1、第五章电气消防基础第五章电气消防基础知识知识 建构筑物消防员建构筑物消防员广西消防职业培训学校广西消防职业培训学校自我介绍姓名:李建成单位:延安职业技术学院:职称：副教授 1989年7月毕业延安大学物理系从事职业教育近30年，工作认真负责,深得学员，同事及社会认可，.第五章 电气消防基础知识延安职业技术学院 李建成制作2017年2月第五章 电气消防基础知识n主要内容：n第一节 电工学基础知识n第二节 电气防火第五章 电气消防基础知识n学习目标n1、了解电工基础知识n2、掌握电气防火第五章 电气消防基础知识重点：1、引起电气火灾的主要原因2、电气火灾的防止3、电气火灾的扑救 第五章 电气消防基础
2、知识n电气火灾案例一：n2009年1月9日13时，湖南湘潭市金泉大酒店因322房间2号包房西墙上电源插座与导线接触不良，通电后局部接触电阻过大，引着绝缘层及可燃物发生火灾。造成12人死亡，12人受伤，烧毁建筑1053及中央空调、电视、家具等，直接财产损失79万元。第五章 电气消防基础知识n电气火灾案例二：n2008年11月14上海商学院宿舍楼602室住宿学生使用“热得快”电器，引起火灾，并引燃周围可燃物，4女生情急跳楼死亡。第五章 电气消防基础知识 n据公安部消防局统计，北京市1988年发生的电气火灾为1340余起，1999年发生的电气火灾为1350余起，2013年北京电气火灾事故共1346起
3、。n 专家提出，针对电气火灾不断上升的趋势，及居高不下，必须采取有效的应对措施第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n一、直流电路（一）电路和电流 1.电路：电流所流过的路径。用国家统一规定的电气元件的图形符号画出的图叫电路图 电路一般总是由电源、负载、连接导线和控制设备四个基本部分组成。电路图电路图 电路有通路、断路、短路三种状态第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础 2.电流：电荷有规则的定向移动。电流分交流电流和直流电流两大类。凡方向不随时间变化的电流称为直流电流；大小和方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流；凡大小和方向都随时间变化的电流称为交流电流。第五章 电气消防基础知识
4、 第一节 电工学基础n（二）电压、电位和电动势n1.电压 电压又称电压差，是衡量电场力做功大小的物理量，用U表示，其大小为电场力将电荷从A点移到B点所做的功WAB和电量q的比值。电压不但有大小而且有方向。电压总是对电路中的两点而言，因而用双下标表示，其中前一个下标表示正电荷的起点，后一下标表示正电荷移动的终点，电压的方向则由起点指向终点。第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n2.电位 电路中某点相对于参考点的电压称为该点的电位，单位为伏特，用V表示。参考点的电位规定为零。通常选大地为参考点，在电子仪器中，常把金属机壳或电路的公共接地点作为参考点。电路中a、b两点的电位之差，称为该两点的
5、电位差（电压），即：babVVUa第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n3.电动势 电源的电动势是指电源力移送单位正电荷从负极到正极的过程中所做的功，用E表示。它是衡量电源将非电能转换为电能的本领大小的物理量。对于一个电源来说，在外部不接负载时，电源两端电压大小等于电源电动势的大小，但方向相反。ABWEq第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n（三）电能和电功率1.电能 在电路中，电荷只是一种转换和传输能量的媒介物，电荷本身并不产生或消耗任何能量。通常所说的用电，就是指取用电荷所携带的能量。电流通过负载时做的功 在时间t内，外电路取用的的电能表示为 单位为千瓦.小时(电费的收取依
6、据)UItUalW第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础2.电功率 在某段时间内,电路中消耗的电能与该段时间的比称为电功率，用字母P表示：（单位为瓦）电器上的电功率表征着这个电器单位时间消耗的电能 tWP 第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n（四）电阻和欧姆定律n1.电阻 电阻是反映导体对电流起阻碍作用大小的一个物理量，用字母R或r表示。单位是欧姆。简称欧，用字母表示。导体的电阻是客观存在的，即使没有加上电压，导体依然有电阻。第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n（四）电阻和欧姆定律n2欧姆定律n（1）部分电路欧姆定律 电路中的电流I与电阻两端的电压U成正比，与电阻R成
7、反比。n（2）全电路欧姆定律 在一个闭合电路中，电流强度与电源电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n（五）串并联电路1.串联电路（1）串联电路的定义 串联电路是指把几个导体元件依次首尾相连的方式。第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础（2）串联电路的特点流过每个电阻的电流相等总电压（串联电路两端的电压）等于分电压（每个电阻两端的电压）之和，即总电阻等于分电阻之和 即各个电阻分得的电压与其阻值成正比各个电阻分得的功率与其阻值成正比n21.UUUU12n.R RRR n2.并联电路（1）并联电路的定义 并联电路是指在电路中，把几个元件的一端连在一
8、起，另一端也连在一起，然后把两端接入电路的方式。第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n并联电路的特点电路由若干条通路;干路开关控制所有用电器，支路开关控制所在支路的用电器;各用电器相互无影响;并联电路中，每一元件两端的电压U都是相同的;总电阻R与所有元件电阻的关系为：n211.111RRRR第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n（六）电流的热效应 电流通过导体会产生热,这种现象称为电流的热效应。电流流过导体产出热量，与电流强度的平方、导体的电阻及通电时间成正比，称为焦耳-楞次定律。2RtQI第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础
9、n二、交流电 大小和方向随时间作周期性变化的电动势、电压和电流分别称为交变电动势、交变电压和交变电流，统称为交流电。交流电又分为正弦交流电和非正弦交流电。我国和大多数国家使用的是50赫兹正弦交流电，习惯称工频电 三要素：周期（频率）、最大值、初相位第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n直流电与交流电的波形图第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n三、常用电工仪表 在建（构）筑物消防设施的管理中，电气测量仪表起着十分重要的作用。电路中电压的高低，电流的强弱，电阻的大小等，都需要用它来测量。根据所测得的电压、电流、电阻等数值，就可知道它们在电路中的情况。电气测量仪表按用途分类，有电压
10、表、电流表、功率表等。第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n1.电压表 测量电路电压的仪表叫电压表，也称为伏特表。电压表有交流和直流的区别。但它们的连接方式都是与被测量的电路并联。使用电压表要注意以下几点：（1）电压表的连接方式（2）电压表“+”“-”接线柱的连接（3）电压表量程的选择（4）电压表的示数读取测量电压与电流的接线图第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n2.电流表 电流表（又称安培表）是测量电流强度的仪表。电流表也有交流和直流的区别，但它们的接线方式都是与被测量的电路串联。电流表根据电流种类而分为直流表、交流表和交直流两用表等三种。第五章 电气消防基础知识 第一节
11、电工学基础n电流表和电压表的使用步骤基本相同，都分为调、选、连、读四步：n 调使用前先将表的指针调到“零刻度”的位置。n 选根据电路的实际情况选用合适的量程。在不知实际电流或电压的情况下，可采用“试触”的方法判断是否超过量程，注意，试触时要接在大量程的接线柱上，并且试触时动作迅速。n 连按照电流表和电压表的各自连接方法将表正确连入电路，同时注意表的正、负接线柱与电流流向的关系，必须保证，电流从表的正接线柱流入，从负接线柱流出。n 读正确读出表指针所示的数值，读数时一定要注意选用的量程及其对应的最小刻度值 第五章 电气消防基础知识 第一节 电工学基础n3.万用表 万用表是电子测量中最常用的工具，
12、它具有用途广、量程广、使用方便等优点，能测量电压、电流、电阻有的还可以测量三极管的放大倍数，频率、电容值、逻辑电位、分贝值等。万用表的工作原理：利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。指针式万用表和数字式万用表n万用表测量电阻 先将表笔搭在一起，使指针向右偏转，随即调整调零旋钮，使指针恰好指到0。然后将两根表棒分别接触被测电阻或电路两端，读出指针在欧姆刻度线上的读数，再乘以该档标的数字，就是被测电阻的阻值。n万用表测直流电压 首先估计一下被测电
13、压的大小，然后将转换开关拨至适当的V量程，将正表棒接被测电压“+”端，负表棒接被测电压的“”端。然后根据该档量程数字与标直流符号“DC”刻度线上的指针所指数字，来读出被测电压的大小。n万用表测量直流电流 先估计一下被测电流的大小，然后将转换开关拨至合适的mA量程，再把万用表串联在电路中，同时观察标有直流符号“DC”的刻度线。n万用表测量交流电压 测量交流电压的方法与测量直流电压相似，所不同的是因交流电没有正负之分，所以测量交流时，表棒也不需分正，负。n万用表使用注意事项：（1）测量电流与电压不能选错档位。（2）测量直流电压和直流电流时，注意“+”“-”极性，不要接错。（3）如果不知道被测电压或
14、电流的大小，应先用高档，而后再选用合适的档位来测试，以免表针偏转过度而损坏表头。（4）测量电阻时，需断开电路电源及所在电路，不要用手触及元件的裸体的两端（或两支表棒的金属部分），以免人体电阻与被测电阻并联，使测量结果不准确。（5）测量电阻时，如将两支表棒短接，调“零欧姆”旋钮至最大，指针仍然达不到0点，这种现象通常是由于表内电池电压不足造成的，应换上新电池方能准确测量。（6）万用表不用时，不要旋在电阻档，因为内有电池，如不小心易使两根表棒相碰短路，不仅耗费电池，严重时甚至会损坏表头。最好旋至交流电压最高档。广西消防职业培训学校广西消防职业培训学校第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火第五章
15、 电气消防基础知识 第二节 电气防火 据统计，我国电气火灾年均起数约占火灾年均总起数的26%，年均损失约占总损失的36%。而据发达国家资料介绍，英国每年电气火灾的起数占火灾总数的17%以下，美国和日本更是低于10%。安全用电是衡量一个国家用电水平的重要标志之一，因此随着我国经济的发展，不断研究我国电气火灾发展的规律，建立健全各种法规制度，采取各种综合防治对策，对抑制电气火灾是十分必要的。第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火 电气火灾概念 电气火灾：由于电气方面原因（如过载、短路漏电、电火花或电弧等）产生火源而引起火灾，称为电气火灾。为了抑制电气火源的产生而采取的各种即时措施和安全管理措施
16、，称为电气防火。n 从电气防火的角度看，电气火灾大都是因电气线路和设备的安装或使用不当、电器产品质量差、雷击或静电以及管理不善等造成的。金华国美电器商场火灾金华国美电器商场火灾n2010年12月24日20时13分金华一国美电器商场发生火灾。共出动21辆消防车117名消防官兵赶到火灾现场扑救火灾。大火经过5个多小时的奋战被扑灭，成功救出16名被困群众，疏散30余人。大火过火面积2500平方米，伤2人，无人员死亡。n火灾原因：过负荷 第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火电气火灾的原因电气火灾的原因一、过载一、过载 过载是指电气设备和电气线路在运行中超过安全载流量或额定值。（一）造成过载的原因
17、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。第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火（二）防止过载的措施通常防止过载的措施主要有：（1）低压配电装置不能超负荷运行，其电压、电流指示值应在正常范围。（2）正确选择和安装过载保护装置。（3）电开关和插座应选用合格产品，并不能超负荷使用。（4）正确选用不同规格的电线电缆，要根据使用负荷正确选择导线的截面。（5）对于需要电动机的场合，要正确选型，避免“小马拉大车”导致过载。第五章 电气消防基础知识 第二节
18、 电气防火二、短路、电弧和火花二、短路、电弧和火花 短路是电气设备最严重的一种故障状态。相线与相线，相线与零线（或地线）在某一点相碰或相接，引起电器回路中电流突然增大的现象，称为短路。短路时，在短路点或导线松动的电气接头处，会产生电弧或火花。电弧温度可达6000以上。第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火（一）造成短路的主要原因有：（1）电气设备的使用和安装与使用环境不符，致使其绝缘在高温、潮湿、酸碱环境条件下受到破坏。（2）电气设备使用时间过长，绝缘老化，耐压与机构强度下降。（3）金属等导电物质或老鼠、蛇等小动物，跨越在输电裸线的两线之间或相对地之间。（4）电导线由于拖拉、摩擦、挤压、长
19、期接触尖硬物体等，绝缘层造成机械损伤。（5）过电压使绝缘击穿。（6）错误操作或把电源投向故障线路。（7）恶劣天气，如大风暴雨造成线路金属性连接。“12.12”温州温富大厦火灾 2007年12月12日8时20分，温州市中心人民路二十八层的商住楼温富大厦发生火灾，21人死亡，2人重伤。起火原因：电线短路。起火部位为一楼的朵起火部位为一楼的朵朵鲜鲜花店。花店后朵鲜鲜花店。花店后墙墙根的明线冒出火墙墙根的明线冒出火花，迅速引燃花店里花，迅速引燃花店里的包花纸和塑料花。的包花纸和塑料花。火苗迅速蔓延，导致火苗迅速蔓延，导致大量的浓烟涌入二楼大量的浓烟涌入二楼舞厅，而舞厅内舞厅，而舞厅内19人人因烟气窒息
20、中毒死亡，因烟气窒息中毒死亡，一层鲜花店内也被烧一层鲜花店内也被烧死死2名员工。名员工。n2011年8月23日6时许，广东省佛山市三水区盛丰陶瓷公司综合楼发生火灾，造成15人死亡、1人重伤。综合楼共四层，2002年建设，建筑面积4400平方米，一层为陶瓷展厅，二楼北面为办公室，其余部分空置，三楼原设置为员工娱乐室和会议室，火灾发生前空置，四楼为公司中层管理人员休息用房。起火原因系综合楼2楼3号往西侧上方的铁质电线槽内电线短路，产生的高温熔珠引燃木质天花板蔓延成灾。第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火（二）预防短路的措施（1）电气线路应选用绝缘线缆
21、。（2）确保电气线路的安装施工质量和加强日常安全检查，注意电气线路的线间、线与气体物体间保持一定安全间距，并防止导线机械性损伤导致绝缘性能降低。（3）低压配电装置和大负荷开关安装灭弧装置。（4）配电线、插座、开关等容易产生电弧打火的设备附近不要放置易燃物品。（5）插座和开关等设备应保持完好无损，在潮湿场所应采取防水，防溅措施。（6）安装漏电检测与保护装置，即时发现线路和用电设备的绝缘故障，并提供保护。第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火 三、接触不良（三、接触不良（隐蔽过障，火灾往往由此引发）隐蔽过障，火灾往往由此引发）主要发生在导线与导线或导线与电气设备连接处（一）造成接触电阻过大的原
22、因有：（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，使连接处发生松动，氧化。（4）铜铝连接处未按规定方法处理，发生电化学腐蚀，也会使接触电阻增大。（5）接头没有按规定方法连接、连接不牢。（电工工艺）接触不良火灾照片第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火（二）防止接触不良的措施（1）导线的各种方式连接均要确保牢固可靠，接头应具有足够的机械强度，并耐腐蚀。（2）铜铝导线连接要防止接触面松动、受潮、氧化。（3）检查或检测线路和设备的局部过热现象（包括直观检查、红外测温、热成像、温度监测报警系统等手段），及时消除
23、隐患。第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火n四、烘烤与摩擦 （一）烘烤 电热器具（电炉、电熨斗、电热毯等），照明灯具等，相当于一个火源和高温热源。（二）摩擦 发电机、电动机等旋转设备 最危险的是轴承摩擦，造成局部过热或电机过载发热1994年新疆省克拉玛依市友谊馆特大火灾 n1994年12月8日18时20分左右，新疆克拉玛依市友谊馆发生特大火灾，造成325人死亡，130人受伤。n起火原因：舞台上方7号光柱灯烤燃附近纱幕，引起大幕起火。第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火n五、接地故障 接地装置是由接地体和接地线两部分组成，其基本作用是给接地故障电流提供一条经大地通向变压器中性点的回路
24、。接地接地就是把电气设备的金属外壳通过接地装置和大地相连接；接零接零就是将电气设备正常不带电的金属外壳通过保护线与电源中性点相连接。第五章第五章 电气消防基础知识电气消防基础知识 第二节第二节 电气防火电气防火n五、接地故障 接地示意图第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火（一）接地故障引起火灾的原因（1）当绝缘损坏时，相线与接地线或接地金属物之间漏电，会形成火花放电。（2）在接地回路中，因接地线接头太松或腐蚀等，使电阻增加形成局部过热或火花放电。（3）在高阻值回路流通的故障电流，会沿邻近阻抗小的接地金属结构流散。（如果是沿煤气管流散，则会火花放电引起火灾）（4）在低阻值回路，若接地线截面
25、过小，会影响其热稳定性，使接地线产生过热现象第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火n（二）接地故障火灾的预防措施（1）在接地系统设计时要综合考虑，确保系统安全。（2）保证接地装置足够的载流量和热稳定性及可靠性连接（3）低压配电系统实行等电位连接（金属构件相连处于同一电位）（4）装设漏电保护器（及时切断电源）第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火 六、静电（一）静电火灾发生的条件 大量实验表明，发生静电火灾和爆炸事故遵从如下充分和必要条件：1.周围和空间必须有可燃物存在2.具有产生和积累静电的条件。3.当静电累计起足够高的静电电位后，必将周围的空气介质击穿而产生放电，够成放电的条件。4.
26、静电放电的能量大于或等于可燃物的最小点火能量。第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火（二）防止静电的基本措施1.控制静电场合的危险程度（控制和排除引起静电火灾的条件）2.减少静电荷的产生（选择材料、改进工艺、降低摩擦，流速等）3.减少静电荷的积累（增加湿度、采用抗静电添加剂等）4.防止人体静电（衣服材料选择）5.抑制静电放电和控制放电能量第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火 七、雷电 雷电的种类可分为：直击雷、感应雷、雷电波和球雷等。（一）雷电的危害 雷电有以下三方面的危害：电效应（数百万伏至更高冲击电压破坏力极大）热效应（极短的放电时间可以产生大量热量引发火灾或爆炸）机械效应（被击
27、物缝隙的气体膨胀出现强大机械压力）。第五章 电气消防基础知识 第二节 电气防火（二）防雷的主要措施1.防直击雷的措施设避雷针或避雷线、带（网），使建筑物及突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。完整的一套防雷装置是由接闪器、引下线和接地装置三部分构成。2.防雷电感应的措施（静电屏蔽）3.放雷电波（流）侵入的措施在供电系统中加强过电压保护。将线路固定绝缘瓷瓶的铁横担接地（将雷电路引入大地）。第五章第五章 电气消防基础知识电气消防基础知识 第二节第二节 电气防火电气防火n八、电气火灾的扑救电气火灾的扑救n 电气设备发生火灾时，为了防止触电事故，一般都在切断电源后才进行扑救。1）电气设备发生火灾后，
28、要立即切断电源，如果要切断整个车间或整个建筑物的电源时，可在变电所、配电室断开主开关。在自动空气开关或油断路器等主开关没有断开前，不能随便拉隔离开关，以免产生电弧发生危险。（2）发生火灾后，用闸刀开关切断电源时，由于闸刀开关在发生火灾时受潮或烟熏，其绝缘强度会降低，切断电源时，最好用绝缘的工具操作。（3）切断用磁力起动器控制的电动机时，应先用接钮开关停电，然后再断开闸刀开关，防止带负荷操作产生电弧伤人。第五章第五章 电气消防基础知识电气消防基础知识 第二节第二节 电气防火电气防火n（4）在动力配电盘上，切断电源时，应先用电动机的控制开关切断电动机回路的负荷电流，停止各个电动机的运转，然后再用总开关切断配电盘的总电源。n（5）当进入建筑物内，用各种电气开关切断电源已经比较困难，或者已经不可能时，可以在上一级变配电所切断电源。n（6）城市生活居住区的杆上变电台上的变压器和农村小型变压器的高压侧，多用跌开式熔断器保护。如果需要切断变压器的电源时，可以用电工专用的绝缘杆捅跌开式熔断器的鸭咀，熔丝管就会跌落下来，达到断电的目的。（7）电容器和电缆在切断电源后，仍可能有残余电压，因此，即使可以确定电容器或电缆已经切断电源，但是为了安全起见，仍不能直接接触或搬动电缆和电容器，以防发生触电事故。电源切断后，扑救方法与一般火灾扑救相同。谢谢大家！
