电气照明装置的防火防爆措施

2011-04-01吕俊霞张新春

灯与照明 2011年3期

吕俊霞，张新春

(河南工业职业技术学院，南阳473009)

0 引言

电气照明是把电能转化为光能而发出的一种光源。照明灯具在工作过程中，往往要产生大量的热，致使其玻璃灯泡、灯管、灯座等表面温度较高。又若灯具选用不当或发生故障时会产生电火花、电弧;接触不良导致局部过热;导线和灯具的过载和过压，会引起导线过热，以及灯具破碎。凡此种种，都会造成可燃气体、易燃蒸汽和粉尘爆炸，或引起可燃物起火燃烧。另外，电气照明广泛应用于生产和生活的各个领域，人们司空见惯，往往容易忽视其防火安全，所以更增大了发生火灾的可能性。由于照明装置引起火灾的案例很多，损失惨重，如新疆克拉玛依火灾事故。所以关于照明装置防火应引起人们的足够重视。

虽然电气照明的种类繁多，但其中比较常见，火灾危险又较大的主要有以下几种:白炽灯、荧光灯、高压汞灯及卤钨灯。

电气照明按使用性质，一般可分为工作照明、装饰照明和事故照明。

工作照明:供室内外工作场所作为正常的照明使用。

装饰照明:用于美化城市，节日装饰和橱窗布置等照明。

事故照明:工厂、车间和重要场所，以及公共集会场所发生电源中断或火灾事故时，供继续工作的人员疏散的照明，如备用照明灯具和应急安全照明。

1 常用照明灯具的火灾危险性

1.1 白炽灯

白炽灯具有结构简单、使用方便、价格便宜等优点，但发光效率低和寿命短，适用于照度要求不高、开关次数频繁和需要调光的场所。

白炽灯的表面温度较高，在散热良好的条件下工作时，灯泡的表面温度往往与其功率大小直接相关。在散热不良时，灯泡表面温度则要高得多，并且功率越大，升温的速度也越快。

灯泡距可燃物愈近，则引起燃烧的时间越短。另外，白炽灯耐震性较差，灯泡易破碎。破碎后，高温玻璃碎片和高温灯丝溅落于可燃物上或接触到可燃气体，也会引起火灾。

1.2 荧光灯

荧光灯是被广泛应用的一种低压气体放电光源。它具有发光效率高、寿命长、光色柔和等优点。但它的功率因数低，附件较多。

荧光灯广泛应用于照度要求较高的室内各个场所照明。

荧光灯的镇流器由铁芯线圈组成。正常工作时，镇流器本身也耗电，所以具有一定的温度。若散热条件不好，或灯管配套不合理，以及其他附件故障，其内部温升会破坏线圈的绝缘，形成匝间短路，产生高温和电火花。

荧光灯的火灾危险性主要是镇流器发热烤着可燃物。镇流器是由铁芯和线圈再加上外壳组成。正常工作时，由于铜损和铁损使其有一定的温度。如果制造粗劣，散热不良或灯管选配不合理，以及其他附件发生故障时，都会使其温度进一步升高，超过允许值。这样就会破坏线圈的绝缘强度，甚至形成匝间短路，产生高温、电弧或火花，将会使周围可燃物发生燃烧，形成火灾。

1.3 高压汞灯

高压汞灯又称高压水银荧光灯，是普通荧光灯的改进型产品，是在荧光灯的基础上发展而来的气体放电光源。属于又一种高压汞蒸气(压强在1×105Pa以上)的气体放电光源。具有发光效率高、寿命较长等优点。但启辉时间长，功率因数低、抗电源电压波动能力差。适用于安装点较高、面积较大的室内照明场所。

正常工作时，同样功率的高压汞灯，其表面温度比白炽灯要低，但因高压汞灯功率比较大，不仅温升速度快，发出的热量也比较大。如400 W高压汞灯，表面温度可达180～250℃左右，其火灾危险程度与功率为200 W的白炽灯相仿。高压汞灯镇流器的火灾危险与荧光灯镇流器相似。

1.4 卤钨灯

卤钨灯是碘钨灯和溴钨灯的统称，这种灯具具有结构简单、光谱特性好、发光效率高、使用方便等优点。但使用寿命较短，只能水平安装。这种灯适用于照度要求较高，安装点较高的室内外照明场所。

卤钨灯工作时维持灯管点燃的最低温度约为250℃。1 000 W卤钨灯的石英玻璃管外表面温度可达500～800℃，而其内壁的温度更高，约为1 600℃左右。因此，卤钨灯不仅在短时间内能烤燃接触灯管较近的可燃物，其高温辐射还能将距离灯管一定距离的可燃物烤燃。所以它的火灾危险比其他照明灯具更大。

事实上，卤钨灯在公共场所和建筑工地引起的火灾较多，必须予以足够的重视。

2 照明装置的火灾危险性

白炽灯是根据热辐射原理制成的，由于发光效率比较低，只占热辐射的6% ～10%，而其中热能的60%～80%通过灯泡表面向周围空气中辐射。白炽灯额定功率越大，热辐射的能量越大，其表面温度也越高。例如，白炽灯额定功率为200 W，其表面温度可达300℃左右，因此，如果其周围存在可燃物，在高温的作用下将会引燃可燃物，甚至酿成火灾。

碘钨灯同样也是根据热辐射原理利用碘钨循环制成的，碘钨灯的额定功率越大，热辐射能量也越大，其表面温度也越高。例如，1 000 W卤钨灯的石英玻璃管外表面温度可达500～800℃，而其内壁的温度更高，约为1 600℃左右，温度如此之高会在极短的时间内引燃周围的可燃物，甚至酿成电气火灾。

荧光灯是气体放电光源，其荧光灯灯管温度虽不高，但由硅钢片叠制而成，并在其上绕有线圈的电感式镇流器却是一个发热元件，其致热原因分析如下。

正常工作时，是由镇流器的铁芯功率损耗和线圈的功率损耗造成的，其工作温度不会超过镇流器铭牌上标出的最高允许温度，但是在故障情况下却可能出现过热或者异常高温，导致镇流器出现异常高温的常见原因有以下几种。

(1)镇流器内部线圈绝缘老化被电压击穿形成匝间短路或层间短路，引起短路电流过大，使镇流器过度发热，严重时烧毁镇流器线圈并伴有冒烟现象。

(2)启辉器失去作用，内部电容器短路或U型双金属片与静触点烧结在一起不能瞬时分开。如果故障时间过长，由于镇流器电流过大，也会引起过热和高温，同样会出现烧毁镇流器现象。

(3)荧光灯电源电压过高，镇流器承受电压过大，也会出现过热和高温现象。

(4)通风散热不良，镇流器产生的热量不能及时散发出去，从而也会使镇流器出现过热和高温现象。

如果镇流器出现过热和高温现象，其周围的可燃物可能会被引燃，严重时酿成火灾。

案例:1993年8月12日某市某商业大厦发生火灾，原因是由于后楼出租柜台的售货员下班时未按规定关灯引起的。这支荧光灯安装在柜台里。由于镇流器紧贴该柜台，长时间发热且热量散不出去使镇流器绝缘老化和损坏，造成镇流器线圈匝间短路，产生异常高温，引燃固定镇流器的木质材料，最后酿成特大火灾。灭火中，有34名官兵受伤，其中3人重伤，这起火灾造成的直接经济损失高达2千多万。

高压汞灯虽然也是一种气体放电灯，但当高压汞灯额定功率比较大时，其灯泡表面温度仍可高达250℃左右，同样会引燃其周围的可燃物。同时因为高压汞灯的镇流器是发热元件，出现故障时产生过热和异常高温现象也将会引燃周围可燃物，甚至酿成火灾。

霓虹灯的火灾危险主要来自霓虹灯专用的升压变压器及其高压侧线路。如果升压变压器高压侧的绝缘子上存有污秽尘埃，并受潮湿空气或雨水侵袭时，由于高电压的作用将会发生单相对中性线或者单相对地的泄漏电流。一般常以电弧性短路形式出现，电弧温度很高，可高达3 000℃，将会引燃周围的可燃物。与此同时泄漏电流还会使升压变压器输出功率增大使其过载，导致线圈绝缘加速老化乃至损坏，最后发展为变压器绕组内部短路温度急剧增加烧毁变压器。如果周围存在可燃物，将会引燃甚至酿成火灾。