带电设备、线路火灾扑救.doc
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1、第六章 带电设备、线路火灾扑救张国建带电设备、线路火灾是指着火后电源尚未切断的,或因生产、生活所需,电源不能切断的电气设备和线路火灾;有的则是由于其他可燃物着火,引燃带电的电气设备和线路发生的火灾。扑救带电设备、线路火灾,易发生触电事故,给消防人员带来伤害。第一节 带电设备、线路的基本特点带电设备、线路主要包括供电系统中送电、变压、配电、用电设施以及电线电缆等。一、电气设备、线路的分类电气设备、线路可按其电路性质、电压等级、绝缘介质等进行分类。1电气设备的分类(1)按电路性质分类一次设备。直接生产、输送和分配电能的电气设备称为一次设备。A生产设备。用于生产电能的设备,如发电机。B变换设备。用来
2、变换电能、电压或电流的设备,如电动机、电力变压器、电压互感器和电流互感器等。C控制设备。用来控制电路通断的设备,如各种高低压开关电器等。D保护设备。用来限制电路中短路电流或过电压的设备,如电抗器、高低压熔断器和避雷器等。E补偿设备。用来补偿电路无功功率以提高系统功率因数的设备,如高低压电容器。F接地装置。接地线和接地体的总和称为接地装置。它可分为接地网(由垂直和水平接地体组成的供发电厂、变电所使用,兼有泄流和均压作用的较大型的水平网状接地装置)和集中接地装置(为加强对雷电流的散流作用、降低对地电位而敷设的附加接地装置)。二次设备。在二次电路中,用来控制、指示、测量和保护一次设备的电气设备,称为
3、二次设备。A测量仪表。用于测量一次电路中运行参数的仪表,如电压表、电流表、功率表、功率因数表等。B继电保护及自动装置。用于迅速反应电气故障或不正常运行情况,根据要求排除故障或作相应调节的装置,如各种继电器、自动装置等。C信号设备。给出信号或显示运行状态的设备,如信号继电器、电笛、电铃、信号灯等。D直流设备。用于供给保护、操作、信号以及事故照明直流电源的设备,如直流发电机组、蓄电池、整流装置等。(2)按电压等级分类低压电气设备。额定电压在1kV以下的电气设备称为低压电气设备。目前我国低压电气设备的电压等级有220/380V和380/660V。高压电气设备。额定电压在1220kV的电气设备称为高压
4、电气设备。目前我国高压电气设备的电压等级有3kV、6kV、10kV、35kV、66kV、110kV和220kV。超高压电气设备。额定电压在330750kV的电气设备称为超高压电气设备。目前我国超高压电气设备的电压等级有330kV和500kV。特高压电气设备。额定电压在1000kV及以上的电气设备称为特高压电气设备。(3)按采用的绝缘介质分类油浸式电气设备。用绝缘油作为绝缘介质的电气设备,称为油浸式电气设备,如油浸式变压器、油浸式互感器、多油或少油断路器等。SF6电气设备。以SF6气体作为绝缘介质的电气设备,称为SF6电气设备,如SF6断路器、SF6变压器、SF6互感器、SF6电缆、SF6气体绝
5、缘全封闭电器(GIS)等。真空电气设备。以真空作为绝缘介质的电气设备,称为真空电气设备,如真空断路器、真空负荷开关、真空重合器等。干式电气设备。以环氧树脂等作为绝缘介质的电气设备,称为干式电气设备,如干式变压器、干式互感器等。2电气线路的分类(1)导线的分类按有无绝缘材料可分为绝缘导线和裸导线两类。A绝缘导线。绝缘导线是有绝缘包皮的导线,如果再加保护层,则具有防潮湿,耐腐等性能。如聚氯乙烯绝缘导线、橡皮绝缘导线等,适用于建筑内外布线。B裸导线。裸导线没有任何绝缘和保护层,如钢芯铝绞线。主要用于室外架空线路。按导线材料可分为铜导线和铝导线两类。A铜导线。用铜材料做线芯的导线,具有电阻率小、强度高
6、等优点,但价格较贵。B铝导线。用铝材料做线芯的导线,与铜材料相比,虽然电阻率高,强度低,但其材质轻,价格低。(2)电缆的分类按电缆线芯数目可分单芯电缆、双芯电缆、三芯电缆和三加一芯电缆等。A单芯电缆。电缆中只有1股线芯,用于单相电流传输。B双芯电缆。电缆中有2股线芯,1股相线,1股中性线,用于单项二线制电流传输,如220V电压。C三芯电缆。电缆中有3股线芯,用于三相交流电的传输,如380V、10kV等三相交流电。D三加一芯电缆。电缆中有4股线芯,3股相线,1股中性线,用于三相四线制中的电流传输。按绝缘层的结构可分为油浸纸绝缘统包电缆、分相铅包电缆、橡皮电缆和聚氯乙烯电缆等。A油浸纸绝缘统包电缆
7、。线芯先用油浸绝缘纸分相包缠,在线芯之间的空隙内填充油浸麻绳或纸带,然后再用油浸绝缘纸将几个线芯统包起来。B分相铅包电缆。线芯用半导体纸和绝缘纸分相包缠,然后包上铅包护套和防腐层。C橡皮电缆。线芯用橡皮作为绝缘层,麻绳作填料,用橡胶布带或玻璃纤维带包缠线芯以防止松散,再包上一层铅包层,最外层是外护套。D聚氯乙烯电缆。线芯的绝缘层采用聚氯乙烯材料,内填充麻绳,用内衬层将线芯固定,再上外护套。二、带电设备、线路的危害带电设备、线路造成的电气事故,直接威胁着人的安全,且易引起电气火灾或爆炸。1电流对人体的影响电流通过人体对人的危害程度与通过的电流大小、持续时间、电压高低、频率以及通过人体的途径、人体
8、电阻状况和人的身体健康状况等有密切关系。(1)不同电流强度对人体触电的影响通过人体的电流越大,人的生理反应越明显,引起心室颤动所需的时间越短,致命的危险就越大。按照不同电流强度通过人体时的生理反应,将电流分成三类。感觉电流。人体能感觉到的最小电流称为感觉电流。女性对电流较敏感,一般成年男性的感觉电流约为1.1mA(工频),成年女性约为0.7mA(工频)。摆脱电流。触电后人能自主摆脱电源的最大电流称为摆脱电流。摆脱电流男性也比女性大,一般成年男性摆脱电流在16mA左右(工频),而成年女性在10mA(工频)左右。致命电流。在较短的时间内,危及人生命的最小电流称为致命电流。一般情况下通过人体的工频电
9、流超过50mA时,人的心脏就可能停止跳动,发生昏迷和出现致命的电灼伤。当工频电流达100mA通过人体时,人会很快致命。不同电流强度对人体的影响见表9-6-。表9-6- 不同电流强度对人体的影响电流强度(mA)对人体的影响交流电(50Hz)直流电0.61.5开始感觉,手指麻刺无感觉23手指麻刺、颤抖无感觉57手部痉挛热感810手部剧痛,勉强可以摆脱电流热感增多2025手迅速麻痹,不能自立,呼吸困难手部轻微痉挛5080呼吸麻痹,心室开始颤动手部痉挛呼吸困难90100呼吸麻痹,心室经3s及以上颤动即发生麻痹停止跳动呼吸麻痹(2)电流通过人体的持续时间对人体触电的影响电流通过人体的时间越长,对人体组织
10、破坏越厉害,后果越严重。人体心脏每收缩和扩张一次,中间有一时间间隙,在这段间隙时间内触电,心脏对电流特别敏感,即使电流很小,也会引起心室颤动。所以,触电时间如果超过1s,就相当危险。(3)作用于人体的电压对人体触电的影响人体电阻一定时,作用于人体的电压越高,则通过人体的电流就越大,这样就越危险。而且,随着作用于人体的电压升高,人体电阻还会下降,致使电流更大,对人体的伤害更严重。随电压而变化的人体电阻见表9-6-2。表9-6-2 随电压而变化的人体电阻U(V)12.531.362.51252202503805001000R()16500110006240353022222000141711306
11、40I(mA)0.82.841035.29912526814301560(4)频率对人体触电的影响电流频率是对人体造成伤害的物理量之一。对人体伤害最严重的是5060Hz的工频交流电。各种频率的死亡率见表9-6-3。表9-6-3 各种频率的死亡率频率(Hz)10255060801001202005001000死亡率(%)21709591433431221411(5)人体电阻对人体触电的影响人体触电,当接触的电压一定时,流过人体的电流大小就决定于人体电阻的大小。人体电阻越小,流过人体的电流越大,就越危险。人体电阻由人体内部电阻和皮肤表面电阻两部分组成。前者与接触电压和外界条件无关,一般在500左右
12、;而后者随皮肤表面的干湿程度、有无破伤,以及接触电压的大小而变化。不同情况的人,皮肤表面的电阻差异很大,一般情况人体电阻可按10002000考虑。不同条件下的人体电阻见表9-6-4。表9-6-4 不同条件下的人体电阻接触电压(V)人体电阻()皮肤干燥皮肤潮湿皮肤湿润皮肤浸入水中107000350012006002550002500100050050400020008754401003000150077037525015001000650325(6)电流通过人体不同途径对人体触电的影响电流总是从电阻最小的途径通过,电流触及心脏造成危险。电流从左手到双脚是最危险;从右手到双脚危险性相对较小,但容易
13、引起剧烈痉挛而摔倒,导致电流通过全身或摔伤,造成严重危害;从一只手至另一只手次之;一只脚至另一只脚最小。电流途径与通过人体心脏电流的百分数见表9-6-5所示。表9-6-5 电流途径与通过心脏的百分数电流的途径左手至双脚右手至双脚一只手至另一只手一只脚至另一只脚通过心脏电流的百分数()6.73.73.30.4(7)人体健康状况对人体触电的影响人身体健康状况好,抵抗能力强,万一发生触电时,其摆脱电流的可能性相对就大;反之,触电后体力差,摆脱电流的可能性相对也小,并且由于自身抵抗能力差,容易诱发病源。2电流对人体的伤害电流对人体的伤害可分电击和电伤两大类。(1)电击电击就是触电。绝大部分的触电死亡事
14、故都是电击造成的。当人体触及带电导线、漏电设备的金属外壳和其他带电体,或离高压电距离太近,以及雷击或电容器放电等,都会导致电击。电击是电流对人体器官的伤害,如破坏人的心脏、肺部、神经系统等造成人员死亡。电击时伤害程度取决于电流的大小和触电持续时间。电流流过人体的时间较长,可引起呼吸肌的抽缩,造成缺氧而引起心脏停搏。较大的电流流过呼吸中枢时,会使呼吸肌长时间麻痹或严重痉挛造成缺氧性心脏停搏。在低压触电时,会引起心室纤维颤动或严重心律失常,使心脏停止有节律的泵血活动,导致大脑缺氧而死亡。(2)电伤电伤是指触电时电流的热效应、化学效应以及电刺激引起的生物效应对人体造成的伤害。电伤表现于肌体外部,往往
15、在肌体上留下难以愈合的伤痕。常见的电伤有电灼伤、电烙印和皮肤金属化等。电灼伤。电灼伤是最常见也是最严重的电伤。在低压系统中,带负荷(特别是感性负载)拉合裸露的闸刀开关时,产生的电弧可能会烧伤人的手部和面部;线路短路、跌落式熔断器的熔丝熔断时,炽热的金属微粒飞溅出来也可能造成灼伤;错误操作引起短路也可能导致电弧烧伤人体。在高压系统中由于误操作,如带负荷拉合隔离开关会产生强烈电弧,使人严重烧伤。人体与带电体间距小于放电距离时,会直接产生强烈电弧对人体放电,致人烧伤或死亡。电弧的强光辐射会使眼睛损伤。电烙印。电烙印是电伤的一种,当通过电流的导体长时间接触人体时,由于电流的热效应和化学效应,使接触部位
16、的人体肌肤发生变质,形成肿块,颜色呈灰黄色,有明显的边缘,如同烙印一般,称之为电烙印。电烙印一般不发炎、不化脓、不出血,受伤皮肤硬化,造成局部麻木和失去知觉。皮肤金属化。在电流电弧的作用下,使一些熔化和蒸发的金属微粒渗入人体皮肤表层,使皮肤变得粗糙而坚硬,导致皮肤金属化,形成“皮肤金属”。3引起火灾或爆炸(1)引起火灾电气设备的超负荷运行导致设备或导线的绝缘材料损坏,局部过热,当达到一定温度时引燃可燃物,引发火灾。带电设备、线路中带电部分绝缘损坏或绝缘性能降低、电器或电源插座内部的灰尘增多并遇雷雨天气或气候潮湿时,发生漏电。当漏电电流增大到一定程度时,产生漏电电弧,电弧引燃周围可燃物,形成火灾
17、。带电设备、线路发生短路,供电线路中的电流剧增,温度升高,可燃性的绝缘层就会发热燃烧,造成火灾。带电设备、线路的连接处接触不良形成接触电阻过大,造成局部过热引起火灾。(2)引起爆炸可燃气体、易燃液体或可燃液体的蒸气,悬浮状可燃粉尘或可燃纤维与空气混合形成爆炸性混合物,遇带电设备、线路放出的火花或电弧,引起爆炸。带电设备、线路发生爆炸。如油浸式变压器、充油电缆等。【例】 2006年6月25日2时40分,陕西省石洋集团邦淇油脂公司浸出车间浸出器混合油泄漏,挥发的溶剂蒸气在车间配电室内达到爆炸浓度,配电室内交流接触器接触不良产生电火花,引起蒸气爆炸起火。爆炸造成4人死亡,1人受伤,直接经济损失185
18、.9万元。第二节 带电设备、线路的火灾特点带电设备、线路火灾是由电气过载、漏电、短路、接触不良等原因而酿成的灾害。带电设备、线路火灾具有隐蔽性强,燃烧猛烈、蔓延迅速,消防人员容易触电等特点。一、初期火灾隐蔽带电设备、线路的起火点往往较为隐蔽,不易发现。漏电点与短路点大多在用电器、电源插座以及穿线管的内部,接触不良在线路连接处,这些部位常在隐蔽处。建筑装修常用暗敷形式将电气线路隐藏起来。【例】 1993年8月12日22时左右,北京市隆福大厦后楼底层礼品柜台的日光灯下班后未关闭,长时间通电,使镇流器线圈短路产生高温引燃固定镇流器的木质材料,蔓延成灾。直接经济损失达2100多万元。二、燃烧蔓延迅速带
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