電氣火災 (二)

作者：陸維良

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電氣火災 (二)

電氣火災 (二)

電氣火災之發生原因及相應對策

一、發生原因

    (一) 過負載：因電氣設備、電線之電流過超過電線負載能力而過熱損壞，而引起火花放電或短路發生電氣火災。 

    (二) 短路（過電流）：兩極通電之導線直接接觸（未連接電器），使大量電流通過。 

    (三) 劣化：電器、電纜、電線絕緣物自然劣化。 

    (四) 高溫：電熱器、電氣乾燥箱、微波爐等高溫電器發熱部接觸，致電線絕緣破壞短路。 

    (五) 接觸不良：電器迴路之接觸不良、鬆動、半斷線等火花引起。 

    (六) 使用：人為使用不當。

二、電氣火災之防範對策

    (一) 依「屋內線路裝置規則」與「電工法規」規定線路配置及電器使用（符合 CNS 檢驗合格電器設備）。

    (二) 負載不超過使用限制電流。

    (三) 依該電器規定安全操作方式使用並定期維修檢查。

    (四) 電器插頭確實插入或拔出。

    (五) 適當的電器過載保護裝置。

    (六) 線路連接確實，防止絕緣材料劣化應適時汰舊換新，且不得擅自使用銅絲、鐵絲代替保險絲使用。

    (七) 電氣開關周圍不得放置易燃品。

     ※ 補充說明

     常見電線之損壞狀況

     1. 電線之容許電流值是以橡膠絕緣被覆之容許溫度 60° C 為標準，雖然並非一超過該容許溫度即會起火，但溫度過高仍為一個警訊。

     2. 一般芯線之溫度約較被覆表面溫度高 40%。

     3. 對 1.6mm 之電線而言，在 120A（安培）以上即可能造成瞬間熔斷。

     4.若延長線太長時，不應予綑綁，如此會導致電流被導線壓縮，進而有短路風險，或是會積蓄過多熱量於某一處引起著火。

     5. 插頭綠鏽，表示插頭附近濕度高，若通電，可能會造成短路。

     6. 通常發生電線短路的位置主要是插座、插頭接觸部位、電線外露受外力損壞。

 

電氣火災公式彙整 

一、功率

        電流在單位時間內轉換能量的效益。

表一

                 V2

P=V•I=I2 •R= ───

                  R                                          

 試題通常若不考慮電壓或電流變化時，可以透過歐姆定律（V=IR）衍生出之各類公式
P（功率） 單位是 W（瓦特） 
V（電壓） 單位是 V（伏特）
I（電流）  單位是 A（安培）
R（電阻） 單位是 Ω（歐姆）

二、焦耳定律

        電流通過電阻進而產生熱量，因此也稱為電流熱效應。

表二

                                                                                           V2t

Q=I2•R•t=V•I•t= ───

                            R

 試題通常若不考慮電壓或電流變化時，可以透過歐姆定律（V=IR）衍生出之各類 公式
Q（熱量） 單位是 J（焦耳） 
I（電流） 單位是 A（安培）
V（電壓） 單位是 V（伏特）
R（電阻） 單位是 Ω（歐姆）
t（時間） 單位是 s（秒）

三、電荷量

        透過電容與電壓推算電量。

表三

Q=C•V
Q（電荷量） 單位是 C（庫侖）
C（電容） 單位是 F（法拉）
V（電壓） 單位是 V（伏特）

四、能量

        透過電容與電壓推算能量。 

表四

                      Q2

E=½ • C • V2 =½ • ── =½ • QV

                      C

 透過電容和電荷量來衍生公式
E（能量） 單位是 W•s（瓦特 • 秒） 或 J（焦耳）
Q（電荷量） 單位是 C（庫侖）
C（電容） 單位是 F（法拉）
V（電壓） 單位是 V（伏特）

五、電線溫度公式

        透過熱量和熱抗阻推算電線溫度。

表五

ΔT=T1-T2=P×W=I2 RW

 此處透過 P=I2R 帶入，得以衍生公式 
∆ T（電線與周圍溫度差） 單位是度（° C）

T1（電線本身溫度）

 單位是度（° C）

T2（周圍溫度）

 單位是度（° C） 
P（發生之熱量） 單位是瓦特（W）
I（電流） 單位是 A（安培）
W（電線與周圍空氣間之熱抗 阻值） 單位是（° C/W）

六、基本單位換算

    (一) 焦耳（J）系列

表六

1cal 4.184J
1 瓦特 1（J/s）
1 瓦特 • 小時 3600J
1 千瓦（瓩）• 小時 3.6× 106J

    (二) 瓦特（W）系列

表七

1 毫瓦  10−3 瓦 
1 千瓦

103 瓦
1 百萬瓦

106 瓦

 

額定電流為安全配定，正常使用狀態下，由額定電壓所產生出電流的大小，具體案例分析如下：

1. 若適用電壓（額定電壓）為 110V，則洗衣機功率假設為 330W，則利用 P=V×I 之公式，其額定電流為 3A。

2. 若延長線之額定電流為 19A，則代表在額定電壓下（通常為適用電壓或是插座電壓），能夠安全使用電器的範圍，為電器各電流加總不能超過 19A。

3. 假設洗衣機額定電流為 3A、電視機為 2A、冷氣機為 7A，則延長線之額定電流必須在 12A 以上，才能確保電氣的使用在延長線安全配定的範圍。


 

 

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