几起电气设备爆炸的警示
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作者: 刘洪文
摘要：电气设备的安全与否事关重大，每一次事故都是一次警告，每一次警告都是一次教训。通过对几起电气设备爆炸事故的分析，客观地找出了事故原因，提出了预防措施，并建议将第一项预防措施中的“安装后立即打开呼吸孔”列入国家标准50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》的强制性条文。
关键词： 电气设备；爆炸；烧伤；预防；国家标准；强制性条文
1. 10KV室外高压计量箱爆炸
2005年7月，一个骄阳似火的下午。2时许，三亚银泰度假酒店（五星级）变电室突然失电，打电话询问鹿回头变电站，其答复是：高压断路器跳闸，还听到墙外一声很大的响声（该变电站墙外集中安装了三家专线用户的三台10KV户外计量箱，银泰酒店是其中之一）。酒店相关人员立即赶到现场（距酒店约1.5km)，确定是酒店的一台JLS-10型三相五柱油浸式高压计量箱爆炸。其外壳已严重变形，而且还在往外滴油。与鹿回头变电站办好正式检修手续后检查，内部接线正常，但发现加油口的呼吸孔未打开，即加油口盖上的橡胶密封垫未取下，造成箱内的空间与大气隔绝。
原因分析：天气不太热时，酒店用电负荷较小，且计量箱的金属外壳也有一定的机械强度，能承受一定程度的热胀冷缩（主要是绝缘油的体积变化）。盛夏的7月，酒店开了两台中央空调主机，变电室的高压侧总电流达到了100A，高压计量箱（变流比100/5）满负荷运行，铁芯和线圈的发热量增加，再加上骄阳下的高温，箱内的物体体积随着温度的升高而增大，但由于呼吸孔未打开，箱内增大的压力无法释放，最终导致箱体炸裂。2010年9月6日海口爆炸的高压计量箱估计也与此有关，该事故曾将一位77岁的老人烧成重伤。
预防措施：注油的电气设备安装完毕后，必须立即打开呼吸孔（即取下并扔掉加油口盖里的橡胶垫），以平衡箱体内外的压力；生产厂家有义务在箱体明显部位给予提示(有些产品虽有提示，但不够明显)；国家相关的电气工程施工质量验收规范里亦应有相关内容，并且建议将其列入强制性条文。多措并举，最大限度地为社会营造一个安全的用电环境。
2. 10KV高压柜内瓷瓶爆炸
2004年中秋节凌晨3时，银泰度假酒店的一台KYN1-10型高压配电柜内发出“砰”的一声巨响，紧接着冒出了一股白烟，高压进线断路器跳闸，信号屏的“Ⅰ段进线柜事故”光字牌亮，电笛报警。按规程检查发现，是柜内一个ZN-10/8型高压瓷瓶爆炸。
原因分析：检查发现，与爆炸瓷瓶邻近的瓷瓶表面（主要是上面）都有一层较厚的尘土，其他柜内较干净，相比之下很明显。环视四周，当看到该柜上方的空调出风口时，恍然大悟：它就是导致本次事故的罪魁祸首！因出风口的存在，在空气对流的作用下，尘土附着在水平安装的瓷瓶上表面（即迎风面），日积月累，尘土越积越厚，再加上当时室外空气湿度很大，新风机送风时，大量潮湿空气被吹入柜内，水分被尘土吸收后，导致瓷瓶表面的绝缘电阻降低，进而发生对地击穿。
预防措施：配电柜上方绝对不能有送风口。设计和施工时，暖通与电气专业要注意协调，加强沟通；施工前要认真搞好图纸会审；相关的管理者要加强学习，拓宽知识面，及时发现事故隐患。
3. 一台低压断路器爆炸
2003年8月，银泰度假酒店，运行值班电工例行检查发电机后，起动发电机，待电压、频率、油压正常后，合上发电机的总开关，然后应该是到低压配电室手动停止与发电机断路器联锁的市电开关，使发电机带部分负荷工作一会儿。然而就在合上发电机总开关的一瞬间，听到隔壁低压配电室内一声巨响，发电机总开关随即跳闸，发电机（1350KVA，劳斯莱斯）自动停机，变压器的高压断路器也同时跳闸，变电室全部停电，信号屏报警。到低压配电室检查发现，与市电联锁的发电机断路器（型号：ME-1000型，发电机总开关的下一级）部分触头的绝缘底座已烧黑炸裂。
原因分析：此次事故是由于发电机与市电“碰车”所致。根据现场情况并结合图纸分析，确定是一个联锁用的中间继电器损坏未吸合，其常闭触头闭合，接通了与市电联锁的发电机断路器的自动合闸回路，当发电机总开关送电后其自动合闸。本例是未用市电断路器自身的常闭辅助触点做联锁触点，而是选择了与之没有直接关系的一个由市电供电的独立的中间继电器作为联锁器件。这是一个典型的设计错误。
预防措施：在供电系统中，如果只选择一种联锁方式，就必须选择机械联锁。
4. 低压密集型母线爆炸一例
1999年10月，银泰度假酒店的建设工程已近尾声。突然，低压配电室内的“C座电源”断路器跳闸，随即有电话报称：刚才3层小电房里响了一声，就没电了。值班电工立即赶到现场检查，发现密集型母线接头处的铁外壳已经炸开，并且还在往外滴水，还发现从四楼的地面上正在往3楼强电间漏水。
原因分析：这是因四楼强电间地面有积水，渗入竖直敷设的母线中，导致内部短路的。
预防措施：设备间的地面应高出走廊地面20～30mm；母线穿越楼板的孔洞要做好防火封堵，并有防水措施。
5. 崭新的漏电开关在初次合闸时爆炸
1999年3月，三亚海洋动物园改造工程施工现场，水处理设备已用临电调试完毕，低压成套配电箱已安装完毕，准备试验漏电开关的动作可靠性。在合上配电箱总开关（DZ15LE-100/4901型漏电开关）的瞬间，绝缘盖被炸裂，变电室的该路电源专用断路器跳闸。在与变电室办好检修手续后，发现该漏电开关的三组电磁脱扣器均已烧黑，部分铜导体熔化，漏电开关报废。
原因分析：这是一起罕见的新开关内部先天短路事故。当时安装时，因其容量小，又有合格证，未检查其绝缘电阻，存在侥幸心理。
预防措施：电气设备安装前，要严格按规范要求，不论设备大小，都要认真检查其绝缘电阻（另有规定的除外），杜绝此类事故的发生。
6. 一个在室外使用的胶盖闸爆炸
1988年12月的一天，浓雾弥漫。沈空某部一台正在使用的3KW潜水泵的电源开关（HK-15A/3P,俗称胶盖闸）突然爆炸，巨响之后伴随着一股白烟，开关的下盖被炸烂，瓷底座被炸裂，部分铜导体熔化。
原因分析：此开关直接安装在室外，空气湿度太大是原因之一；该开关的熔丝曾多次熔断，造成瓷底座表面有碳化物和细小金属颗粒附着，相间绝缘电阻降低，是其爆炸的主要原因。
预防措施：为了确保安全，开关应装于闸箱内；根据负荷容量正确选择熔丝，当熔丝熔断后，在更换前，除进行必要的电气、机械检查外，还要仔细清理熔丝槽并擦拭干净。
结语
本文列举了笔者亲身经历的几起有代表性的高低压电气设备爆炸案例，一来温故知新，警钟长鸣，二来与广大电气同行交流，尤其想给有志成才的新电工提供一点学习、思考的素材，就算抛砖引玉吧。衷心希望能在工作中举一反三，做到防患于未然。
参考文献：
[1] 中华人民共和国行业标准，DL408-91电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）[S]，北京，水利电力出版社，1991
[2] 中华人民共和国国家标准，GB50303-2002建筑电气工程施工质量验收规范[S]，北京，中国建筑出版社，2002
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