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容易忽視的火災(zāi)隱患——渦流 |建筑消防
發(fā)布日期：2016-07-26 09:34:16
在具有交流電感線圈的電氣設(shè)備發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人們習(xí)慣從直接通電的線圈部分找原因，看是短路或是超負(fù)荷引起的等等，而忽略從鐵芯產(chǎn)生渦流方面找原因。我們遇到這樣一個(gè)案例：河南某紙廠一位有經(jīng)驗(yàn)的電工修理電機(jī)時(shí)，要把漆包線從定槽里拿出來(lái)，由于取出來(lái)困難，于是他用火燒電機(jī)的方法取漆包線。而修復(fù)的電機(jī)投入使用時(shí)，很快就發(fā)熱起火，引起了火災(zāi)。這是為什么呢？
因?yàn)榫€圈通過(guò)變化的電流時(shí)，變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)切割磁芯，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果鐵芯是塊狀金屬，便自成回路，相當(dāng)于變壓器的次極線圈短路。于是，在鐵芯中就形成了沿一定方向的環(huán)流。這種在鐵芯中產(chǎn)生的感應(yīng)電流就叫渦流。實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)分析證明：渦流的損失與電源頻率的平方以及磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值的平方成正比。由于塊狀的金屬鐵芯電阻較小，鐵芯產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)能產(chǎn)生很大的電流，使鐵芯很快發(fā)熱。它不僅會(huì)引起額外的功率損失，消耗電能，而且還會(huì)燒毀線圈和電氣設(shè)備，引起火災(zāi)。
為了消滅渦流所造成的火災(zāi)隱患，可采用以下幾種方法：
一、把鐵芯變薄、變小。交流電氣設(shè)備的鐵芯可用0．35毫米或0．5毫米厚的硅鋼片或矽鋼片疊加而成。片與片之間互相絕緣，并與其橫截面與磁場(chǎng)垂直，把渦流限制在許多狹長(zhǎng)截面之中。在高頻電訊工程中，可將鐵磁性材料粉碎，表面用絕緣漆包裹加壓成型，做成鐵粉芯。這樣作用有二：一是把產(chǎn)生的渦流區(qū)域分割劃小，使各渦流強(qiáng)度減少；二是增加路徑，產(chǎn)生較大的電阻，兩者都會(huì)使渦流減小。上述用火燒的方法，使硅鋼片之間的漆皮破壞，就會(huì)增大渦流，造成局部過(guò)熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)熔傷，這就是所謂“鐵芯起火”。
二、改變鐵芯的成分。在鋼里加入0．8—4．8％的硅做成硅鋼片，目的是增加其電阻率；有的鐵芯是采用電阻率較大的坡莫合金；還可采用非金屬材料一鐵氧體，其電阻率更高，能有效地減少渦流。
三、修理工藝要講究。例如油開(kāi)關(guān)的角縫處最好用銅，因?yàn)殂~不導(dǎo)磁，分割鐵片減少渦流。
四、穿管敷設(shè)要注意。照明線路的火線、零線要同設(shè)一鋼管；動(dòng)力線路A、B、C三相要同設(shè)一鋼管。這樣其合成磁場(chǎng)為零，就不會(huì)切割鋼管形成渦流。如果單相電路鋼管只穿一根線，三相電路穿一根或兩根火線，也會(huì)造成渦流損傷。
五、接地保護(hù)要正確。變壓器的鐵芯要可靠接地，但不能數(shù)點(diǎn)接地，那樣也可能形成環(huán)流引起火災(zāi)。
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