绝缘与电气安全
翻开历年《中国火灾统计年鉴》,人们会发现每年造成群众死伤数千人、直接财产损失数十亿元的火灾中,电气致灾占绝大多数。我们在2005年的《统计年鉴》中看到: 2005年由于电器安装使用不当,违反操作规定和电气产品质量低劣引起的火灾1598起,比2004年上升1.1个百分点,从2001年以来,已持续5年上升。在发生的206起特大火灾中,电气火灾84起,占40.8%。2003年、2004年、2005年电气致灾分别占当年火灾的28%、26.6%和27.6%,都高居第一位。因此,从根本上减少电气火灾,是减少火灾损失的一条捷径。
电气火灾原因从表面上看,可具体分为电气安装使用不当、违反操作规定和电气产品质量低劣,而实际上都能归结到导线(也就是俗话说的电线)上,因为引起火灾最直接的原因主要有短路和漏电,保护导线的绝缘体就成为减少火灾的一个重要因素。
一、没有绝缘体,就没有电气安全
人们都知道,在电气线路中传输电流的是电线中的铜蕊线,包在电气线路和电器设备外面的绝缘材料起隔电作用,它把带电体与其他带电体、导体、金属构件及地面隔开,覆盖可能被人体接触的带电部位。它就像河流的堤岸一样,一方面引导和约束电流的方向,另一方面对金属带电体起到保护作用。正是因为这样,所以在电发明之后,科学家们急不可待地做的第一件事就是寻找不导电的绝缘材料,来“管束”容易引起火灾和杀伤无辜的带电体——金属导线。
另外,在不同的电工产品中,绝缘体还长时间、连续性地从事着散热冷却,机械支撑和固定、储能、灭弧、改善电场分布等重要工作。
二、绝缘材料要经受许多考验
在电气线路安装时,绝缘体就要经受第一关的考验,因为一些客观因素安装人员中不乏是假电工,或是对工作极不负责的电工。他们对待电线非常粗暴,胡乱地拉、扭、压、磨,这就要求绝缘材料要有很强的拉拉扭、抗磨损的能力。
其次,大多数绝缘材料一用就是十几年,守候在金属带电体身旁,长期处于很强的电磁中,其内部结构长期受到破坏作用,尤其是当几个带电体非常接近时,夹在中间的绝缘体就要承受很强的电场。
再次,电线铜蕊常常处于高温状态,特别是发生电线短路、漏电等事故时,带电体的温度骤升,很快达到一般可燃物体的着火点,这时如果绝缘体不具有足够的耐高温性能,再加上多数电线被装修材料隐藏起来,就很有可能引发火灾。
另外,有些绝缘材料夏天要顶着炎炎烈日,冬天要抵御阵阵寒风,一些特殊场所的绝缘材料长期受到潮、湿、霉、酸、碱的侵蚀。所以,这些绝缘材料要有较强的耐潮湿、耐腐蚀的能力。
三、不堪重负的绝缘材料日渐老化
每天都在经受着热、电磁场、光线照射、氧化,机械力和微生物的摧残,绝缘体在不知不觉中产生一系列缓慢的不可逆转的物理、化学变化,渐渐丧失了绝缘性能、电气性能,机械性能恶化,就像人类生老病死一样,最后,只剩一副老骨头。分析绝缘体老化的原因,主要是线路过热,工作温度越高,老化越快。而导致线路过热的原因常常是使用电线的规格与电路要求不符合,或是电器设备过多造成线路超负荷,或是劣质电线中含有大量的杂线增大了线路的电阻。电气线路中的一些故障点引出高温电弧,令附近的绝缘材料迅速老化。
四、绝缘体老化,带电体成为火灾隐患
老化了的绝缘体已经不能有效抵御电磁场,也不能有效阻挡电流,它的自身非常脆弱,易造成漏电、短路,甚至破裂脱落。这是很危险的事情,如果不及时发现和更换,灾难随时可能降临。然而,现实生活中很多人不懂或不重视绝缘材料与防火安全的重要关系,生活中充斥着绝缘体老化的电气设备,可以说是“与魔鬼共舞”。一些居民家庭中的电线,插头和插座已经用了几十年,绝缘材料基本上成了摆设,可主人仍然继续添加空调机、电冰箱等大功率电器,增大用电量。20世纪80年代之前落后的民用建筑里,当时由于没有预料到电视机、电冰箱、空调机等电器进入家庭,如今电气线路的安装规格根本无法应付增大了的用电器。长时期超负荷的用电又加速了线路绝缘体的老化进程,使这些建筑成为火灾的多发地。
同时,市场上不乏劣质的电气产品,其绝缘性能根本达不到规定的要求。性能优异的绝缘材料,即使线路一定限度地超负荷,其使用20年以上依然不会有危险,但是劣质的绝缘材料就没有任何的保障了。比如废物回收再造的塑料,虽然表面上看没有多大的差异,可是其内部往往含有大量的杂质。杂质一多,导电性便增强,那么绝缘性能则相应减弱。尤其是含有酸、碱、盐杂质,在与水分同时存在的情况下,杂质易溶解电离,绝缘性能大大减弱,导电性明显增强,时间一长,就会漏电。这个时候绝缘体的温度变得很高,原有的稳定结构开始瓦解,内部急骤发生破裂和分解,最终完全失去绝缘性能——俗称击穿。绝缘体被击穿后,变成了导电体,造成电线短路,由此非常容易引发火灾。
综上所述,要降低电气火灾的比例,就要让人民群众认识到劣质电气产品的危害性,不能图便宜,要知道买劣质电气产品的同时也将事故的隐患带回了家。还要教会他们一些识别劣质电气产品和对绝缘材料保养的常识,做好线路、设备的检查,发现老化的线路或超负荷的用电设备,要及时更换。事实上,如果人们对防火工作中绝缘材料给以足够的认识和应用,那么每年就会减少大量火灾,国家和人民群众的财产就会少受损失。
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