带电灭火方法和安全措施
出处：按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第三卷》第1248页（4871字）
带电灭火是指采用不导电的灭火剂或水在带电设备着火或火场邻近存在带电设备的环境中进行补救火灾的工作。可见带电灭火的环境就是特别危险的环境，在这样的环境中扑救人员的身体可能触及带电体或通过导电的灭火剂与带电体接触而触电，或因电气设备绝缘损坏漏电，接地短路使扑救人员受到接触电压或跨步电压而触电。为了阻止带电延燃，火灾扩大，应优先切断电源，而后扑救。关于切断电源的规定应严格遵守《电业安全规程》的有关规定采取相应的组织和技术措施，并与电工和电业部门密切配合。切断电源后的电气火灾可以按一般性火灾扑救。但有时因生产需要或情况危急，在不允许或无法切断电源时，为争取灭火时机，就需要进行带电灭火。
有的电气设备就是切断电源，也可能还仍有残留电压存在，同样有使人触电的危险。比如电缆线芯间轴向中心距离为amm时，缆芯直径为dmm，流经电流为1A时，则每千米的感应电压为：
成束电缆敷设时，会使切断电源的电缆产生较高的感应电压。高压输电线路，由于线间电容和对地电容的存在，在停电后一定时间内，仍有残留电压，电压电容器上的残留电压，有时可达额定电压的2～3倍。
因此，对带电灭火的方法和安全措施，必须予以足够重视和研究。
(一)用水带电灭火
水是一种常用而又廉价的灭火剂，比热较大，在标准大气压下，每公斤水沸腾蒸发要吸收539．4kca1的热量。它冷却效果好，灭火效率高，是常用的灭火剂。但是由于水具有导电性，在用水扑灭带电设备火灾时，带电体、水柱、人体和大地便形成电气回路，极易使人体触电。
实验表明，只要把水柱泄漏电流控制在1mA以下，带电灭火人员就没有任何感觉。泄漏电流的大小，与水质、电压、水压、喷嘴至带电体的距离和喷嘴直径等因素有关。为了确保人身安全，认识和掌握最小泄漏电流产生的规律是十分必要的。
1．水质电阻率
水质电阻率，直接影响着水柱的绝缘性能，电阻率愈小，对灭火人员的威胁愈大。纯水电阻率很大，含有杂质的水电阻率明显减小(见表4－4－3)。
表4－4－3 土壤和水电阻率参考值(Ω·m)
实验证实，并不是水电阻率越大越安全。当水电阻率增加时，水柱工频放电电压有增高趋势，但当电阻率大于2500Ω·cm后，水柱放电电压陡度变小如图4－4－19所示。
图4－4－19 水柱工频放电电压与水电阻率的关系
我国灭火常用水质的电阻率为1500Ω·cm，用这种水质在规定水柱长度下，不会发生工频放电，因此是安全的。如果水电阻率在1000～1500Ω·cm之间时，规定水柱安全长度要增加10%，当水电阻率大于1000Ω·cm时，可视情况适当减小水柱距离，(如发电厂在使用除盐水灭火时)。可见水柱长度是带电灭火安全的必要条件。
2．水枪喷嘴直径和水压
不同的水枪喷嘴直径、所形成的水柱截面是不同的，水柱电阻也就跟着变化，喷嘴小，截面小；喷嘴大，截面大。若灭火对象电压一定，泄漏电流大小遵从欧姆定律的规定，假如喷嘴直径一定，泄漏电流又不超过1mA，那么，对应于一定的喷嘴，就有一个最小水柱安全距离相对应，如图4－4－20所示。
图4－4－20 喷嘴直径与安全距离的关系
①按操作过电压提出；②喷嘴不接地，且泄漏电流小于1mA时；③喷嘴接地，且泄漏电流小于1mA时
当水泵压力增大时，从直流水枪射出的充实水柱，在一定喷嘴下，就相应增长，水柱更密实，电流更易通过，泄漏电流就会随着压力的增大而增大，若水流是经喷雾水柱射出，则水泵压力愈大，水流的雾化程度愈好，水射流中气泡增加，使电阻增加，泄漏电流也就相应减少。
3．雾状水射流的安全性
目前常用的是直流水柱，充实水柱的密度随水压增高而增高，泄漏电流也随压力而增大，带电灭火时，增加水压会对人的安全造成危险，从60年代开始雾化水射流技术得到发展；80年代初我国开始生产水喷雾装备，并投入实战。优点是雾化程度高，按照Herferich经验公式，雾状射流的平均雾粒直径：
式中 V0——射流速度(m／s)。
当 V0=70m／s时，d=0．09mm
V0=30m／s时，d=0．4～0．5mm
实践告诉我们，各种喷雾水柱均可安全地对电气设备进行灭火作业，而使用充实水柱是危险的。见表4－4－10实验结果。
表4－4－10 110kV电绝缘性能实验
4．喷嘴与带电体的安全距离
水柱泄漏电流与电压在一定条件下，成正比关系，如表4－4－11所示。
表4－4－11 不同电压下通过水柱的泄漏电流
在灭火时，喷嘴与带电体之间的距离，可取表4－4－12之值。
表4－4－12 喷嘴与带电体之间的安全距离(m)
(二)用不导电的灭火剂灭火
1．二氧化碳灭火剂
这是一种常用的惰性气体灭火剂，不导电。相对密度为1．529，常温20℃和60atm下就液化。灭火剂为液态筒装，因其极易挥发，故装在钢瓶内，常温下要保持60kg／cm2的压力。当液态二氧化碳喷射时，体积扩大400～700倍，强烈吸热冷却凝结为霜状干冰，在燃烧区直接变为气体，吸热降温并使燃烧物隔离空气。1kg二氧化碳由液态变为气态要吸收577．78×103J的热量。当气体二氧化碳占空气浓度的30%～35%时，物质温度降至燃点之下，使燃烧迅速熄灭从而达到灭火的目的。
二氧化碳是窒息性的气体，使用时人应站在上风侧。同时手应握住灭火器手柄，防止干冰接触人体造成冻伤。
2．干粉灭火剂
干粉灭火剂由钾和钠的碳酸盐类加入滑石粉、硅藻土等掺合而成，不导电。灭火原理是抑制燃烧。燃烧是一种连锁反应，物质燃烧时不断产生大量的OH等活性基团，并放出热量，使燃烧连锁反应继续进行。干粉则能和这类基团进行反应，使其成为非活性物质，使燃烧不能进行。适用于扑灭可燃气体、液体、油类等忌水物质(如电石)及除旋转电机以外的其他电气设备的初起火灾。
干粉灭火器有人工投掷和压缩气体喷射二种。
3．四氯化碳灭火剂
这是一种无色透明、易挥发的液体，不自燃、不助燃、不导电，相对密度为1．6，沸点是76．8℃，蒸气密度约为空气的5．5倍。当液态四氯化碳喷射到火区时，迅速吸热气化，蒸气笼罩燃烧物使氧气隔绝，燃烧停止。只要四氯化碳在空气中的浓度达到10%，即可有效熄灭火灾。适于扑灭大面积可燃液体，油类和电气设备火灾，但不能用于扑灭电石，乙炔气体和部分金属的火灾，因为四氯化碳与这些物质作用时，能产生剧毒气体，危及人身安全。
四氯化碳有毒，高温下与水蒸气等物质作用产生剧毒气体，使用时应带防毒面具，人应站在上风侧。四氯化碳灭火器有泵式、打气式和贮压式三种。
4．二氟一氯一溴甲烷(1211)灭火剂
它是一种高效、低毒、腐蚀性小、灭火后不留痕迹、不导电、使用安全、贮存期长的新型优良灭火剂。其灭火作用在于阻止燃烧连锁反应并有一定的冷却和窒息效果。它适用于扑灭油类、电气设备、精密仪器仪表及一般有机溶剂的火灾。
1211灭火剂液态为筒装，有手提式和固定喷嘴装置两种。1211灭火器常与火灾探测器和报警装置一起组成固定灭火系统。对电气控制室，变电站的主变压器，电子计算机房，电缆隧道等实施自动灭火。
实际应用中，1211喷头安装在变压器的上部，使1211灭火剂有效地喷射到燃烧区。试验表明1211储罐内的驱动压力宜在30kg／cm2左右，灭火剂供给强度在400g／m2·s，灭火时间为30s左右。当使用雾状水时，是将双级离心喷雾头安装在变压器上四角，用蓄水池水泵通过管道供水，喷嘴压力保持在5～7kg／cm2，流量为30～35m3／h时，雾状水滴细度在100μm以下时试验中，灭火效果良好，30s以内扑灭了变压器室模拟火灾。
(三)带电灭火的技术安全措施
在掌握上述知识的情况下，具体实施带电灭火时，还应采用下列技术措施。
1．扑救人员及所使用的消防器材与带电部分应保持足够的距离如表4－4－13所示。
表4－4－13 带电作业时接地体对带电体的最小距离
2．高压电气设备或线路发生接地时，在室内，扑救人员不得进入距故障点4m以内；在室外，扑救人员不得接近距故障点8m以内。进入上述范围时，必须穿绝缘鞋，接触设备外壳和构架时，应戴绝缘手套。
3．扑救架空线路火灾时，人体与带电体导线之间的仰角不应大于45°，并应站在线路外侧，以防导线断落后触及人体。如图4－4－21所示。
图4－4－21 灭火角度示意图
4．使用水枪时，扑救人员应穿绝缘鞋，戴绝缘手套并应将水枪金属喷嘴接地，接地线可采用截面为2．5～6mm2、长20～30m的编织软铜导线，接地极采用暂时打入地下的1m长左右的角钢、钢管或铁棒。接地线和接地极之间应连接可靠，有条件时带电灭火应穿均压服。
5．当充油电气设备油箱破裂喷油时，应将油设法放进贮油坑，要防止燃油流入电缆沟，使火势扩大。