家用电器的工作原理以及发生火灾的原因

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  摘要:目前家用电器火灾频繁,针对这种情况,本文笔者介绍了电视机、家用电冰箱、电熨斗和电热水器的工作原理,并分析了这些家用电器引发火灾的原因。具有很重要的现实意义。
  关键词:家用电器 工作原理 火灾 原因
  中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)29-296-01
  引言
  我国家电业经过二十多年的发展,如今家用电器已经基本普及,与此同时,因家庭用火用电而引发的火灾接连不断。据统计,1995年~2004年的十年间电气火灾的比例占各年火灾总数的20.7%~28.5%,在这些电气火灾中,除了部分是由于电气线路故障引起火灾外,相当一部分是由于家用电器故障或是使用家用电器不当引起的火灾。下面笔者分析了几种家用电器的工作原理以及发生火灾的原因。
  一、电视机
  1、工作原理
  电视机能重现图像和伴音,是用来接收电视台通过电磁波方式传送来高频电视信号,通过放大、检波和鉴频,取出视频信号控制显象管重显图像,取出伴音由扬声器还原声音的电子设备。由于一台电视机可用来接收几个频道的电视信号,所以目前生产的电视机都采用超外差方式工作。
  彩色电视机的机芯不尽相同,但其基本原理相同,其电路通常都是由高频调谐器、图像中频通道、伴音通道,视频通道(解码电路),显像管电路、扫描电路和电源电路组成。电视机的几个关键电路: 行扫描电路;显像管;开关式稳压电源。
  2、引发火灾的原因分析
  ①高压包放电打火引起火灾。电视机正常工作时,黑白显像管的阳极高压为12~14KV,彩色显像管的阳极高压为22~28KV,阳极高压由高压包产生,经高压绳送往显像管。如果高压包或高压绳老化龟裂,加上机内大量积灰,受潮造成高压泄漏,将会对其周围5厘米内的物体放电,产生高达3000~4000℃高溫电弧,极易引燃周围可燃零部件和机壳引起火灾。
  ②电源变压器长时间通电、散热不好积热造成线圈匝间、层间短路起火。电源变压器长时间通电,主要是部分电视机的电源开关的安装位置不合理造成的,有些电视机的电源电路中电源开关设计在电源变压器的副边回路,不能控制整机电源。如果看完电视后只关断电源开关而不使插头断电,变压器原边仍在通电。虽然它通过的电流很小但长时间通电,电流会使电源变压器继续升温,电源变压器的线圈和绝缘性就会因短路或炭化而起火,引起电视机发生火灾爆炸事故。
  ③元器件老化。电视机使用一段时间后,电视机如果质量不过关,就会出现虚焊点,从而造成局部放电和短路的情况发生,严重时形成火灾。电容器的老化也会使其不能承受设计电压,当电压意外波动或发生故障造成电压升高,就会击穿电容,电容爆浆,或造成短路,引起电视机燃烧。
  ④用户不慎将液体滴入机内,造成电视机线路漏电,短路,引起火灾。
  二、家用电冰箱
  1、工作原理
  家用电冰箱工作时蒸发器内的液体制冷剂在蒸发温度和压力不变的情况下吸收热量,变成低温,低压蒸气,压缩机在电动机的带动下将蒸气吸入气缸进行压缩,使其变成高温、高压气体。当压力升高到大于冷凝器的压力时,高压蒸汽就进入冷凝器。随后这些气体便通过冷凝器管壁与温度较低的外界大气进行热交换,冷凝成液体,再经毛细管节流(降压、降温)进入蒸发器,又在蒸发器内吸热汽化,冷却冰箱内空气,如此反复循环达到制冷。
  2、引发火灾的原因分析
  ①冰箱爆炸起火。电冰箱的启动继电器、温度控制器一般设在冰箱的冷藏室,是非防爆型的。如果电冰箱使用R600a作为制冷剂,经过冷藏室的冷媒管道或蒸发器发生泄漏,或用户因特殊的需要将乙醇、乙醚等易挥发的易燃液体装进冰箱,由于容器密封不严,易燃液体的蒸汽挥发出来进入冰箱内,在达到爆炸极限后,控制器触点发出的电火花足以引起冰箱内混合性爆炸气体爆炸燃烧。
  ②电冰箱放置位置不当,与可燃物接触,散热条件差。电冰箱制冷系统中的压缩机和冷凝器表面温度较高,冷凝器表面温度可达50℃以上,压缩机的温升允许范围在55~75℃之间。在炎热的夏季温度会更高。如果电冰箱工作在负电压或过电压状态时,则压缩机表面温度可达85~105℃左右。
  ③电冰箱的压缩机超负荷连续运行、由于制冷剂不足或温控器发生故障,压缩机就会持续不停地运行,并致使导线中的电流增大。长时间运行,就可能导致压缩机内部短路,从而引燃周围的可燃物。
  ④电冰箱内部温度控制开关,照明开关、化霜开关进水受潮产生漏电打火,引起内胆及保温材料燃烧起火。有些电冰箱在结构设计上有缺陷,接水盘小,霜化时部分水滴会顺内壁下淌,面电气开关又装在内壁上,水便浸入电气开关盒内,造成电气部件受潮,漏电打火引起火灾。
  ⑤使用劣质的电冰箱保护器或插线板。电冰箱保护器大多为小厂制造,质量良莠不齐,如果使用劣质元器件、功率不够、焊接工艺差、防护等级低等,不仅故障多而且也极易因自身故障引起火灾。
  三、电熨斗
  1、结构和工作原理
  电熨斗主要是由底板,电热元件,外壳及手柄等几部分组成。普通型电熨斗电热元件是在云母板支架上绕电热丝,上下覆盖云母板作绝缘,再用螺钉和压铁压紧在铸铁底板上。普通电熨斗由于不能调节温度,上市也较早,存量也较大,其火灾危险性也最高。调温型、蒸汽型、蒸汽喷雾型电熨斗分别在前者的基础上增加了调温器和喷汽装置,喷雾装置,蒸汽型和蒸汽喷雾型电熨斗的电热元件主要采用管状电热元件,底板材料采用铝合金板。
  2、引发火灾的原因分析
  ①将加热的电熨斗直接放在可燃物质上。普通电熨斗长时间通电,内部温度可达400~700℃,其底板温度能达到250℃以上,调温型电熨斗最高能够达到230℃,如果将电熨斗直接放在棉、麻、毛、丝、人造纤维等织物上或木质工作台上,长时间通电就会烤燃这些物质。这种情况多发生在使用中停电,忘关电源,来电后又无人管理而引起火灾。
  ②电熨斗的余热引起火灾。切断电源后电熨斗在一定}!寸问内仍有较高的余热,如普通电熨斗从600℃降温到130要℃经过76min,调温型电熨斗从210℃降温到130℃约经过半小时。如果在使用完电熨斗后随手将电熨斗放在可燃物质上而离开,同样可能阴燃引起火灾。
  ③调温型电熨斗的调温器失灵,不能自动切断电流,长期通电,使电熨斗底板温度过高,可能会引起火灾。
  四、电热水器
  1、工作原理
  热得快接通电源后,内部电阻丝产生的热量通过绝缘物、导管传递给瓶中的水,直至将水烧开。
  2、引发火灾的原因分析
  ①由于产品质量或使用上的问题,导致电源线绝缘破损或失效,造成短路,引燃周围可燃物酿成火灾。
  ②电源线与接线柱接触不良,接触电阻过大,导致局部发热引燃热得快塑料瓶塞,引发火灾。
  ③由于使用问题,比如长时间通电将水烧干,或直接将其置于可燃物上,引起周围可燃物燃烧,造成火灾。
  结语
  综上所述,通过对电冰箱、电视机、电熨斗以及电热水器的火灾原因分析,我们知道家用电器的火灾原因是复杂的,但具有一定的特点。引起家用电器火灾主要有以下几个原因:设计制造上的缺陷;家用电器的元器件由于元器件老化或温控失效发生故障;外界因素影响;用户在使用家用电器时缺乏安全意识和操作不当等。
  参考文献:
  [1]何祖锡,彩色电视机原理与维修,电子工业出版社,2005.
  [2]中国火灾统计年鉴2003,中国人事出版社,2003.7
  [3]高伟、梁志宏、汪志强等,热得快火灾危险性及痕迹鉴定技术初探,消防科学与技术,2003,5
  作者简介:
  刘彦春,辽宁省营口市公安消防支队助理工程师。
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