备。在这种情况下防火防爆主要采取密闭、防渗漏等措施来解决，因为在这些区域内已有明火或超过爆炸性混合物自燃温度的高温物体，电气设备防爆已起不到它应有的作用。

e. 与爆炸危险区域相邻的区域

关于与爆炸危险区域相邻的区域等级的划分，应根据它们之间的相对间隔、门窗开设方向和位置、通风状况、实体墙的燃烧性能等因素确定。具体实施时，必须作好调查研究。

f. 以释放源划分举例

释放源指的是在爆炸危险区域内，可能释放出形成爆炸性混合物的物质所在的位置和处所。当释放源

确定后，爆炸危险区域范围就是以释放源为中心划定的一个规定空间区域。

图 6-4 就是一个以释放源为中心划分爆炸危险区域范围的举例，以供参考。

图6-4 爆炸性气体重于空气和通风良好的生产区

(2) 爆炸性粉尘环境危险区域范围

爆炸性粉尘环境危险区域范围，应根据粉尘量、释放率、浓度和物理特性，以及同类企业相似厂房的

运行经验确定。在建筑物内部宜以室为单位，当室内空间很大，而爆炸性粉尘量很少时，也可不以室为单位。只要以释放源为中心，按规定距离划分范围等级就可以。但建筑外墙和顶部距 2 区不得小于 3m 。

第三节 电气火灾和爆炸的防护技术

电气火灾和爆炸的防护必须是综合性措施。它包括合理选用和正确安装电气设备及电气线路，保持电气设备和线路的正常运行，保证必要的防火间距，保持良好的通风，装设良好的保护装置等技术措施。

一、防爆电气设备

火灾和爆炸危险环境使用的电气设备，结构上应能防止由于在使用中产生火花、电弧或危险温度而成为安装地点爆炸性混合物的引燃源。因此，火灾和爆炸危险环境使用的电气设备是否合理，直接关系到工矿企业的安全生产。

1、防爆电气设备选用的一般要求

(1) 在进行爆炸性环境的电力设计时，应尽量把电气设备，特别是正常运行时发生火花的设备，布置在危险性较小或非爆炸性环境中。火灾危险环境中的表面温度较高的设备，应远离可燃物。

(2) 在满足工艺生产及安全的前提下，应尽量减少防爆电气设备使用量。火灾危险环境下不宜使用电

热器具，非用不可时应用非燃烧材料进行隔离。

(3) 防爆电气设备应有防爆合格证。

(4) 少用携带式电气设备。

(5) 可在建筑上采取措施，把爆炸性环境限制在一定范围内，如采用隔墙法等。 2、电气设备防爆的类型及标志

防爆电气设备的类型很多，性能各异。根据电气设备产生火花、电弧和危险温度的特点，为防止其点燃爆炸性混合物而采取的措施不同分为下列八种型式：

(1) 隔爆型 ( 标志 d )：是一种具有隔爆外壳的电气设备，其外壳能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播。适用于爆炸危险场所的任何地点。多用于强电技术，如电机、变压器、开关等。

(2) 增安型 ( 标志 e)：在正常运行条件下不会产生电弧、火花，也不会产生足以点燃爆炸性混合物的高温。在结构上采取种种措施来提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下产生电弧、火花和高温。它没有隔爆外壳，多用于鼠笼型电机等。

(3) 本质安全型 ( 标志 ia 、ib)：采用 IEC76-3 火花试验装置，在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。这种电气设备按使用场所和安全程度分为 ia 和 ib 两个等级。

ia 等级设备在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃爆炸性气体混合物。 ib 等级设备在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混合物。

正常工作和故障状态是用安全系数来衡量的。安全系数是电路最小引爆电流(或电压)与其电路的电流 (或电压)的比值，用K表示。正常工作时 K=2.0，一个故障时 K=1.5，二个故障时 K=1.0。

(4) 正压型 ( 标志 p)：它具有正压外壳，可以保持内部保护气体，即新鲜空气或惰性气体的压力高

于周围爆炸性环境的压力，阻止外部混合物进入外壳。

(5) 充油型 ( 标志 o)：它是将电气设备全部或部分部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或外

壳外的爆炸性混合物。如高压油开关即属此类。

(6) 充砂型 ( 标志 q)：在外壳内充填砂粒材料，使其在一定使用条件下壳内产生的电弧、传播的火

焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热均不能点燃周围爆炸性混合物。

(7) 无火花型 ( 标志 n)：正常运行条件下，不会点燃周围爆炸性混合物，且一般不会发生有点燃作用的故障。这类设备的正常运行即是指不应产生电弧或火花(包括滑动触头)。电气设备的热表面或灼热点也不应超过相应温度组别的最高温度。

(8) 特殊型 ( 标志 s)：指结构上不属于上述任何一类，而采取其它特殊防爆措施的电气设备。如填充石英砂型的设备即属此列。

根据以上介绍电气设备防爆类型标志有d、e、ia 和 ib、p、o、q、n、s八种型式。按其使用环境的不同，防爆电气设备分为两类、三级：

(1) Ⅰ类：煤矿井下用电气设备，只以甲烷为防爆对象，不再分级；

(2) Ⅱ类：工厂用电气设备。爆炸性气体混合有155种，种类繁多，产品制造时，按 MESG(MIC) 分为 A、B、C 三级。

电气设备的防爆标志可在铭牌右上方，设置清晰的永久性凸纹标志 “Ex”；小型电气设备及仪器、仪表可采用标志牌铆或焊在外壳上，也可采用凹纹标志。在铭牌上按顺序标明防爆型式、类别、级别、温度组别等，这就构成了性能标志。

防爆性能标志表示方法如下：

防爆性能举例如下：

(1) Ⅰ类隔爆型：dⅠ。适用于煤矿井下。

(2) Ⅱ类隔爆型 B 级 T3 组：dⅡBT3。适用于工厂有ⅡA、ⅡB 级，T1、T2 、T3 组爆炸性混合物的环境。

Ⅱ类本质安全型 ia 等级 A 级 T5 组：ia ⅡAT5。适用于工厂安全程度为ia的有 Tl～T5组爆炸性混合物的环境。

(3) 采用一种以上的复合型式时，应先标出主体防爆型式，后标出其他防爆型式。如Ⅱ类主体增安型并具有正压部件T4组：epⅡT4。

(4) 对只允许在一种爆炸性气体或蒸气环境中使用的电气设备，其标志可用该气体或蒸气的化学分子式或名称表示，此时可不必注明级别与温度组别。如Ⅱ类用于氨气环境的隔爆型：dⅡ(NH3)或dⅡ氨。

(5) 对于Ⅱ类电气设备的标志，可标温度组别，也可标最高表面温度，或二者都标出。如，最高表面温度为 125 ℃的工厂用增安型：eⅡT4；eⅡ(125 ℃ ) 或 eⅡ(125 ℃ )T4 。

(6) 使用于矿井中除沼气外，正常情况下还有Ⅱ类 B 级 T3 组可燃气体的隔爆型电气设备——dⅠ/ⅡBT3，适于矿井下具有 T1～T3 爆炸性混合物的环境。

3、爆炸性环境电气设备选择

爆炸危险区域类别及危险区域等级和爆炸危险区域内爆炸性混合物的级别、温度组别以及危险物质的其他性质(引燃点、爆炸极限、闪点等 ) 是选择防爆电气设备的基本依据。

（1） 爆炸性气体环境电气设备

① 选用原则

a. 在有气体或蒸气爆炸性混合物区域内，按防爆电气设备的级别和温度组别，必须与爆炸性混合物的级、组相对应的原则选用。当区域内存在两种或两种以上不同级、组的爆炸性混合物时，应按危险程度较高的级别和组别选用相适应的防爆类型。

在非爆炸危险区域，一般都选用普通的电气设备，但当装有爆炸性物质的容器置于非爆炸危险区域时，在异常情况下也存在危险的可能性，因此，必须考虑意外发生危险的可能性。

b. 根据爆炸性气体环境危险区域的等级，选择相应的电气设备。

c. 根据环境条件选择相应的电气设备。环境的温度、湿度、海拔高度、光照度、风沙、水质、散落物、腐蚀物、污染物等客观因素对电气设备的选择都提出了具体的要求，所选择的电气设备在上述特定条件下运行不能降低其防爆性能。比如，防爆电气设备有“户 内”“ 户外”之分，户内设备就不能用于户外。户外设备应能防日晒、雨淋和风沙。

d. 便于维修和管理。选用的设备应具有以下优点：结构简单；管理方便；便于维修；备件易存。 e. 注重效益。在考虑价格的同时，对电气设备的可靠性、寿命、运行费用、耗能、维修周期等必须作

全面的考虑，选择最合适最经济的防爆电气设备。

② 防爆电气设备的选型

安全可靠，使用方便、经济合理是选型的基本前提。但要正确选型还必须正确理解和识别防爆性能标

志的含义。前面已经讲到防爆电气设备外壳上都铸有明显的防爆性能标志，它用不同的字母标明了不同类型的级别和温度组别，这就提出了它的使用范围。这是防爆电气设备与一般电气设备的基本区别。如dⅡAT2。适用于有乙烷、丙烷、环己酮、氯乙烯、乙苯、乙醇等危险物质存在的场所。edⅡCT6是一种复合型防爆标志，适于有硝酸乙酯物质存在的场所。

爆炸性气体环境防爆电气设备选型如表 6-10 所示。

表6-10 爆炸性气体环境防爆电气设备选型

适用的防护型式 爆炸危险区域 电气设备类型 1.本质安全型(ia级) 2.其他特别为O区设计的电气设备(特殊型) 1.适用于O区的防护类型 2,膀爆型 3.增安型 1区 4.本质安全型(ib级〉 符 号 1a s a e ib O区 5.充油型 6.亚压型 7.充砂型- 8.其他特别为1区设计的电气设备(特殊型) 2区

（2） 爆炸性粉尘环境电气设备

① 选用原则

a. 参考爆炸性气体环境的选用原则。

1.适用于O区或1区的防护类型 2.无火花型 o p q s n b. 粉尘环境危险区域应少装插座和局部照明灯具。如必须采用时，插座宜布置在粉尘不易积聚的地点。局部照明灯具宜布置在一旦发生事故时气流不易冲击的位置。

表6-11 电气设备最高允许表面温度

引燃温度组别 T11 T12 T13

② 选型

除可燃性非导电粉尘和可燃纤维的 11 区环境采用防尘结构( 标志为 DP)的粉尘防爆电气设备外，爆炸性粉尘环境 10 区及其他爆炸性粉尘环境 11 区均采用尘密结构 ( 标志为DT )的粉尘防爆电气设备，并按照粉尘的不同引燃温度选择不同引燃温度组别的电气设备。

4、火灾危险区域电气设备选择 （1） 选用原则

① 电气设备应符合环境条件( 化学、机械、热、霉菌和风沙 )的要求。 ② 正常运行时有火花和外壳表面温度较高的电气设备，应远离可燃物质。 ③ 不宜使用电热器具，必须使用时，应将其安装在非燃材料底板上。 （2） 选型

火灾危险区域应根据区域等级和使用条件按表6-12 选择相应类型的电气设备。

无过负荷的设备(℃) 215 160 120 有过负荷的设备（℃） 195 145 110 c. 电气设备的最高允许表面温度应符合表 6-11 的规定。

表 6-12 电气设备防护结构选型

火灾危险区域 防护结构 电气设备 电机 固定安装 移动式、携带式 固定安装 移动式、携带式 固定安装 照明灯具 移动式、携带式 配电装置 接线盒 注：1. 在火灾危险区域21区内固定安装的正常运行时有滑环等火花部件的电机，不宜采用 IP44 结构。 2. 23区内固定安装的正常运行时有滑环等火灾部件的电机，不应采用IP21, 而应采用IP44型。 3. 21区内固定安装的正常运行时有火花部件的电器和仪表，不宜采用IP44型。 4. 移动式和携带式照明灯具的玻璃罩，应有金属网保护。

21区 22区 23区 IP44 IP54 充油型IP54 、IP44 IP54 IP2X IP54 IP54 IP21 IP54 IP44 电器和仪表 IP2X IP5X IP5X 二、电气线路防爆

电气线路故障，可以引起火灾和爆炸事故。确保电气线路的设计和施工质量，是抑制火源产生、防止爆炸和火灾事故的重要措施。

1. 电气线路的敷设

电气线路一般应敷设在危险性较小的环境或远离存在易燃、易爆物释放源的地方，或沿建、构筑物的

墙外敷设。

2. 导线材质

对于爆炸危险环境的配线工程，应采用铜芯绝缘导线或电缆，而不用铝质的。因为铝线机械强度差，

容易折断，需要进行过渡联接而加大接线盒，同时在联接技术上也难于控制以保证联接质量。况且铝线在被90A以上的电弧烧熔传爆时，其传爆间隙已接近规定的允许安全间隙，电流再大时就很不安全，铝比铜危险是显而易见的。

铜芯导线或电缆截面在1 区为2.5mm 以上，2 区为 1.5mm 以上。铝芯导线和电缆，由于使用面广，而且使用经验比较成熟，故在2区电力线路也可选用4mm 及以上的多股铝 芯导线及 2.5mm 以上的单股铝

2

2

2

2

芯导线用于照明线路。

3. 电气线路的敷设与配线防爆

在爆炸危险环境当气体、蒸气比空气重时，电气线路应在高处敷设或埋入地下。架空敷设时宜用电缆桥架。电缆沟敷设时沟内应充砂，并宜设置有效的排水措施；当气体、蒸气比空气轻时，电气线路宜在较低处敷设或用电缆沟敷设。敷设电气线路的沟道，钢管或电缆，在穿过不同区域之间墙或楼板处的孔洞时，应用非燃性材料严密堵塞，以防爆炸性混合物气体或蒸气沿沟道、电缆管道流动。电缆沟通路可填砂切断。另外，为将爆炸性混合物或火焰切断，防止传播到管子的其他部分，引向电气设备接线端子的导线，其穿线钢管宜与接线箱保持 45cm 。

4. 电气线路的连接

电气线路之间原则上不能直接连接。必须实行连接或封端时，应采用压接、熔焊或钎焊，确保接触良

好，防止局部过热。线路与电气设备的连接，应采用适当的过渡接头，特别是铜铝相接时更应如此。

5. 导线允许载流量

绝缘电线和电缆的允许载流量不应小于熔断器熔体额定电流的1.25倍和自动开关长延时过流脱扣器整

定电流的1.25倍。引向电压为 1000V 以下鼠笼型感应电动机支线的长期允许载流量，不应小于电动机额定电流的1.25倍。只有满足这种配合关系，才能避免过载，防止短路时把电线烧坏或过热时形成火源。

三、隔离和间距

隔离是将电气设备分室安装，并在隔墙上采取封堵措施，以防止爆炸性混合物进入。电动机隔墙传动时，应在轴与轴孔之间采取适当的密封措施；将工作时产生火花的开关设备装于危险环境范围以外( 如墙外 )；采用室外灯具通过玻璃窗给室内照明等都属于隔离措施。将普通拉线开关浸泡在绝缘油内运行，并使油面有一定高度，保持油的清洁；将普通日光灯装入高强度玻璃管内，并用橡皮塞严密堵塞两端等都属于简单的隔离措施。后者只用作临时性或爆炸危险性不大的环境的安全措施。

户内电压为 1OkV 以上、总油量为 6Okg 以下的充油设备，可安装在两侧有隔板的间隔内；总油量为 60～600kg 者，应安装在有防爆隔墙的间隔内；总油量为 600kg 以上者，应安装在单独的防爆间隔内。

1OkV 及其以下的变、配电室不得设在爆炸危险环境的正上方或正下方，变电室与各级爆炸危险环境毗连，以及配电室与 1 区或 10 区爆炸危险环境毗连时，最多只能有两面相连的墙与危险环境共用。配电室与 2 区或 11 区爆炸危险环境毗连时，最多只能有三面相连的墙与危险环境共用。 1OkV 及其以下的变、配电室也不宜设在火灾危险环境的正上方或正下方，也可以与火灾危险环境隔墙毗连。配电室允许通过走廊或套间与火灾危险环境相通，但走廊或套间应由非燃性材料制成；而且除 23 区火灾危险环境外，门应有自动关闭装置。 100OV 以下的配电室可以通过难燃材料制成的门与 2 区爆炸危险环境和火灾危险环境相通。

变、配电室与爆炸危险环境或火灾危险环境毗连时，隔墙应用非燃性材料制成。与 1 区 和 10 区环境共用的隔墙上，不应有任何管子、沟道穿过；与 2 区或 11 区环境共用的隔墙上，只允许穿过与变、配电室有关的管子和沟道，孔洞、沟道应用非燃性材料严密堵塞。

毗连变、配电室的门及窗应向外开，并通向无爆炸或火灾危险的环境。

变、配电站是工业企业的动力枢纽，电气设备较多，而且有些设备工作时产生火花和较高温度，其防火、防爆要求比较严格。室外变、配电站与建筑物、堆场、储罐应保持规定的防火间距，且变压器油量越大，建筑物耐火等级越低及危险物品储量越大者，所要求的间距也越大，必要时可加防火墙。还应当注意，露天变、配电装置不应设置在易于沉积可燃粉尘或可燃纤维的地方。

为了防止电火花或危险温度引起火灾，开关、插销、熔断器、电热器具、照明器具、电焊设备和电动机等均应根据需要，适当避开易燃物或易燃建筑构件。起重机滑触线的下方不应堆放易燃物品。

1OkV 及其以下架空线路，严禁跨越火灾和爆炸危险环境；当线路与火灾和爆炸危险环境接近时，其间水平距离一般不应小于杆柱高度的 1.5 倍；在特殊情况下，采取有效措施后允许适当减小距离。

四、接地

为了防止电气设备带电部件发生接地产生电火花或危险温度而形成引爆源，对《电力设备接地设计技

术规程》中规定在一般情况下可以不接地的部分，在爆炸危险区域内仍应接地。具体要求如下：

1. 在导电不良的地面处，交流额定电压为380V以下和直流额定电压为440V以下的电气设备正常时不带电的金属外壳；

2. 在干燥环境，交流额定电压为127V以下，直流电压为110V以下的电气设备正常时不带电的金属外壳； 3. 安装在已接地的金属结构上的电气设备； 4. 敷设铠装电缆的金属构架。

爆炸危险环境内，1区、10区内以及2区内除照明灯具以外的所有电气设备，应采用专门接地线，该接

地线若与相线敷设在同一保护管内时，应具有与相线相等的绝缘。在这种情况下，爆炸危险环境的金属管线，电缆的金属包皮等，只能作为辅助接地线。

2 区、11区内的照明灯具，可利用有可靠连接的金属管线系统作为接地线，但不得利用输送爆炸危险

物质的管道。

为了提高接地的可靠性，接地干线宜在爆炸危险区域不同方向，不少于两处与接地体相连。 为了保证自动切断故障线段，在1区、2区和10区内，具有中性点直接接地的电压为 1000V 以下的线路上，接地线的截面应使单相接地的最小短路电流不小于该段线路的熔断器熔体额定电流的5倍，或自动开关瞬时或短时过电流脱扣器整定电流的1.5倍；当有困难时，每回路装设单相接地保护装置。

五、电气火灾的监控

为了有效防护电气火灾，必须对电气火灾发生和蔓延的可能性、火灾的种类、火灾对人身和财产可能造成的危害、电气设备安装场所的特点、人员操作位置等进行正确分析，并根据分析结果确定相应的火灾监测和灭火系统。

1、火灾监控系统的组成

火灾监控系统是以火灾为监控对象，根据防灾要求和特点而设计、构成和工作的，是一种及时发现和通报火情，并采取有效措施控制和扑灭火灾而设置在建筑物中或其他场所的自动消防设施。火灾监控系统可提高建筑物或其他场所的防灾自救能力，是将火灾消灭在萌发状态，最大限度地减少火灾危害的有力工

具。火灾监控系统的结构原理如图 6-5 所示，它是由自动监测报警和自动控制灭火两个联动的子系统组成。系统的工作原理是：被监控场所的火灾信息( 如烟雾、温度、火焰光、可燃气等)由探测器监测感受并转换成电信号形式送往报警控制器，由控制器判断、处理和运算，确认火灾后，则产生若干输出信号和发出火灾声光警报，一方面使所有消防联锁子系统动作，关闭建筑物空调系统、启动排烟系统、启动消防水加压泵系统、启动疏散指示系统和应急广播系统等，以利于人员疏 散和灭火；另一方面使自动消防设备的灭火延时装置动作，经规定的延时后，启动自动灭火系统 ( 如气体灭火系统等 ) 。显然，联锁控制系统的主要作用是有利于人员疏散和更有效地进行灭火，所以可粗略地划归灭火控制部分。

图6-5 火灾监控系统的结构原理图

由于火灾监控系统是由火灾监测报警子系统和自动控制灭火子系统有机联系在一起构成的，并且其核心部件是火灾探测和控制器。

2、火灾探测方法

对火灾的探测，是以物质燃烧过程中产生的各种现象为依据，以实现早期发现火灾为前提。因此，根

据物质燃烧过程中发生的能量转换和物质转换所产生的不同火灾现象与特 征，产生了不同的火灾探测方法。主要的火灾探测方法有：

（1） 空气离化探测法

空气离化探测法是利用放射性同位素( 如 AE1)释放的α射线将空气电离，使腔室( 一般称为电离室 ) 内空气具有一定的导电性；当烟雾气溶胶进入电离室内，烟粒子将吸附其中的带电离子，产生离子电流变化。此电流变化与烟浓度有直接的关系，并可用电子探测器加以检测，从而获得与烟浓度有直接关系的电信号，用于确认火灾和报警。

（2） 光电感烟探测法

光电感烟探测是根据光散射定律( 轻度着色的粒子，当粒径大于光波长时将对照射光产生散射作用)工作的；它是在通气暗箱内用发光元件产生一定波长的探测光，当烟雾气溶胶进入暗箱时，其中粒径大于探测光波长的着色烟粒予将产生散射光，通过置于暗箱内并与发光元件成一定夹角 (90～135)的光电接受元件收到的散射光强度，可以得到与烟浓度成正比的信号电流或电压，用以判断火灾和报警。

（3） 热(温度)检测法

热(温度)检测法是根据物质燃烧释放出的热量所引起的环境温度升高或其变化率(升温速率)大小，通过相应的热敏元件(如双金属片、膜盒、热电偶、热电阻等)和相关的电子器件来探测火灾现象。

（4） 火焰( 光 )探测法

火焰( 光)探测法是根据物质燃烧所产生的火焰光辐射，其中主要是对红外光辐射或紫外光辐射，通过相应的红外光敏元件或紫外光敏元件和电子系统来探测火灾现象。

（5） 可燃气体探测法

可燃气体探测法主要用于对物质燃烧产生的烟气体或易燃易爆环境泄漏的易燃气体进行探测。这类探

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测方法是利用各种气敏器件及其导电机理，或利用电化学元件的特性变化来探测火灾与爆炸危险性，根据使用的气敏器件不同分为热催化型原理、热导型原理、气敏型原理和三端电化学型原理等四种。其中，热催化型是利用可燃气体在有足够氧气和一定高温条件下，发生在铂丝催化元件表面的无焰燃烧，放出热量并引起铂丝元件电阻变化，从而达到探测的目的。热导型是利用被测可燃气与纯净空气导热性的差异和在金属氧化物表面燃烧的特性，将被测气体浓度转换成相应热丝温度或电阻的变化，达到探测的目的。气敏型是利用灵敏度较高的气敏半导体元件吸附可燃气体后电阻变化的特性来达到探测目的。三端电化学型是利用恒电位电解法，在电解池内设置三个电极并施加一定的极化电压，以透气薄膜将电极和电解液与外部 隔开，当被测气体透过薄膜达到工作电极时，发生氧化还原反应，从而产生与气体浓度成比例的输出电流，用于探测目的。通常，热催化型和热导型不具有气体选择性，常以体积百分浓度表示气体浓度；而气敏型和电化学型具有气体选择性，并以摩尔浓度表示气体浓度，适于气体成分检测或低浓度测量。

图6-6 火灾探测器型谱图

根据不同的火灾探测方法和各类物质燃烧时的火灾探测要求，可以构成各种形式的火灾探测器，并可按待测的火灾参数分为感烟式、感温式、感光式( 或光辐射式 )火灾探测器和可燃气体探测器，以及烟温、烟光、烟温光等复合式火灾探测器。如图 6-6 所示。感烟式火灾探测器是利用一个小型传感器响应悬浮在其周围附近大气中的燃烧或热解产生的烟雾气溶胶( 固态或液态微粒 )的一种火灾探测器，一般制成点型。感温式火灾探测器是利用一个点型或线缆式传感器来响应其周围附近气流的异常温度或升温速率的火灾探测器。光辐射式火灾探测器是根据物质燃烧火焰的特征和火焰的光辐射而构成的用于响应火灾时火焰光特性的火灾探测器，通常是制成主动红外对射式线型火灾探测器和被动式紫外或红外火焰探测器。可燃气体探测器是采用各种气敏器件或传感器来响应火灾初期烟气体中某些气体浓度或液化石油气等可燃气体浓度的探测器，通常制造成点型。两种或两种以上探测方法组合使用的复合式火灾探测器同时具有两个或两个以上火灾参数的探测能力，一般多为点型结构，较多用的是烟温复合式火灾探测器。

火灾监控系统的选择和安装应适应于预期的火灾种类、工作条件和区域特点。设备和系统的安装应当由专业人员或在他们的指导下进行。安装完毕的探测、报警、灭火设备及整个系统都要做功能试验以保证正常运行，试验时可不释放灭火剂。对于电监测、电报警和电控设备应提供可靠的电源( 如蓄电池供电系统 )，其电气线路应考虑采用防火电线电缆，以保证其在火灾和正常条件下的可靠性。在确定火灾探测器的布置、类型、灵敏度及数量时，应考虑被保护区域空间的大小及外形轮廓、气流方式、障碍物及其他特征。探测器应能在由于火灾使温度升高、烟、水蒸气、气体和辐射等条件下正常工作。

六、电气灭火

火灾发生后，电气设备和电气线路可能是带电的，如不注意，可能引起触电事故。根据现场条件，可以断电的应断电灭火；无法断电的则带电灭火。电力变压器、多油断路器等电气设备充有大量的油，着火后可能发生喷油甚至爆炸事故，造成火焰蔓延，扩大火灾范围，这是必须加以注意的。

1. 触电危险和断电

电气设备或电气线路发生火灾，如果没有及时切断电源，扑救人员身体或所持器械可能接触带电部分而造成触电事故。使用导电的火灾剂，如水枪射出的直流水柱、泡沫灭火器射出的泡沫等射至带电部分，也可能造成触电事故。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危险。 因此，发现起火后，首先要设法切断电源。切断电源应注意以下几点：

(1) 火灾发生后，由于受潮和烟熏，开关设备绝缘能力降低，因此，拉闸时最好用绝缘工具操作。

(2) 高压应先操作断路器而不应该先操作隔离开关切断电源，低压应先操作电磁启动器而不应该先操

作刀开关切断电源，以免引起弧光短路。

(3) 切断电源的地点要选择适当，防止切断电源后影响灭火工作。

(4) 剪断电线时，不同相的电线应在不同的部位剪断，以免造成短路。剪断空中的电线时，剪断位置

应选择在电源方向的支持物附近，以防止电线剪后断落下来，造成接地短路和触电事故。

2. 带电灭火安全要求

有时，为了争取灭火时间，防止火灾扩大，来不及断电；或因灭火、生产等需要，不能断电，则需要

带电灭火。带电灭火须注意以下几点：

(1) 应按现场特点选择适当的灭火器。二氧化碳灭火器、干粉灭火器的灭火剂都是不导电的，可用于

带电灭火。泡沫灭火器的灭火剂 ( 水溶液 ) 有一定的导电性，而且对电气设备的绝缘有影响，不宜用于带电灭火。

(2) 用水枪灭火时宜采用喷雾水枪，这种水枪流过水柱的泄漏电流小，带电灭火比较安全。用普通直流水枪灭火时，为防止通过水柱的泄漏电流通过人体，可以将水枪喷嘴接地 ( 即将水枪接入埋入接地体，或接向地面网络接地板，或接向粗铜线网络鞋套 )；也可以让灭火人员穿戴绝缘手套、绝缘靴或穿戴均压服操作。

(3) 人体与带电体之间保持必要的安全距离。用水灭火时，水枪喷嘴至带电体的距离：电压为 1OkV 及其以下者不应小于 3m，电压为 220kV 及其以上者不应小于 5m。用二氧化碳等有不导电灭火剂的灭火器灭火时，机体、喷嘴至带电体的最小距离：电压为 10kV 者不应小于 0.4m，电压为 35kV 者不应小于 0.6m 等。

(4) 对架空线路等空中设备进行灭火时，人体位置与带电体之间的仰角不应超过 45。 3. 充油电气设备的灭火

充油电气设备的油，其闪点多在 130～140 ℃之间，有较大的危险性。如果只在该设备外部起火，可

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用二氧化碳、干粉灭火器带电灭火。如火势较大，应切断电源，并可用水灭火。如油箱破坏，喷油燃烧，火势很大时，除切断电源外，有事故储油坑的应设法将油放进储油坑，坑内和地面上的油火可用泡沫扑灭。要防止燃烧着的油流入电缆沟而顺沟蔓延，电缆沟内的油火只能用泡沫覆盖扑灭。

发电机和电动机等旋转电机起火时，为防止轴和轴承变形，可令其慢慢转动，用喷雾水灭火，并使其均匀冷却；也可用二氧化碳或蒸气灭火，但不宜用干粉、砂子或泥土灭火，以免损伤电气设备的绝缘。