第一节 电工学基础

一、直流电路

(一)电路和电流

1．电路

电流所流过的路径叫做电路。为了绘图方便和便于分析，国家规定了各种电气元件的图形符号，用图形符号画成的图称为电路图(如图5-1)。电路一般是由电源、负载、连接导线和控制设备四个基本部分组成。

2．电流

电荷有规则的定向移动称为电流。电流的强弱用电流强度表示，其符号为，，为了叙述上的方便，人们把电流强度简称为电流。对于恒定电流来说，若以Q表示在时间t内通过导体截面上的总电量，则电流强度I可用下式表示：

式中：I一——电流强度，单位为安培(A)；

Q——电量，单位为库仑(C)；

f——时问，单位为秒(s)。

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，而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问变化的电流称为交流电流。

(二)电压、电位和电动势

1．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，其中前一个下标代表正电荷运动的起点，后一个下标表示正电荷运动的终点，电压的方向则由起点指向终点。在电路图中，电压的方向也称做电压的极性，用“+、-”两个符号表示。

2．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电位。通常选用大地为参考点，在电子仪器中，常把金属机壳或电路的公共接点作为参考点。电压的大小和参考点的位置无关。

电路中a、b两点间的电位之差，称为该两点的电位差(电压)，即

Uab = Ua - Ub

3．电动势

电源的电动势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，即：

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。

(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。

在时间t内，外电路取用的电能表示为：

WL = Ua = UIt

2．电功率

在某段时间内，电路中产生或损耗的电能与该段时问的比称为电功率，用字母P表示：

式中：P——电功率，w。

(四)电阻和欧姆定律

1．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Ω表示。导体的电阻是客观存在的，即使没有加上电压，导体仍然有电阻。导体的电阻取决于材料的性质、几何尺寸和导体的温度等因素。某些感温火灾探测器就是利用电阻的这一特性设计的。

当导体两端的电压是1伏特，导体内通过的电流是l安培时，这段导体的电阻就是1欧姆：

2．欧姆定律

(1)一段电路的欧姆定律

一段均匀电路的欧姆定律可表示为：

UAB=IR

(2)全电路欧姆定律

全电路就是含电源的闭合的直流电路，图5-2表示一个简单的全电路。全电路欧姆定律表示：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。

全电路欧姆定律的数字表达式为：

式中：I——电源的端电压；

r——电源内部的电压降。

(五)串并联电路

1．串联电路

(1)串联电路的含义

串联电路是指把几个导体元件依次首尾相连的方式。串联电路的基本特征是只有一条支路，电流依次通过每一个组成元件，如图5-3所示。

(2)串联电路的特点

串联电路有如下特点：

①流过每个电阻的电流相等；

②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U=U1+ U2+…+Un

③总电阻等于分电阻之和，

即 R=R1+U2+…+Rn

④各电阻分得的电压与其阻值成正比；

⑤各电阻分得的功率与其阻值成正比。

串联电路的开关在任何位置都能控制整个电路，即其作用与所在的位置无关。串联电路只要有某一处断开，整个电路就成为断路，即所相串联的电子元件不能正常工作。在串联电路中，电流只有一条通路，经过一盏灯的电流一定经过另一盏灯。如果熄灭一盏灯，另一盏灯一定熄灭。在一个电路中，若想用一个开关控制所有电路，即可使用串联电路。

2．并联电路

(1)并联电路的含义

并联电路是指在电路中，把几个元件的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把两端接入电路的方式，如图5_4所示。

(2)并联电路的特点

并联电路有如下特点：

①电路有若干条通路；

②干路开关控制所有的用电器，支路开关控制所在支路的用电器；

③各用电器相互无影响；

④并联电路中，每一元件两端的电压u都是相同的；

⑤总电阻R与所有元件电阻的关系为：

1／R=1／Rl+1／R2+…+1／Rn

并联电路可将一个用电器独立完成工作，一般家庭用的电灯、电视、空调以及其他电器用品均是以并联方式连接的。并联电路各处电流加起来等于总电流，由此可见，并联电路中电流消耗大。

(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。电流通过导体时，克服导体电阻的阻碍作用而对电阻做功，促使导体分子的热运动加剧，从而将电能变成热能，使导体的温度升高。

电流流过导体产生的热量，与电流强度的平方、导体的电阻及通电时问成正比，称为焦耳-楞次定律。可用式5—9表示：

Q=I2Rt

(5—9)

式中：Q一电阻产生的热量，J。

利用电流能使导体发热的特点，人们发明制造了白炽灯、电热毯、电焊及电路中的熔断丝等。但是电流的热效应也有不利的一面，如电气设备中导线都有一定电阻，在通电时电气设备的温度就会升高。如果温度太高，会加速绝缘材料的老化变质，如橡皮硬化，绝缘纸、纱带烧焦，漆包线的漆层脱落等，因而引起漏电或线圈短路，甚至引发火灾，烧坏设备。

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。

人们常在平面直角坐标系中用图形表示电压、电流、电动势随时间的变化规律，这种图形成为波形图。如图5．5所示。

交流电又分为正弦交流电和非正弦交流电。凡是按正弦规律变化的电流(电压、电动势)称为正弦交流电，如图5-5(C)所示。在正弦交流电作用下的电路称为正弦交流电路。按其他规律变化的交流电称为非正弦交流电，如图5-5(b)、(d)为其中两种。

(一)交流电的周期、频率和角频率

1．周期

正弦量变化一次所需的时间(s)称为周期T。

2．频率

交流电每秒内变化的次数称为频率f，单位是赫兹(Hz)。频率是周期的倒数，即：

在我国和大多数国家都采用50Hz作为电力标准频率，习惯上称为工频。

3．角频率

角频率是指交流电在1s内变化的电角度。若交流电1s内变化了F次，则可得角频率与频率的关系式为：

1．瞬时值

交流电在某一时刻的大小称为交流电的瞬时值。

2．最大值

最大的瞬时值(包括正负)，称为最大值，也称为幅值，其表征交流电的变化范围。

3．有效值

交流电的有效值是根据它的热效应确定的。交流电流i通过电阻R在一个周期内所产生的热量和直流电流I通过同一电阻R在相同时间内所产生的热量相等，则这个直流电流，的数值叫做交流电流i的有效值。

通常所说交流电的大小是指它们的有效值。交流电流表、交流电压表的读数指的是有效值；交流电器铭牌上的额定电流、额定电压或电动势的数值如无特别说明，均指有效值。通常说市电的电压是220V，就是说它的有效值为220V。

三、常用电工仪表

在建筑消防设施的管理中，电工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，都需要用电工仪表来测量。电工仪表按用途分类，有电压表、电流表、功率表等。

(一)电压表

测量电路电压的仪表叫做电压表，也称为伏特表，一般在表盘上注有符号“V”的字样，标尺上的数字表明它的最大量限。当测量低于IV的电压时，用以毫伏作单位的电压表，叫做毫伏表，表盘上注有符号“mv”的字样。当测量高于l000V的电压时，用以千伏作单位的电压表，叫做千伏表，表盘上注有符号“kv”的字样。电压表有交流和直流的区别，但它们的接线方法都是与被测量的电路并联。

1．电压表的连接方式 。

在并联电路中，要测哪一个元件或哪一段电路两端的电压，就将电压表并联在这个元件或这段电路两端。这样连接的原理是，并联电路中各支路两端的电压相等。电压表的示数即为与之并联部分的待测电压。如果将电压表串联在某一电路中，那就相当于把电压表接入电路中的某一点，而某一点是不存在电压的。

2．电压表“+”、“一”接线柱的连接

让电流从“+”接线柱流进电压表，从“一”接线柱流出电压表。电压表的零刻度通常也在表盘左侧，且电压表指针的偏转方向与通过其中的电流方向密切相关。如果将+、一接线柱接反，将使电压表指针反偏，造成碰弯指针等损坏电压表的事故。

3．电压表量程的选择

电压表的量程，就是电压表所能测量的电压的最大值，待测电压值不能超过电压表的量程，并且尽量使读数准确。待测电压值如果超过电压表量程，容易烧坏电压表。所以，在用电压表测电压之前，应对待测电压值进行估计，无法估计则采用试触法。在不超过量程的前提下，用量程越小的电压表测量准确度越高。电压表可以直接并接在电源两极上。这一点与电流表不同，应加以区别。因为电源是提供电压的装置，电源的两极总是维持一定的电压，当电压表直接与电源并接时，电压表的示数就是电源提供的电压。

4．电压表的示数读取

电压表使用前要调零，即在接入电压表之前，检查其指针是否对齐表盘上的“0”刻度，若有偏差，应调节表盘上的调零旋钮，使指针指零刻度；查清电压表的量程和对应的准确度；读取电压示数时，应待指针稳定后再行读取，注意表示出准确度和估计位，同时写出正确的电压单位。

(二)电流表

电流表(又称安培表)是测量电流强度的仪表。一般在表盘上注有符号“A”的字样，标尺上的数字表明它的最大量限。当测量低于1A的电流时，用以mA作单位的电流表，叫做毫安表，表盘上注有符号“mA”的字样。当测量高于l000A的电流时，用以kA作单位的电流表，叫做千安表，表盘上注有符号“kA”的字样。电流表也有交流和直流的区别，但它们的接线方法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。

1．电流表的使用方法

电流表一定要串联在电路中。电流表的“+”“一”接线柱接法要正确，将电流表接在电路中，必须使电流从“+”接线柱流入电流表，从“一”接线柱流出来，如果反接了，电流表指针将反向偏转，电流的大小将无法测出还有可能打坏电流表指针。被测电流不要超过电流表的量程。当补测电流超过电流表的量程时不仅测不出电流值，电流表的指针还会被打弯，甚至可能烧坏电流表。

2．电流表的量程和读取

根据所使用的量程确认刻度盘上每一大格和小格各表示的电流值。用0—0．6A量程时，每大格是O．2A，每小格是0．02A，用0～3A时，每大格是lA，每小格是0．1A。电流表的所测电流值等于大格的电流值加上小格的格数乘以每小格所表示的电流值。读数时应使视线与刻度面垂直。

(三)万用表

万用表是电子测量中最常用的工具，它能测量电流、电压、电阻，有的还可以测量三极管的放大倍数，频率、电容值、分贝值等，具有用途多、量程广、使用方便等优点。

1．万用表的工作原理

万用表的基本原理是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。

万用表的直流电流挡是多量程的直流电压表。表头并联闭路式分压电阻即可扩大其电压量程。同样表头串联分压电阻即可扩大其电压量程。分压电阻不同，相应的量程也不同。

万用表的表头为磁电系测量机构，它只能通过直流电，利用二极管将交流电变为直流电，从而实现交流电的测量。

在电流接法的基础上，加上电池，分电阻和波段开关，就构成了一个欧姆表。

2．万用表测量电阻

先将表棒搭在一起短路，使指针向右偏转，随即调整“Q”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(第一条线)上的读数，再乘以该挡标的数字，就是所测电阻的阻值。例如用R X l00挡测量电阻，指针指在80，则所测得的电阻值为80×100=8k0。由于“Q”刻度线左部读数较密，难于看准，所以测量时应选择适当的欧姆挡，使指针在刻度线的中部或右部，这样读数比较清楚准确。每次换挡，都应重新将两根表棒短接，重新调整指针到零位，才能测准。

3．万用表测量直流电压

首先估计一下被测电压的大小，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，负表棒接被测量电压“一”端。然后根据该挡量程数字与标直流符号“DC一”刻度线(第二条线)上的指针所指数字，来读出被测电压的大小。如用V300伏挡测量，可以直接读0—300的指示数值。如用V30伏挡测量，只需将刻度线上300这个数字去掉一个“0”，看成是30，再依次把200、100等数字看成是20、10既可直接读出指针指示数值。例如用V6伏挡测量直流电压，指针指在15，则所测得电压为1．5V。

4．万用表测量直流电流

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，再把万用表串接在电路中。同时观察标有直流符号“DC”的刻度线，如电流量程选在3mA挡，这时，应把表面刻度线上300的数字，去掉两个“0”，看成3，又依次把200、100看成是2、l，这样就可以读出被测电流数值。例如用直流3mA挡测量直流电流，指针在100，则电流为1mA。

5．万用表测量交流电压

测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，表棒也就不需分正、负。读数方法与上述的测量直流电压的读法一样，只是数字应看标有交流符号“AC”的刻度线上的指针位置。

6．万用表使用注意事项

(1)测量电流与电压不能旋错挡位。如果误将电阻挡或电流挡去测电压，就极易烧坏电表。万用表不用时，最好将挡位旋至交流电压最高挡，避免因使用不当而损坏。

(2)测量直流电压和直流电流时，注意“+”“一”极性，不要接错。如发现指针开始反转，既应立即调换表棒，以免损坏指针及表头。

(3)如果不知道被测电压或电流的大小，应先用最高挡，而后再选用合适的挡位来测试，以免表针偏转过度而损坏表头。所选用的挡位愈靠近被测值，测量的数值就愈准确。

(4)测量电阻时，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，不要旋在电阻挡，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。

第二节 电气防火

由于电气方面原因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技术措施和安全管理措施，称为电气防火。

导致电气火灾的有许多，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。从电气防火角度看，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。

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。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。

(一)造成过载的原因

造成过载的主要原因有：

(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。

(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)正确选用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)对于需用电动机的场合，要正确选型，避免“小马拉大车”导致过载。

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，在短路点或导线连接松动的电气接头处，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。电弧还可能由于接地装置不良或电气设备与接地装置问距过小，过电压时击穿空气引起。切断或接通大电流电路时，或大截面熔断器熔断时，也能产生电弧。

(一)造成短路的原因

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，超过使用寿命，致使绝缘老化或受损脱落。

(3)金属等导电物质或鼠、蛇等小动物，跨越在输电裸线的两线之问或相对地之间。

(4)电导线由于拖拉、摩擦、挤压、长期接触尖硬物体等，绝缘层造成机械损伤。

(5)过电压使绝缘层击穿。

(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。

(二)防止短路的措施

通常防止短路的措施主要有：

(1)电气线路应选用绝缘线缆。在高温、潮湿、酸碱条件下，应选用适应相应环境的防湿、防热、耐火或防腐线缆类型和保护附件。例如高温场所应以石棉、玻璃丝、瓷珠、云母等做成耐热配线；三、四级耐火等级建筑闷顶内的电线应用金属管配线或带有金属保护的绝缘导线；明敷于潮湿场所的线管应采用水煤气钢管等等。

(2)确保电气线路的安装施工质量和加强日常安全检查，注意电气线路的线问、线与其他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。例如室内明敷导线穿过墙壁或金属构件时须用绝缘套管保护；架空线路要注意敷设路径的安全性和安装的牢固度；及时检查发现放电打火的痕迹；及时更换老化线路等等。

(3)低压配电装置和大负荷开关安装灭弧装置，如灭弧栅、灭弧触头、灭弧罩、灭弧绝缘板等。

(4)配电箱、插座、开关等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)安装漏电监测与保护装置，及时发现线路和用电设备的绝缘故障，并提供保护。

三、接触不良

接触不良是指导线与导线、导线与电器设备的连接处由于接触面处理不好，接头松动，造成电阻过大，形成局部过热的现象。接触不良也会出现电弧、电火花，造成潜在点火源。

(一)造成接触电阻过大的原因

造成接触电阻过大的主要原因有：

(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)电气接头因振动或冷热变化的作用，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。

(5)接头没有按规定方法连接，连接不牢。

(二)防止接触不良的措施

防止接触不良的措施主要有：

(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)，及时消除隐患。

四、烘烤与摩擦

(一)烘烤

电热器具(如电炉、电熨斗、电热毯等)，照明灯具，在正常通电的状态下，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烘烤而起火。

通常防止高温烘烤起火的措施主要有：

(1)应根据环境场所的火灾危险性来选择照明灯具，并且照明装置应与可燃物、可燃结构之间保持一定的距离，严禁用纸、布或其他可燃物遮挡灯具。

(2)使用电熨斗必须有人监视，使用时切勿长时问通电，用完后不要忘记切断电源，并将其放置在专用的架子上自然降温，防止余热引起火灾。

(3)使用电热毯要选择优良产品，避免在保温良好的条件下长时问通电，下床后要切断电源。

(4)电热设备(电烘箱、电炉等)应设置在不燃材料之上，与周围可燃物须保持一定的安全距离，导线与电热元件接线处应牢固，引出线处要采用耐高温绝缘材料予以保护。

(二)摩擦

发电机和电动机等旋转电气设备，转子与定子相碰或轴承出现润滑不良、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。最危险的是轴承摩擦，轴承磨损后会发出不正常的声音，引起局部过热，以致润滑脂变稀而溢出轴承室，从而使温度更高。如果轴承球体被碾碎，电动机轴承被卡住，即电机会因过载而被烧毁。

选择、安装和运行保护是预防电动机火灾的几个主要方面，忽视任一个方面都可能引起事故，造成火灾。因此只有把好每一个环节的关，定期检查维修，才有可能避免烧毁电动机和由此引起火灾事故。

五、接地故障

接地装置是由接地体和接地线两部分组成的，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接地点的回路，也为雷电流和静电电流构成与大地问的通路。无论哪种电流，当其流过不良的接地装置时，均会引起火灾。

(一)接地故障引起火灾的原因

接地故障引起火灾的主要原因有：

(1)当绝缘损坏时，相线与接地线或接地金属物之问漏电，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。

(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。若是向煤气管道弧光放电，则会将煤气管击穿，使煤气泄漏而着火。

(4)在低阻值回路，若接地线截面过小，会影响其热稳定性，使接地线产生过热现象。

(二)接地故障火灾的预防措施

接地故障火灾的预防措施主要有：

(1)在接地系统设计时要综合考虑，确保系统安全。一般在PEN线上不要装设开关和熔断器，防止接零设备上呈现危险的对地电压。

(2)保证接地装置足够的载流量和热稳定性和可靠性连接。

(3)低压配电系统实行等电位连接对防止触电和电气火灾事故的发生具有重要作用，等电位连接可降低接地故障的接触电压，从而减轻由于保护电器动作失误带来的危险。

(4)装设漏电保护器，将低压电路的故障利用对地短路电流或泄漏电流而自动切断电路，从而及时安全的切除故障电路，进一步提高用电安全水平。

六、静电

静电是一种处于相对稳定状态的电荷。它是正、负电荷在局部范围内失去平衡的结果，具有高电位、低电量、小电流和作用时间短的特点。静电放电产生的电火花，往往成为引火源，造成火灾。

(一)引起静电火灾的条件

大量实验表明，只要同时具备以下四个充分和必要条件时，就会引起静电火灾或爆炸事故。

(1)周围和空间必须有可燃物存在；

(2)具有产生和累积静电的条件。其中包括物体自身或其周围与它相接触物体的静电起电的条件；

(3)静电累积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，构成放电的条件；

(4)静电放电的能量大于或等于可燃物的最小点火能量。

(二)防止静电的基本措施

根据形成静电火灾的基本条件，若控制任意一条件，则会防止静电火灾事故。

1．控制静电场合的危险程度

(1)用非可燃物取代易燃介质(在清洗机器设备的零件时和在精密加工去油过程中，用非燃烧性的洗涤剂取代煤油或汽油，会减少静电危害的可能性)；

(2)降低爆炸混合物在空气中的浓度；

(3)减少氧含量或采取强制通风措施(减少空气中的氧含量可使用惰性气体，在一般的条件下，氧含量不超过8％时就不会使可燃物引起燃烧和爆炸。一旦可燃物接近爆炸浓度时采用强制通风的办法，使可燃物被抽走，新空气得到补充，则不会引起事故)。

2．减少静电荷的产生

(1)正确地选择材料(选择不容易起电的材料、根据带电序列选用不同材料、选用吸湿

性材料)；

(2)改革工艺的操作方法、操作程序等；

(3)降低摩擦速度和流速；

(4)减少特殊操作中的静电；

(5)减少静电荷的积累(增加空气的相对湿度、采用抗静电添加剂、采用静电消除器防

止带电)；

(6)防止人体静电(人体接地、防止穿衣和佩带物带电)。

七、雷电

雷电是自然界的一种复杂放电现象。带着不同电荷的雷云之问或雷云与大地之问的绝缘(空间)被击穿，会产生放电现象。当地面上的建筑物和电力系统内的电气设备遭受直接雷击或雷电感应时，其放电电压可达数百万伏到数千万伏，电流达几十万安培，远远大于发、供电系统的正常值。雷电的破坏性极大，不仅能击毙人畜，劈裂树木，击毁电气设备，破坏建筑物及各种设施，还能引起火灾和爆炸事故。

(一)雷电的危害

雷电有以下三方面的破坏作用：

1．电效应

电效应主要是雷电产生的数百万伏乃至更高的冲击电压，有可能击毁电气设备的绝缘，烧断电线或劈裂电杆，造成大规模停电；绝缘损坏还可能引起短路，导致火灾或爆炸事故，巨大的雷电流流经防雷装置时会造成防雷装置的电位升高，这样的高电位同样可以作用在电气线路、电气设备或其他金属管道上，它们之间会产生放电。这种接地导体由于电位升高，而向带电导体或与地绝缘的其他金属物放电的现象，叫做反击。反击能引起电气设备绝缘破坏，造成高压窜入低压系统，可能直接导致接触电压和跨步电压造成严重事故，可使金属管道烧穿，甚至造成易燃易爆物品着火和爆炸。

2．热效应

热效应主要是雷电流通过导体，在极短的时间内转换成大量的热能，造成易爆品燃烧或造成金属熔化飞溅而引起火灾或爆炸事故。

3．机械效应

机械效应是指巨大的雷电流通过被击物时，使被击物缝隙中的气体剧烈膨胀，缝隙中的水分也急剧蒸发为大量气体，因而在被击物体内部出现强大的机械压力，致使被击物体遭受严重破坏摧毁。

(二)防雷的主要安全措施

1．防直击雷的措施

防直击雷的措施主要有：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组成。接闪器是专门直接接受雷击的金属导体，利用其高出被保护物的突出位置，把雷电引向自身，然后通过引下线和接地装置，把雷电流导人大地，使被保护物免受雷击。避雷针、避雷线、避雷网和避雷带实际上都是接闪器。引下线是连接接闪器与接地装置的金属导体，应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定性的要求。接地装置包括接地线和接地体，是防雷装置的重要组成部分。

2．防雷电感应的措施

由于雷电影响，在距直接雷击处一定范围内，有时会产生“静电感应”所引起的电荷放电现象。为了避免雷电所引起的静电感应作用而形成的火花放电，必须将被保护物的一切金属部分可靠接地。同时为避免雷电电磁感应的危害，应将屋内的金属回路连接成一个闭合回路(接触电阻越小越好)，形成静电屏蔽。

3．防雷电波(流)侵入的措施

为了防止雷电的高电压沿架空线侵入室内，除了在供电系统中加强过电压保护外，最简单的方法是将线路绝缘瓷瓶的铁脚接地。在居住的房屋中如果有电视机或收音机的天线，要防止由天线引进的雷电高压电，应装避雷器或装一个防雷用的转换开关，在雷雨即将来临前，将天线转换到接地体上，使雷电流泻人大地中。

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