电视机火灾原因初探及防治措施

　　摘要: 文章重点探讨了电视机火灾原因及如何降低电视机火灾发生率的措施。
　　关键词: 电视机火灾防治
　　电视机(包括电脑显示器和视频监示器，以下只简称“电视机”)的发明和普及，给人们的生产、生活带来很多便利，成为人们获取知识、报考的一个重要工具，使人们的生活变得丰富多彩。
　　然而，由于各种原因，电视机也会自燃引发火灾甚至爆炸，夺去人们的生命和财产。
　　近年来，我国电视机的拥有量正以每年数百万台的数量递增。与此同时，电视机引发的安全事故也逐年增加，成为一个不可忽视的社会公共安全问题。为此需要研究电视机自燃的原因及相应对策，以降低电视机自燃火灾的发生率。
　　1 电视机引发火灾的原因有外部原因和内部原因
　　外部原因主要有：
　　(1)关机不彻底。目前电视机都具有可用遥控器摇控开、关机的功能。但是，遥控关机又分交流关机和直流关机两种，具有交流关机的电视机，遥控关机后，交流电源被彻底关断，再不能用遥控器开机，这种关机虽然给使用者带来不便，但关机后不会发生火灾。然而目前大部分电视机都是直流关机，关机后不能彻底脱离交流电源，只关断了电视机的主电源，仍然保留了辅助电源，且电源电压出现异常偏高时会造成辅助电源故障起火。
　　(2)交流供电电压异常。我国农村的供电质量差异很大，特别是农网改造前电压调整率大都超过10％，个别地区甚至超过20％，经常造成电视机的损坏和引发火灾。有些电视机用户使用了伪劣的稳压器，常常因为稳压器自身的故障导致供电电压过高或过低，这样可能造成电视机故障引发火灾。
　　(3)使用环境恶劣。使用环境温度过高和湿度过大都会对电视机内部元件造成损坏或绝缘降低引发故障，导致火灾。如看电视时用电视罩遮盖了通风散热孔道使机内温度积累升高。再如北方冬季电视机由低温环境搬人温暖潮湿的室内后，机内挂霜结露，绝缘降低，这时如开机可造成电视机故障引起火灾。有时电源开关本身都会因潮湿发生弧光放电而起火。
　　(4)雷电导致电视机火灾。农村室外天线架设得过高，有的还加装了比天线更高的避雷针(当然不是正规设计的)变成了“引雷器”，可导致电视机故障性火灾和直击式火灾。 把安全工程师站点加入收藏夹
　　(5)“带病”使用导致火灾。电视机已到报废年限仍继续使用或已发现故障不及时检修“带病”使用，都将增加电视机火灾的发生率。
　　电视机火灾的内部原因主要是由电路故障和设计缺陷造成的。下面从电视机容易发生火灾的各个部位进行分析。
　　(1)电源输入部分。这部分的电路比较简单，常见的故障是二极管和电解电容器损坏。二极管过电流后可爆裂，电解电容器漏电严重时内部产生大量气体，也会导致爆裂。爆裂的瞬间有可能形成两电极间的弧光放电引发火灾。这部分电路是电视机供电的主通道。所以电视机的其他部分短路也可以引起这部分电路的故障。值得注意的是这部分电路直接与交流电源连接，有足够的能量来源。一旦有严重接触不良，如电源开关或元件脱焊等可产生持续弧光，点燃附近可燃物(如电路板、塑料构件、导线外皮等)引发火灾。
　　(2)开关电源部分。这部分常见的故障是输出电压过高，它可以导致行输出级故障引发火灾。
　　如果开关变压器对地短路可造成变压器冒烟起火，如果短路不稳定会产生弧光引起火灾。
　　(3)行输出部分。彩电行输出变压器(俗称高压包)产生的电压高达26000V，如供电电压偏高输出电压甚至可超过30000V，很容易发生绝缘击穿，空气电离产生电弧或闪电引发火灾。
　　由于显像管自身电容的作用，闪电的瞬间功率较大，并伴随着很大的声响，闪电和弧光可以使绝缘炭化，如果遇到燃点较低的可燃物可以引发火灾。但就高压包的绝缘而言即使被弧光烧蚀出lcm的深洞也不会起火，这是由两方面因素造成的，一是高压包的绝缘物阻燃性能好；二是弧光或闪电的平均功率不足，不能很快积累起足以燃烧的温度。只有弧光功率足够大而且是在弧光通路上有易燃物时才能引发火灾。
　　高压包内部匝间短路乃至层间短路能使绝缘从内向外逐步炭化产生高温和气体，此可燃的高温、高压气体一旦从薄弱处泄出遇见空气将发生燃烧。内部短路的放电功率不一定很大，但它有长时间温度积累的过程，当温度达到气体燃点时遇氧便会燃烧。相比之下，外部的电弧或闪电有良好的散热条件，电弧功率不是很大时，不能引起燃烧。
　　行输出变压器的引脚及逆程电容、s校正电容、偏转线圈等的引脚脱焊会产生连续不断的火花甚至形成电弧，使印刷电路板起火。
　　行输出级供电电路中的大功率限流电阻，在行输出级出现过流或短路时，很快产生高温甚至烧红，引燃与之相碰的导线或零件，形成火灾。
　　(4)显像管尾板和偏转线圈。显像管尾板上的最高电压是聚焦电压，高达数千伏，显像管管座受潮可以打火拉弧，但由于聚焦电压是经过行输出变压器内部的电位器分压取得的，是内阻较高的电源，所以电弧功率不会很大，不能形成火灾，而且管座上带有灭弧室，也不会危及其他元件。但显像管出现极间短路时，可在尾板上产生放电电弧导致起火。
　　偏转线圈受潮时也会发生匝间短路，产生放电火花。严重时也可以把漆包线绝缘烧黑，或引燃偏转线圈支架，形成火灾。
　　(5)关于显像管爆炸的问题。显像管正常时内部气压呈负压状态，即使受振爆裂也不会形成很大威力，对人不容易形成伤害。但是由于内部电极间的弧光放电可以使电极物质迅速蒸发，产生大量气体，这又使极间绝缘进一步降低，使电弧强度更大，形成恶性循环，很快使显像管内由负压转变为正压，当内部气压超过显像管玻璃壳的承受极限时，显像管会发生爆炸。此时的爆炸威力很大。如2004年1月安徽省临泉县发生的电视爆炸案。造成6死1伤的惨剧。
　　显像管内部电极间产生电弧的原因，主要有显像管结构设计的缺欠和生产工艺中出现的不稳定因素，如电极焊接不正、真空度不高等；其次是电视机电路故障使阳极电压大大超过设计值；再次就是机械振动造成内部构件变形松动，使电极间的距离发生变化。
　　电视机的其他部位大多是低压电路，引起火灾的可能性很小，不必详述。
　　2 电视机自燃火灾的防治措施
　　降低电视机自燃火灾的发生率需要从以下三个方面人手：
　　(1)广泛宣传，使广大电视机用户提高防火意识，了解电视机火灾的发生条件，科学正确地使用电视机。
　　(2)改进电视机的设计，使今后的新产品具有可靠的防火性能。我国在黑白电视机时期搞过全国联合设计，因为当时电视机的拥有量不大，黑白电视机的火灾事故也不多，所以当时没有把电视机的防火设计提到议事日程。到了彩色电视机时期，由于引进了大量的国外机型，使中国的电视机市场几乎成为全世界电视机的博览会，但几十年来国内外电视机的设计，都没有把防火指标纳入电视机设计范围。随着电视机火灾事故的逐年增加，有必要呼吁各电视机厂家把防火做为重要指标加以精心设计。
　　(3)对正在使用的电视机采取补救措施。研发出一种电视机防火附加器，可分为机外型和机内型两种。机外型可在市场上出售，用户自己根据说明书安装。机内型可通过各厂家服务站、维修站进行免费或有偿安装。消防部门亦可通过消防宣传工作，劝导用户使用安装。这样可以相对减少现有电视机的火灾发生率。
　　下面就电视机的防火设计谈几点看法。
　　(1)保险管的选用。目前，全世界的彩电不论尺寸大小，几乎都选用3.15A具有延时熔断性能的保险管。这种选择不无道理，电流选小了，经不起消磁线圈瞬时大电流的冲击。但是3.15A的延迟保险对于电视机电路来讲是不合适的。如21英寸彩电取1A保险已经足够，对于29英寸的彩电取2A保险也已足够，况且也不需要延迟熔断功能。这就出现了一个矛盾，保险管适应了消磁线圈就不适用于电路，适应了电路就不适用于消磁线圈。我们把消磁保险和电路保险分设，这一矛盾就可以解决了。电视机保险管的作用主要是保护供电线路，其次是保护已经出现故障的电视机使之不再继续损坏。然而从防火的角度看，保险管也可降低电视机火灾发生率。电视机一旦出现故障，保险管能快速切断电源，及时避免电视机故障的扩大，减少了引起火灾的可能性。
　　(2)遥控关机问题。交流关机安全但不方便。直流关机方便但不安全。直流关机的不安全主要是辅助电源不能脱离交流电源，一旦电源出现异常或自身出现故障都有发生火灾的可能。我们根据辅助电源省电这一特点，可以把辅助电源设计成具有很高内阻的近似恒流源的电源，即使交流电源出现异常或自身出现故障，甚至短路都不会有火灾发生。这样的电源既可以直流关机，又使它与交流电源间有很高的阻抗。虽然没有彻底脱离交流电源，但安全性方面与交流关机没有两样。
　　(3)设计专门的火灾保护电路。电视机的保护电路很多。其中过压保护、过流保护等客观上也起到了抑制火灾发生的作用，但真正为防止火灾发生的专用保护电路还没有。我们可以增加电弧检测电路，如果电视机发生电弧能及时准确地检测并启动相应的控制电路，那么大部分火灾都是可以避免的。
　　(4)改善结构设计。从总体布局到单元电路、从印刷板的排线到元器件的焊接，都要从防止火灾这一角度重新考虑。比如：高压线上的尼龙定位圈从1个增加到4个，就能保证高压线不碰任何元件及显像管外壳；高压包是产生电弧的危险部件，可以加一个陶瓷灭弧罩，即使有电弧发生也不会危及附近的元件和塑壳；脱焊后可能产生弧光的焊盘，增加辅助的软线连接焊点，防止因长期热胀冷缩造成元件与焊盘脱焊。
　　(5)显像管电路(尾板)的设计。我们知道显像管爆炸威力大的原因是极间放电。以往的设计思路是当显像管发生极间放电时如何保护视放管不被击穿。今后的设计思路是如何避免和抑制显像管的极间放电，以及一旦发生极间放电，能立即启动控制电路切断或降低高压供电。这一思路的改变及由此产生的设计实践，将从根本上避免显像管的大威力爆炸。
　　以上几项措施适用于任何型号的彩电(包括监视器和显示器)，而且也不会加太多的生产成本。