摘要 電火花作為一種常見(jiàn)的著火源，往往引發(fā)嚴(yán)重的火災(zāi)和爆炸事故。本文就其產(chǎn)生的原因、性質(zhì)和防范措施作一些探討。

關(guān)鍵詞 電火花 電氣火災(zāi) 爆炸 防范措施

火災(zāi)和爆炸事故往往是重大的人身事故和設(shè)備事故。電氣火災(zāi)和爆炸事故在火災(zāi)和爆炸事故中占有很大比例，引起火災(zāi)的電氣原因是僅次于明火居第二位原因。從近年來(lái)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)來(lái)看，電氣火災(zāi)在全國(guó)總火災(zāi)中具有上升的趨勢(shì)。電氣火災(zāi)來(lái)勢(shì)兇猛，且往往在人們意想不到的時(shí)候突然發(fā)生，因而常常造成嚴(yán)重的后果。其中，由電火花引起的電氣火災(zāi)占很大的比重。如某廠320千伏安在車間變壓器，由于內(nèi)部短路，產(chǎn)生電弧，使變壓器油劇烈分解氣化，油箱內(nèi)部壓力劇增，箱蓋螺栓拉斷，張開(kāi)大口，噴油燃燒；變壓器室外8米處有人，其面部被油火燒傷；由于沒(méi)有儲(chǔ)油設(shè)施，油火流出變壓器室，沿地板縫流下，點(diǎn)燃下層電纜及其他可燃物，并沿電纜延燒，將上層配電室和控制室燒毀。又據(jù)前些天《北京青年報(bào)》報(bào)道某市一消費(fèi)者將兩歲的女兒放在購(gòu)置僅一個(gè)月的電熱毯上睡覺(jué)，數(shù)小時(shí)后由于電阻絲斷裂產(chǎn)生電火花，電熱毯起火，引燃床上衣物，小孩慘遭橫禍，搶救無(wú)效死亡。

由此可見(jiàn)，電火花引起的電氣火災(zāi)事故不僅出現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中，也常出現(xiàn)在日常生活中。因而防止這種電氣火災(zāi)事故對(duì)于維護(hù)正常生產(chǎn)和生活秩序，增加社會(huì)財(cái)富，保衛(wèi)四個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)成果不受損失，有著社會(huì)的和經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實(shí)意義。為了防止電氣火災(zāi)和爆炸，應(yīng)了解火災(zāi)和爆炸事故發(fā)生的原因，掌握火災(zāi)和爆炸的基本知識(shí)及發(fā)生事故的規(guī)律，采取有效的措施，避免事故的發(fā)生。

物質(zhì)發(fā)生燃燒是有條件的，它必須在可燃物、助燃物和著火源這三個(gè)基本條件的相互作用下才能發(fā)生。隔離或消滅其中任何一條，都能阻止燃燒的發(fā)生。防火的技術(shù)措施就是在這個(gè)理論的指導(dǎo)下采取的，或者可這樣說(shuō)，全部防火技術(shù)措施的實(shí)質(zhì)，即是防止燃燒基本條件的同時(shí)存在或避免它們的相互作用。例如，在汽車油庫(kù)里或操作乙炔發(fā)生器時(shí)，由于有空氣和可燃物（汽油和乙炔）存在，所以規(guī)定必須嚴(yán)禁煙火，這就是防止燃燒條件之一──著火源存在的一種措施。電氣火災(zāi)一般是由電氣線路、電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)的短路、過(guò)載、接觸不良、漏電、雷電、靜電等等原因而產(chǎn)生的高溫、電火花和電弧等原因造成的。電火花便是一種常見(jiàn)的著火源，又常常被人們忽視，因而通常會(huì)造成很嚴(yán)重的后果。但只要認(rèn)識(shí)和了解電火花發(fā)生的原因和條件，以及相應(yīng)的防范措施，就有可能杜絕由于電火花引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故。

一、電火花產(chǎn)生的原因和條件

電火花是電極間的擊穿放電，電弧是大量的火花匯集成的，一般電火花的溫度很高，特別是電弧，溫度可達(dá)到3000~6000℃，因此，電火花和電弧不僅能引起可燃物燃燒，還能使金屬熔化、飛濺，構(gòu)成危險(xiǎn)的火源。在有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所，電火花和電弧更是一個(gè)十分危險(xiǎn)的因素。

在日常生產(chǎn)和生活中，電火花是經(jīng)?？梢?jiàn)到的。電火花可以分為工作火花和事故火花兩類。

1.工作火花：工作火花是指電氣設(shè)備正常工作時(shí)或正常操作過(guò)程中產(chǎn)生的火花，如直流電機(jī)電刷與整流滑動(dòng)接觸處，交流電機(jī)電刷與滑環(huán)滑動(dòng)接觸處電刷后方的小火花；電焊機(jī)電焊時(shí)產(chǎn)生的火花；開(kāi)關(guān)或接觸器開(kāi)關(guān)時(shí)的火花及其插銷拔出或插入時(shí)的火花等等。

電火花能否構(gòu)成火災(zāi)危險(xiǎn)，主要取決于火花能量，即引火電流、電壓及作用時(shí)間；斷路電感；產(chǎn)生電弧或電火花的電極大小、材質(zhì)和形狀；周圍混合物的化學(xué)性質(zhì)及其最小點(diǎn)火能。

例如切斷電感電路時(shí)，斷口處將產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧，危險(xiǎn)性很大。其火能量可按下式估算WL=LI2/2

式中，L和I分別是電路中的電感和電流。當(dāng)該火花能量超過(guò)周圍空間爆炸混合物的最小引燃能量時(shí)，即可能引起爆炸。如某廠一個(gè)使用氫氣的車間，氫氣逸漏在門(mén)窗關(guān)閉的室內(nèi)，達(dá)到了爆炸濃度，由于室內(nèi)燈具、開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備都不是防爆型的，在開(kāi)電燈時(shí)，電火花引起爆炸，設(shè)備、廠房均被炸毀。前面所提到的電褥起火事故引發(fā)的原因就是電熱絲斷裂，產(chǎn)生電火花而引燃褥毯。通常是絲線斷了而塑料外皮常還完好地包裹著。這種“絲斷皮連”往往使金屬處于似斷非斷的狀態(tài)，這恰恰是斷線的兩端產(chǎn)生電火花，進(jìn)而引起火災(zāi)的發(fā)生。

2.事故火花：事故火花包括線路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)的火花。如電路發(fā)生故障，保險(xiǎn)絲熔斷的火花，導(dǎo)線過(guò)松導(dǎo)致短路或接地時(shí)產(chǎn)生的火花。變壓器、多油斷路器等高壓電氣設(shè)備由于絕緣質(zhì)量降低內(nèi)部可能發(fā)生閃絡(luò)，并使絕緣油分解、引起燃燒或爆炸，多油斷路油面過(guò)低或操作機(jī)構(gòu)失靈，不可能有效地熄滅電弧，可引起火災(zāi)或爆炸（多油斷路器油面過(guò)高，由于斷路時(shí)沒(méi)有足夠的緩沖空間，也可能引起爆炸）；導(dǎo)電連接松脫時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花等。

事故火花還包括由外來(lái)原因產(chǎn)生的火花。如雷電火花、靜電火花、高頻感應(yīng)火花等。雷電火花包括各種反擊放電火花，火花能量很大，有較大的危險(xiǎn)性。靜電火花是指工藝過(guò)程中產(chǎn)生和積累足夠的靜電，以至局部電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)電介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)，發(fā)生放電，產(chǎn)生靜電火花。若靜電火花的火花能量超過(guò)周圍混合物的最小引燃源能量，則有可能引起火災(zāi)和爆炸。高頻能量，其導(dǎo)電系統(tǒng)開(kāi)、閉時(shí)產(chǎn)生的火花。根據(jù)國(guó)外氫和丙烷進(jìn)行的試驗(yàn)，對(duì)于長(zhǎng)波和中波，當(dāng)諧振回路電容小于600微法，品質(zhì)因數(shù)低于40，而引燃距離超過(guò)4倍波長(zhǎng)時(shí)，引燃距離與有效高度之間保持圖中的關(guān)系。由圖可知，發(fā)射臺(tái)功率越大，被感應(yīng)金屬結(jié)構(gòu)的有效高度越大，引燃距離也越大。

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其中長(zhǎng)L的垂直導(dǎo)體，有效高度為h=2L/π；

高為H的水平導(dǎo)體，有效高度為h=H；

對(duì)于面積為S的封閉導(dǎo)體，當(dāng)波長(zhǎng)為λ時(shí)，有效高度為h=2πS/λ。

除上述外，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子發(fā)生磨擦（掃膛）或風(fēng)扇與其他部件相碰擊都會(huì)產(chǎn)生火花，這是由碰撞引起的機(jī)械性質(zhì)的火花。

二、電火花的控制與防范

電火花的控制與防范，主要是對(duì)電氣設(shè)備采取防爆措施、嚴(yán)格遵守操作規(guī)程、及時(shí)檢查設(shè)備和線路異常情況等，具體有以下幾點(diǎn)：

（1）保護(hù)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，防止出現(xiàn)事故火花和危險(xiǎn)溫度，對(duì)防火防爆有著重要意義。要保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，則需要保持電氣設(shè)備的電壓、電流、溫升等參數(shù)不超過(guò)允許值。

（2）嚴(yán)格禁止亂拉線、亂接線，保持電氣線路的絕緣良好，防止絕緣老化和腐蝕；保持電氣連接部位接觸良好、整體完好無(wú)損；鋁芯絕緣導(dǎo)線或電纜的連接與封端，應(yīng)采用壓接、熔接或釬焊。引入電機(jī)或其他電氣設(shè)備的電源線連接頭應(yīng)采取防松措施。動(dòng)力電纜、絕緣導(dǎo)線中間不得有接頭。引入防爆電氣設(shè)備的各種電纜，均須采取彈性密封或其他方法密封。

（3）為了防止電氣火花或危險(xiǎn)溫度引起火災(zāi)，開(kāi)關(guān)、插銷、熔斷器、電熱器具、照明器具、電焊設(shè)備、電動(dòng)機(jī)等應(yīng)根據(jù)需要，適當(dāng)避開(kāi)易燃物或易燃建筑構(gòu)件。天車滑觸線的下方，不應(yīng)堆放易燃物品。

（4）在有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所，應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備產(chǎn)生火花、電弧的情況和電氣設(shè)備表面的發(fā)熱溫度，采取各種防爆措施。對(duì)于不同等級(jí)的場(chǎng)所應(yīng)當(dāng)使用合適的型號(hào)和容量，使這些電氣設(shè)備能在有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所安全使用。如在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所，應(yīng)盡量少用攜帶式電氣設(shè)備，應(yīng)盡量少裝插座和局部照明燈。

（5）正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生火花的電氣設(shè)備，在危險(xiǎn)場(chǎng)所使用時(shí)，應(yīng)首先考慮安裝在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所以外或另室隔離。長(zhǎng)期不用的電氣設(shè)備，均應(yīng)與電源完全切斷（如斷開(kāi)高壓用電設(shè)備線路上的斷路器及卸下低壓設(shè)備上的保險(xiǎn)絲套筒）。保險(xiǎn)絲套筒應(yīng)裝在有爆炸危險(xiǎn)房的外面。為了避免產(chǎn)生火花，在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所更換燈斷然應(yīng)停電操作。

（6）電氣設(shè)備（機(jī)殼、導(dǎo)線管、防護(hù)裝置等）應(yīng)進(jìn)行可靠接地，接地電阻應(yīng)小于3Ω。

（7）保持電氣清潔有利于防火。設(shè)備臟污或灰塵堆積既降低設(shè)備的絕緣又妨礙通風(fēng)和冷卻，特別是正常時(shí)有火花產(chǎn)生的電氣設(shè)備，很可能由過(guò)分臟污引起火災(zāi)。因此，從防火的角度，也要求定期或經(jīng)常地清掃電氣設(shè)備，以保持清潔。

（8）為防止靜電放電火花引起的燃燒爆炸，可根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中的具體情況采取相應(yīng)的防靜電措施。如將容易積累靜電的設(shè)備可靠性接地；使用抗靜電劑等；采用靜電消除器；合理選擇材質(zhì)搭配，消除靜電的附加源；增濕、加快靜電逸散等等。

以上只是關(guān)于防止電火花引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故的大體措施，具體到生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面，需要制定具體的防范措施。但只要掌握電火花形成的機(jī)理，做到有備無(wú)患，就完全有可能避免由于電火花給我們帶來(lái)的災(zāi)難。