電視機火災原因初探及防治措施?

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　　問題：

　　電視機火災原因初探及防治措施?

　　答疑：

　　電視機(包括電腦顯示器和視頻監(jiān)示器，以下只簡稱“電視機”)的發(fā)明和普及，給人們的生產(chǎn)、生活帶來很多便利，成為人們獲取知識、資訊的一個重要工具，使人們的生活變得豐富多彩。

　　然而，由于各種原因，(環(huán)球網(wǎng)校安全工程師頻道為您整理)電視機也會自燃引發(fā)火災甚至爆炸，奪去人們的生命和財產(chǎn)。

　　近年來，我國電視機的擁有量正以每年數(shù)百萬臺的數(shù)量遞增。與此同時，電視機引發(fā)的安全事故也逐年增加，成為一個不可忽視的社會公共安全問題。為此需要研究電視機自燃的原因及相應對策，以降低電視機自燃火災的發(fā)生率。

　　1 電視機引發(fā)火災的原因有外部原因和內(nèi)部原因

　　外部原因主要有：

　　(1)關機不徹底。目前電視機都具有可用遙控器搖控開、關機的功能。但是，遙控關機又分交流關機和直流關機兩種，具有交流關機的電視機，遙控關機后，交流電源被徹底關斷，再不能用遙控器開機，這種關機雖然給使用者帶來不便，但關機后不會發(fā)生火災。然而目前大部分電視機都是直流關機，關機后不能徹底脫離交流電源，只關斷了電視機的主電源，仍然保留了輔助電源，且電源電壓出現(xiàn)異常偏高時會造成輔助電源故障起火。

　　(2)交流供電電壓異常。我國農(nóng)村的供電質量差異很大，特別是農(nóng)網(wǎng)改造前電壓調(diào)整率大都超過10%，個別地區(qū)甚至超過20%，經(jīng)常造成電視機的損壞和引發(fā)火災。有些電視機用戶使用了偽劣的穩(wěn)壓器，常常因為穩(wěn)壓器自身的故障導致供電電壓過高或過低，這樣可能造成電視機故障引發(fā)火災。

　　(3)使用環(huán)境惡劣。使用環(huán)境溫度過高和濕度過大都會對電視機內(nèi)部元件造成損壞或絕緣降低引發(fā)故障，導致火災。如看電視時用電視罩遮蓋了通風散熱孔道使機內(nèi)溫度積累升高。再如北方冬季電視機由低溫環(huán)境搬人溫暖潮濕的室內(nèi)后，機內(nèi)掛霜結露，絕緣降低，這時如開機可造成電視機故障引起火災。有時電源開關本身都會因潮濕發(fā)生弧光放電而起火。

　　(4)雷電導致電視機火災。農(nóng)村室外天線架設得過高，有的還加裝了比天線更高的避雷針(當然不是正規(guī)設計的)變成了“引雷器”，可導致電視機故障性火災和直擊式火災。

　　(5)“帶病”使用導致火災。電視機已到報廢年限仍繼續(xù)使用或已發(fā)現(xiàn)故障不及時檢修“帶病”使用，都將增加電視機火災的發(fā)生率。

　　電視機火災的內(nèi)部原因主要是由電路故障和設計缺陷造成的。下面從電視機容易發(fā)生火災的各個部位進行分析。

　　(1)電源輸入部分。這部分的電路比較簡單，(環(huán)球網(wǎng)校安全工程師頻道為您整理)常見的故障是二極管和電解電容器損壞。二極管過電流后可爆裂，電解電容器漏電嚴重時內(nèi)部產(chǎn)生大量氣體，也會導致爆裂。爆裂的瞬間有可能形成兩電極間的弧光放電引發(fā)火災。這部分電路是電視機供電的主通道。所以電視機的其他部分短路也可以引起這部分電路的故障。值得注意的是這部分電路直接與交流電源連接，有足夠的能量來源。一旦有嚴重接觸不良，如電源開關或元件脫焊等可產(chǎn)生持續(xù)弧光，點燃附近可燃物(如電路板、塑料構件、導線外皮等)引發(fā)火災。

　　(2)開關電源部分。這部分常見的故障是輸出電壓過高，它可以導致行輸出級故障引發(fā)火災。

　　如果開關變壓器對地短路可造成變壓器冒煙起火，如果短路不穩(wěn)定會產(chǎn)生弧光引起火災。

　　(3)行輸出部分。彩電行輸出變壓器(俗稱高壓包)產(chǎn)生的電壓高達26000V，如供電電壓偏高輸出電壓甚至可超過30000V，很容易發(fā)生絕緣擊穿，空氣電離產(chǎn)生電弧或閃電引發(fā)火災。

　　由于顯像管自身電容的作用，閃電的瞬間功率較大，并伴隨著很大的聲響，閃電和弧光可以使絕緣炭化，如果遇到燃點較低的可燃物可以引發(fā)火災。但就高壓包的絕緣而言即使被弧光燒蝕出lcm的深洞也不會起火，這是由兩方面因素造成的，一是高壓包的絕緣物阻燃性能好;二是弧光或閃電的平均功率不足，不能很快積累起足以燃燒的溫度。只有弧光功率足夠大而且是在弧光通路上有易燃物時才能引發(fā)火災。

　　高壓包內(nèi)部匝間短路乃至層間短路能使絕緣從內(nèi)向外逐步炭化產(chǎn)生高溫和氣體，此可燃的高溫、高壓氣體一旦從薄弱處泄出遇見空氣將發(fā)生燃燒。內(nèi)部短路的放電功率不一定很大，但它有長時間溫度積累的過程，當溫度達到氣體燃點時遇氧便會燃燒。相比之下，外部的電弧或閃電有良好的散熱條件，電弧功率不是很大時，不能引起燃燒。

　　行輸出變壓器的引腳及逆程電容、s校正電容、偏轉線圈等的引腳脫焊會產(chǎn)生連續(xù)不斷的火花甚至形成電弧，使印刷電路板起火。

　　行輸出級供電電路中的大功率限流電阻，在行輸出級出現(xiàn)過流或短路時，很快產(chǎn)生高溫甚至燒紅，引燃與之相碰的導線或零件，形成火災。

　　(4)顯像管尾板和偏轉線圈。顯像管尾板上的最高電壓是聚焦電壓，高達數(shù)千伏，顯像管管座受潮可以打火拉弧，但由于聚焦電壓是經(jīng)過行輸出變壓器內(nèi)部的電位器分壓取得的，是內(nèi)阻較高的電源，所以電弧功率不會很大，不能形成火災，而且管座上帶有滅弧室，也不會危及其他元件。但顯像管出現(xiàn)極間短路時，可在尾板上產(chǎn)生放電電弧導致起火。

　　偏轉線圈受潮時也會發(fā)生匝間短路，產(chǎn)生放電火花。嚴重時也可以把漆包線絕緣燒黑，或引燃偏轉線圈支架，形成火災。

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　　(5)關于顯像管爆炸的問題。顯像管正常時內(nèi)部氣壓呈負壓狀態(tài)，即使受振爆裂也不會形成很大威力，對人不容易形成傷害。但是由于內(nèi)部電極間的弧光放電可以使電極物質迅速蒸發(fā)，產(chǎn)生大量氣體，這又使極間絕緣進一步降低，使電弧強度更大，形成惡性循環(huán)，很快使顯像管內(nèi)由負壓轉變?yōu)檎龎海攦?nèi)部氣壓超過顯像管玻璃殼的承受極限時，顯像管會發(fā)生爆炸。此時的爆炸威力很大。如2004年1月安徽省臨泉縣發(fā)生的電視爆炸案。造成6死1傷的慘劇。

　　顯像管內(nèi)部電極間產(chǎn)生電弧的原因，主要有顯像管結構設計的缺欠和生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)的不穩(wěn)定因素，如電極焊接不正、真空度不高等;其次是電視機電路故障使陽極電壓大大超過設計值;再次就是機械振動造成內(nèi)部構件變形松動，使電極間的距離發(fā)生變化。

　　電視機的其他部位大多是低壓電路，引起火災的可能性很小，不必詳述。

　　2 電視機自燃火災的防治措施

　　降低電視機自燃火災的發(fā)生率需要從以下三個方面人手：

　　(1)廣泛宣傳，使廣大電視機用戶提高防火意識，了解電視機火災的發(fā)生條件，科學正確地使用電視機。

　　(2)改進電視機的設計，使今后的新產(chǎn)品具有可靠的防火性能。我國在黑白電視機時期搞過全國聯(lián)合設計，因為當時電視機的擁有量不大，黑白電視機的火災事故也不多，所以當時沒有把電視機的防火設計提到議事日程。到了彩色電視機時期，由于引進了大量的國外機型，使中國的電視機市場幾乎成為全世界電視機的博覽會，但幾十年來國內(nèi)外電視機的設計，都沒有把防火指標納入電視機設計范圍。隨著電視機火災事故的逐年增加，有必要呼吁各電視機廠家把防火做為重要指標加以精心設計。

　　(3)對正在使用的電視機采取補救措施。研發(fā)出一種電視機防火附加器，可分為機外型和機內(nèi)型兩種。機外型可在市場上出售，用戶自己根據(jù)說明書安裝。(環(huán)球網(wǎng)校安全工程師頻道為您整理)機內(nèi)型可通過各廠家服務站、維修站進行免費或有償安裝。消防部門亦可通過消防宣傳工作，勸導用戶使用安裝。這樣可以相對減少現(xiàn)有電視機的火災發(fā)生率。

　　下面就電視機的防火設計談幾點看法。

　　(1)保險管的選用。目前，全世界的彩電不論尺寸大小，幾乎都選用3.15A具有延時熔斷性能的保險管。這種選擇不無道理，電流選小了，經(jīng)不起消磁線圈瞬時大電流的沖擊。但是3.15A的延遲保險對于電視機電路來講是不合適的。如21英寸彩電取1A保險已經(jīng)足夠，對于29英寸的彩電取2A保險也已足夠，況且也不需要延遲熔斷功能。這就出現(xiàn)了一個矛盾，保險管適應了消磁線圈就不適用于電路，適應了電路就不適用于消磁線圈。我們把消磁保險和電路保險分設，這一矛盾就可以解決了。電視機保險管的作用主要是保護供電線路，其次是保護已經(jīng)出現(xiàn)故障的電視機使之不再繼續(xù)損壞。然而從防火的角度看，保險管也可降低電視機火災發(fā)生率。電視機一旦出現(xiàn)故障，保險管能快速切斷電源，及時避免電視機故障的擴大，減少了引起火災的可能性。

　　(2)遙控關機問題。交流關機安全但不方便。直流關機方便但不安全。直流關機的不安全主要是輔助電源不能脫離交流電源，一旦電源出現(xiàn)異常或自身出現(xiàn)故障都有發(fā)生火災的可能。我們根據(jù)輔助電源省電這一特點，可以把輔助電源設計成具有很高內(nèi)阻的近似恒流源的電源，即使交流電源出現(xiàn)異常或自身出現(xiàn)故障，甚至短路都不會有火災發(fā)生。這樣的電源既可以直流關機，又使它與交流電源間有很高的阻抗。雖然沒有徹底脫離交流電源，但安全性方面與交流關機沒有兩樣。

　　(3)設計專門的火災保護電路。電視機的保護電路很多。其中過壓保護、過流保護等客觀上也起到了抑制火災發(fā)生的作用，但真正為防止火災發(fā)生的專用保護電路還沒有。我們可以增加電弧檢測電路，如果電視機發(fā)生電弧能及時準確地檢測并啟動相應的控制電路，那么大部分火災都是可以避免的。

　　(4)改善結構設計。從總體布局到單元電路、從印刷板的排線到元器件的焊接，都要從防止火災這一角度重新考慮。比如：高壓線上的尼龍定位圈從1個增加到4個，就能保證高壓線不碰任何元件及顯像管外殼;高壓包是產(chǎn)生電弧的危險部件，可以加一個陶瓷滅弧罩，即使有電弧發(fā)生也不會危及附近的元件和塑殼;脫焊后可能產(chǎn)生弧光的焊盤，增加輔助的軟線連接焊點，防止因長期熱脹冷縮造成元件與焊盤脫焊。

　　(5)顯像管電路(尾板)的設計。我們知道顯像管爆炸威力大的原因是極間放電。以往的設計思路是當顯像管發(fā)生極間放電時如何保護視放管不被擊穿。今后的設計思路是如何避免和抑制顯像管的極間放電，以及一旦發(fā)生極間放電，能立即啟動控制電路切斷或降低高壓供電。這一思路的改變及由此產(chǎn)生的設計實踐，將從根本上避免顯像管的大威力爆炸。

　　以上幾項措施適用于任何型號的彩電(包括監(jiān)視器和顯示器)，而且也不會加太多的生產(chǎn)成本。

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