杨 璐(合川区消防支队,重庆 合川 401520)
新型电热器具引起火灾的常见原因分析
杨璐(合川区消防支队,重庆 合川 401520)
为了减少常见新型电热器具火灾事故的发生,对火灾勘查工作加以指导,本文以浴霸、“小太阳”取暖器、电磁炉、电烤箱等常见新型电热器具为例,对它们的工作特点和原理进行了介绍,并通过分析归纳得出引起新型电热器具火灾的内部原因和外部原因。
电热器具;起火原因;起火部位
1.1电热器具的涵义
电热器具是将电能转换为热能的器具。将电能转换成热能与燃烧煤炭、石油、天然气等燃料获取热能的方法相比,具有清洁卫生污染少、容易调控温度、安全可靠、使用方便和热效率高等优点,因此电热器具目前广泛应用于工业及家庭,已成为人们生活中不可缺少的日常用具。如电熨斗、电饭锅、电磁炉、电热水器、空间加热器、电热毯、远红外线电暖炉等等。其加热方法有是:利用焦耳热的电阻加热、利用电磁感应产生的涡流热量的感应加热、利用高频磁场产生的分子摩擦热量的电介质加热、利用红外线照射的红外线加热。
1.2常见新型电热器具的工作特点
通过热传导和热辐射的方式进行加热,发热量较大;环保便捷,热效率高;加热温度可控可调。
1.3几种常见新型电热器具
浴霸、“小太阳”取暖器、电磁炉、电烤箱。
2.1浴霸的工作原理
浴霸由红外线辐射灯、换气扇、照明灯、外壳等组成。核心器件红外线辐射灯用特硬玻璃制成,可瞬间供大面积取暖用,灯上溅落冷热水均不会炸裂。红外线辐射灯,是通过红外线光的形式向空间辐射和反射热量来取暖的、其热效率高,一般可节电20~40%。这是因为红外线辐射灯工作时可发出波长在2.5~15μm的红外线光,并迅速被人体及织物吸收,直接转变为热能。
2.2“小太阳”取暖器的工作原理
小太阳又称红外反射式取暖器,依靠电热辐射元件及反射装置向空间特定方向发射主拨段为2.5~15μm的红外线辐射来实现传热功能。小太阳取暖器由红外线卤素管、反射板、风扇等构成,是采用红外线卤素灯管取暖的,同时利用红外线辐射来传热的。炉丝加热后被烧得通红,放射出大量的红外线。
2.3电磁炉的工作原理
电磁炉主要是利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电热器具,当电磁炉在正常工作时,由整流电路将50Hz的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为20~40kHz的高频电压,电磁炉线圈盘上就会产生交变磁场在锅具底部反复切割变化,使锅具底部产生环状电流(涡流),并利用小电阻大电流的短路热效应产生热量直接使锅底迅速发热,然后再加热器具内的东西。
2.4电烤箱的工作原理
电烤箱是利用电热元件所发出的辐射热来烘烤食品的电热器具,根据烘烤食品的不同需要,电烤箱的温度一般可在50~250℃范围内调节。电烤箱是利用电热元件所发出的辐射热来烘烤食品的电热器具,利用它我们可以制作烤鸡、烤鸭、烘烤面包、糕点等。
3.1电热器具设计存在缺陷
(1)电热器具在设计时未设置控温元件,致使内部持续加热、温度不断上升引起火灾。电热器具在设计时应该设有控温元件,特别是电磁炉、电烤箱等多加热档位的新型电热器具,必须设有控温元件,这样才能保证电热器具使用时的安全,而很多非正规厂家生产的电热器具为了节约成本,在设计时未设置控温元件,在长时间使用后,电热器具温度过高导致器具自身烧损或是引燃了周围物品。
(2)电热器具质量不合格在制造的过程中为了降低成本,采用某些易燃、可燃材料,其耐火性能达不到国家标准,长时间使用就会有火灾危险性。电热器具除了核心的加热控温材料外,其外壳等材料应是不燃或难燃材料,若采用易燃、可燃材料在电热器具长时间工作后,其产生的大量热量可能会引燃器具外壳,进而引起火灾。浴霸、“小太阳”取暖器等新型电热器具的外壳材料不合格引起的火灾数见不鲜。此外,有的电热器具未安装隔热板,接触不良产生了高电阻,引起绝缘体分解直至出现电弧,最终引燃绝缘体而起火。
(3)电热器具使用导线的截面积过短或者开关、插头容量过小,发热、打火引起火灾。有的电热器具的电源线截面积很小,器具工作时载流量过大,使得这些导线发热、过载,甚至发生打火等现象,这就极易引燃电热器具周围可燃物,酿成火灾悲剧。
3.2电热器具接触不良
电热器具的电源线与电热器具发热元件接点处理不当,导致接触电阻过大发生打火等现象,容易引起火灾。电热器具接触电阻过大时会发生打火现象,火星可能引燃可燃物。
(1)电热器具插头与插座的接插部位处理不当,产生了电弧或是电火花,引燃了可燃物。电热器具的插头若与电源插座连接不紧密,会发生打火,产生电弧或电火花,这也是安全隐患之一。例如电磁炉、电烤箱等使用三相插头的新型电热器具,若只采用两相插头,就会有上述问题的发生。
(2)电源线与电热器具发热元件接点处理不当造成接触电阻过大、高温过热甚至打火引起火灾。例如电磁炉的感应线圈作为发热部位接触点处理不当就会出现此类现象。
3.3电热器具与使用环境不相匹配
(1)电压不匹配。有些电热器具的额定电压并不是我国规定的220V,如果在没有任何变压措施的情况下使用直接从国外购买的电热器具,就会造成电热器及工作电压与我国国家电压不匹配,即电热器具与使用环境不匹配的情况,这样很容易发生过电压,发热量过大等现象,发生火灾。
(2)电热器具制热能力与制热环境大小不匹配。有的电热器具,例如浴霸、空调机等有自己的使用空间要求。在过小的空间使用制热能力更强的电热器具,会造成空间温度过高,引起空间内可燃物自燃起火;在过大的空间使用制热能力较小的电热器具,为了达到制热效果,往往会使电热器具长时间工作,导致通电时间过长,产生火灾隐患。
3.4电热器具机械故障
(1)电热器具转轴故障,过热引燃可燃材料。
(2)保护装置故障,高温引燃材料。
3.5电热器具维护不当
电热器具并不是能正常使用就不用维护,我们在使用电热器具后要及时进行清理,并定期对电热器具进行检查,如果维护不当就会埋下火灾隐患。
3.6常见新型电热器具引起火灾的外部原因
3.6.1操作人疏忽大意所致
(1)停电后未能及时将电源切断,使用人员在离开使用场所后恢复通电。
(2)电热器具在接通电源后无人看管,长时间通电。
(3)使用者擅自改装插座。
3.6.2电热器具与易燃可燃物接触过于紧密
电热器具在正常工作时会产生大量的热,这些热量在排出或者传导过程中与纸张、木制家具等易燃可燃物接触,使易燃可燃物达到其自身着火点,发生燃烧,酿成火灾。有时,电热器具刚刚用完后,使用者未等到其冷却,就放进包装盒、床下、木柜中等易燃可燃环境。此时电热器具的余热仍然很高,足以引燃这些周围的可燃物品,使用者若不及时发现就会造成火灾的发生。特别是“小太阳”取暖器、电磁炉这种不是固定安装,而是可以移动的新型电热器具,由于使用后快速收起,而与包装盒等易燃可燃物接触起火的案例有很多。
3.6.3在存在可燃易燃气体、粉尘的环境中使用
在存在可燃气体、易燃液体蒸汽和可燃粉尘的环境不应装设电热器具,当这些可燃气体、粉尘的浓度含量达到燃烧极限或爆炸极限时,当电热器具过热发生打火使就会有起火爆炸的危险,有的人只考虑到使用的便利,却忽视了安全问题,造成了事故的发生。
3.7常见新型电热器具容易引起火灾的部位
3.7.1电热器具的电源部位
很多电热器具都没有防漏电、过电压的装置,而电源线作为与电能直接接触的部位危险性很大,无论是使用者忘记拔除电源导致长时间发热,还是电压的异常波动、电源线的损毁老化都会引起火灾。
3.7.2电热器具的发热元件部位
电热器具的发热元件主要有金属管状、石英管状、板状、片状、带状、薄膜状、陶瓷状这几类。发热元件长时间工作、过热都会造成电热器具的发热异常,热量不能及时散失。电烤箱采用金属管状电热元件,其金属管内绝缘填充物一旦发生破坏就会造成异常发热;“小太阳”取暖器采用石英管状或卤素管作为发热元件,管内电热丝烧断或烧融也会造成发热异常,引起火灾。
3.7.3电磁电热器具的线圈盘部位
电磁电热器具的线圈盘是可能引起火灾的重点部位,在电磁炉等电磁电热器具中,线圈盘漆包线脱漆引起高温、磁条碎裂引起线圈盘局部高温和线圈盘端子打火引起高温这些是线圈盘高温引起火灾的主要情况。
3.7.4电热器具的电容器
电容器也是电热器具起火的重要部位,其出现高温的情况主要有以下两种:电容器的容量衰减改变电路波形引起打火和电容器膨胀变形引起引脚处打火。
总之,随着新型电热器具的普及,我们身边的安全隐患也在增加。在使用电热器具前应该了解其工作原理,以便减少电热器具火灾的发生。新型电热器具引起火灾的原因是多方面的,既有人为的外部因素,也有其自身构造、质量等内部因素。因此,需要找出新型电热器具火灾的调查重点,以便更好地鉴定起火原因。
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杨 璐(1986-),男,助理工程师,本科,主要从事火灾调查工作。
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2095-2066(2016)16-0265-02
2016-5-21