家庭电路的用电隐患
2019-03-25韩语王均涛
韩语 王均涛
摘 要:从直流电到交流电,从实验室到千家万户,200多年来,电逐渐从神秘莫测,难以控制的东西变成了家家户户不可或缺的能源。但这种能源在进入家庭电路的一刻起,就携带着巨大的危险。安全隐患层出不穷,用电事故也常有發生。本篇论文将从家庭电路中的常见问题,发生原因及原理,解决方案三方面来阐述家庭电路的用电隐患。
关键词:家庭电路;用电安全;电路故障
中图分类号:TG3 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)03-0245-02
1 家庭电路及故障简介
家庭电路一般由两根进户线(也叫电源线,由一根一般为红色的火线和一根一般为蓝色的零线组成)、电能表、闸刀开关(现一般为空气开关)、漏电保护开关、用电器、插座、导线、开关等组成(大多为并联,少数情况串联)。火线和零线之间有220V电压(火线和大地之间有电压,零线和大地之间没电压),它们构成了家庭电路中的电源,可以这么说,如果没有它们,电就很难被我们利用,但是它们带给我们益处的同时也带给了我们很多烦恼。当火线或零线断路时电路中就会没有电流通过从而导致用电器不能工作,给生活带来极大不便;当火线和零线用导线直接连接,如用电器内部火线和零线直接接通,或者电线因为老化而破损导致火线和零线直接接通,都会导致短路,极易损坏用电器;当然,火线和零线带来的最直接危害还是漏电导致的触电事故,小则无碍大则死亡。
电能表又称千瓦时表,过去曾称为电度表,是_计量 电气设备所消耗电能的,具有累计功能。以前家庭电路中的总开关是单刀或者双刀开关,而现在的家庭电路中的总开关一般都是装带漏电保护的断路器,是装在电能表之后,保险丝之前的。断路器开关一般有两个保护,一个是过载保护,即假如家里的用电器用电超过一定的载荷量,就会发生跳闸,起到保护作用;另外一个是短路保护,即在电路发生短路时自动切断电源,可防止主电路受到影响,造成更大的损失。而且还带漏电检测与保护跳闸,即线路中某处发生电流泄露,而不从零线返回的时候,当达到设定值则发生跳闸保护。
用电器就是直接使用电能工作的器件,如空调、电水壶、电视机、电脑等等。它也是家庭电路中的重大隐患,当同时使用多个大功率用电器时,若超过电路允许通过的最大电流就会导致保险丝熔断或烧坏电能表从而导致用电器毁坏或不能正常工作。
开关可以控制所在支路的通断,控制电路的开启和关闭。
插座在家庭电路中的作用是给可移动电器供电的,它也是家庭电路隐患之一,用电不当、漏电等都会引起一系列的故障。特别需要注意的是大功率用电器及有金属外壳的用电器需使用三孔插座,以防止触电事故,不可倒接。三孔插头的顶上那一脚是和用电器的金属外壳相联的。同样在安装三相插座的时候,顶上的那个接线位置应该进行良好的接地。这样一来,如果用电器的外壳漏电,电流直接连入大地,从而引起漏电保护器动作,切断电源。人就不会触电了。 如果三相插座安装是没有进行良好的接地,则不会有保护作用。
2 家庭电路常见问题及危害
家庭电路中出现的问题,大体可分为四类:
(1)功率过大。(2)短路。(3)接触不良。(4)触电危险。
其中功率过大与短路的原理较为相似,但造成原因有所不同,造成的麻烦比较大。如使用保险丝时会导致保险丝烧断,必须将故障找出并排除才能继续使用,若没有保险丝替换则会导致无法用电,有些人可能不了解其中的原理,若在没有排出故障的前提下使用铁丝或铜丝替换上将导致电路失火甚至烧毁电源,此类用电安全事故经常发生;空气开关则相对安全,由于能够多次断开,相对保险丝风险降低了些许。短路造成的后果往往要大于功率过大,在家庭电路中功率过大时电流大小往往是在额定电流的1.5~2倍,在农村大致在10~20A,在城市则往往是20~40A,但220V的家庭电路短路后能达到几百或上千安培,危害更大。
接触不良则是危害最大的电路故障,由于其相对于其他电路故障更难以被发现,并且难以在未被发现时立即进行有效的控制措施,所以接触不良造成的事故远远多余且大于其他电路故障。轻微的接触不良会发生在一些用电器上,如电脑无法启动、电灯不亮等都是这导致的;接触不良也常引起重大灾害。
触电是危害比较大的直接隐患,电线裸露与湿手触碰电器是主要原因,在220V的电压下,触电时间短则会导致心脏骤停,时间长则会导致死亡。
3 常见问题发生原因及原理
3.1 功率过大
造成功率过大的原因是家庭电路中正在使用的用电器总功率超过了额定电流,其中,大功率电器使用过多为主要原因。冰箱,空调,电饭煲,电暖气等加热或制冷设备的功率往往较大;电视、电脑等电子设备的功率则较小。由于家庭电路为并联电路,根据P=UI,当总功率变大时,电压为220V的电路中电流就会增大,当电流过大时,保险丝就会因过热而熔断;空气开关则会在电流略微过大时,其中的双金属片在发热元件的作用下膨胀向上弯曲,将杠杆向上顶,致使搭钩与主触头上的锁扣相分离,从而将主触头分断,切断电源。
3.2 短路
短路主要是由于电器的损坏,致使零火线相接,亦或者有导电性强的液体、粉尘进入电器中,间接导致零线与火线相接。如碳纤维弹的工作原理就是利用导电性强且极轻的碳纤维造成短路;在家用电器中,水的进入导致的短路较为常见,自来水中杂质较多,电阻并不大,从而在使线路接通时造成短路。短路会迅速造成保险丝的熔断;而在发生短路时空气开关的运作原理有所不同,短路时极大的电流会使电磁脱扣器迅速吸引衔铁击打杠杆,从而使搭钩与锁扣相分离,再使主触头分段,切断电源。如图1所示。这种方法的速度要大大快于利用金属片顶杠杆来切断电源,更好的保护了电路。
3.3 接触不良
有很多原因会造成电路接触不良,接触电阻过大绝大部分是产生在电源线相接的接点部位,如电源线与电源线的接点处,电源线与线路中的开关、电气安全保护装置的接点处,电源线与较大的电气设备相接处,或电源线、母线的连接部位等。所以,可将接触不良的种类分为以下几种:
3.3.1 导线与导线连接处接触不良
在所有接触不良火灾原因中,线路接头处接触电阻过大引起的火灾居第一位。电气线路的连接处,若存在接点接触松弛,接点间的电压足以击穿空气间隙形成电弧,迸出火花,点燃附近的可燃物形成火灾。
3.3.2 导线与电器设备的连接处接触不良
电器设备违反接线方式、连接不牢,或维护保养不良,或长期运行过程中在接头处产生导电不良的氧化膜,或接头因振动、热的作用等,使连结处发生松动、氧化造成接触电阻过大。
3.3.3 插头与插座的接插部位接触不良
各种电源,用电设备、装置,照明灯具,电热器具,家用电器等插头与插座的接插部位接触松动或接触不良会产生电弧、火花而引起火灾。例如北京和平门烤鸭店火灾,引起这起火灾的直接原因是插头与插座铜片之间松动或接触不良,导致接触电阻过大,过热产生电火花及电弧后熔化,灼热的熔珠引燃周围可燃物。
3.3.4 导线与开关接线端连接处接触不良
导线与电源和电器设备的自动空气开关或手动刀闸开关接触不良、连接点松动,接触电阻过大,局部过热和产生击穿电弧或电火花引燃可燃物起火。
接触不良导致接触电阻过大火灾具有隐蔽性,是易被人们所忽视的火灾隐患。导线、接线端、接插件以及可动触点等,在违反接线规范和连接方式,接点相接不实,在金属蠕变作用下,或在磁场和电动力作用下,或开关频繁操作,或在恶劣环境中使用时,接点处连接松动、发生锈蚀或存在氧化层直接造成接触电阻过大。接触电阻过大過热,接触松动打火,接触不良引发短路时就会造成火灾。了解接触不良火灾原因和特点,明确接触电阻过大的形成机理及引起火灾的规律,为接触不良火灾的调查及预防提供科学的理论基础。
3.4 触电危险
触电是用电时造成危害的最直接方式。湿手接触电器可能导致水与火线接触,导致触电;不懂事的小孩接触插头触电也是原因之一。电流从火线通过人体导入地面,对人体造成极大伤害,人体触电受到伤害的大小与多方面因素有关,如人体电阻大小、电流大小,电压大小,电流通过部位等。但220V的电压能在接触后导致人体呼吸暂停、心脏骤停,进一步导致脑死亡甚至死亡。
4 解决方案
4.1 防患于未然
要定期排查用电隐患,一般要从以下几个检查点来排查:
(1)检查线头是否裸露,尽量杜绝裸露的线头暴漏在空气中,一旦不小心触到既会造成严重的伤害;(2)家中的电线是否有老化破损现象,防止因电线老化造成短路引发火灾;(3)家中所用保险丝是否有洞或用铁丝代替现象,若有此现象需尽快更换。
4.2 规范用电
(1)电气线路上的插头、插座要牢靠,不能松动;(2)按使用说明书正确使用家用电器,万不可私自拆装乱接用电器;(3)家用电器出现故障后要及时停用并找专业人士修复电器;(4)尽量避免同时使用大功率的电器,平时用电的总功率要低于正常功率;(5)大清扫时,不要用湿抹布擦电线、开关和插销;(6)屋内电线太乱或发生问题时,不能私自摆弄,一定要找电气承装部门或电工来改修;(7)当离家外出时,断开所有电气设备的电源等等。
4.3 火灾防护措施
(1)家中制备小型灭火器,万不可用水直接灭火,灭火之前先切断电源;(2)制定火灾逃生预案,有条件可定时进行演练,以防意外情况发生时手足无措;(3)不要在楼梯、走道、阳台存放易燃、可燃物;(4)在安装电路时保护好电路连接处,可利用凡士林油防水防氧化;(5)教育孩子不玩火,不玩弄电器设备;(6)不乱丢烟头,不躺在床上吸烟;(7)不乱接乱拉电线,电路熔器切勿用铜、铁丝代替。
5 结语
电路中流动的交流电,既能给人们带来光明,给人们提供能量,但也给人们造成灾难,正确使用电器,减少或者杜绝家庭安全事故的发生,电力就会像往常一样推动我们的生活继续向前。