绝缘液体已在IEC61039中根据燃点和净燃烧热分级，如表1所示

注1：用ISO2592克利夫兰开口杯法测量燃点是分级的首选方法。 注2：闪点的测量有时作为第二种方法用于分级。IEC/TC10通常采用ISO2719：2002[3的闪点实验法（闭杯法）测 定闪点。如果该方法测得的闪点值<250℃，那么该产品分级为“O”；如果闪点值≥250℃，则产品分级为 “K"；如果无可察觉闪点，则产品的分级为"L”。

5含有绝缘液体的电工设备的类型

绝缘液体用于以下设计： 变压器和电抗器； 电容器； 电缆； 套管； 开关设备；以及 各种电源电子设备（其他一些电工应用中，绝缘液体少量用作绝缘材料而主要用作冷却液）。 在许多情况下，设计时可使用固体或气体绝缘材料替换液体绝缘材料。本部分不讨论这些选择的 相对优点和缺点。 注：因为绝缘液体通常是绝缘系统的一部分，所以它对整个系统的着火危险评定也是有用的

隧道标准规范范本6.2描述了与绝缘液体起燃和燃烧相关的主要参数

起燃性可按照ISO2595描述的燃点来测定

燃烧特性需考虑燃烧流对着火能量、火势发展潜在性和着火危险的影响。 注：火灾可能不会引起绝缘液体的燃烧，但可能会引起绝缘液体的泄漏。如果发生这种情况，则绝缘液体泄漏的危 险也需考虑到

6.2.3火势发展潜在性

展潜在性相关的重要参数是净燃烧热、热释放速率

的重要危险因素是烟的阻光度、腐蚀危害和毒性

应考惠： a）在过载条件下设备的绝缘液体是否会被加热至燃点。如果暴露于外部引燃源，可能导致起火； b）非受控的内部高能量电弧是否会导致起火。 以上任一种情况都可能产生足以使电工设备中的绝缘液体容器破裂的内部压力。之后液体通常以 喷雾形式喷出，并可能被点燃。喷雾在短时间内剧烈燃烧，然后形成液池，该液池视电工设备可能燃烧 或不燃烧。有关O1级绝缘液体的经验表明，液池火灾燃烧造成的危害最大，但未出现过K级液体的液

也火火报告 K级绝缘液体（已知的不易燃绝缘液体）的试验显示，即使喷雾起燃，产生的液池也会迅速终止燃 烧。其原因主要在于这种液体燃点高。然而，矿物油（O1级）更可能以液池火灾的方式持续燃烧。因 此，与着火危害有关的许多信息适用于O1级液体 多氯联苯混合物（见3.30和附录A）的特性类似于K级绝缘液体。尽管多氯联苯被定为L级，但 喷雾和溶解气体仍可起燃。而形成的液池不会持续燃烧。 对于各种电工设备而言，由于技术和/或经济方面的原因，O1级绝缘液体几乎一直在使用。因此 可通过对电工设备进行合理设计和将其置于安全场所来提供防火保护，这些电工设备包含物理和电气 控制装置（参见附录B）。 K级绝缘液体防护措施的严格程度低于O级绝缘液体（参见附录A和附录C）。 绝缘液体主要用于变压器。以下列出的主要和次要火情适用于变压器和其他类型含有绝缘液体的 电工设备。 对含有多氯联苯或被多氯联苯污染的矿物油设备，人类应在防御其产生的燃烧流或流出物方面做 出相关规定。按照地区法规识别和处理这些设备，并终止其使用。这点很重要，因为无论载液是否燃 烧，如果发生热分解，多氯联苯都呈现毒性4。 尽管含有绝缘液体的电工设备因故障引起火灾的情况很少，然而很显然，任何会发射出高电能和含 有大量可燃固体和/或液体绝缘材料的设备都有潜在的着火危险。在具有良好的防护措施时，危害通常 比较小且被限制在容器内，也可能喷出少量绝缘液体

7.2.2着火的主要原因

起因火情的着火主要原因如下： a） 容器损坏导致绝缘液体可能以液体喷雾形式发生泄漏。 D） 过载时的热扩张或绝缘液体分解出气体物质都会导致容器内部压力的增加。这会使液体和 蒸气从泄压阀排出。 c) 未发现的泄漏导致循环不足，结果产生过热和液体性质的改变，最终因暴露导体产生的电弧而 发生击穿。 d) 因瞬时高压、闪电或开关冲击导致在输人高压端子之间产生一道高能量电弧或多道电弧 e) 高压线圈中心的低量级故障，导致绝缘液体击穿和分解成为易燃气体 f) 清除故障的保护失效，导致严重过热和线圈故障。 g) 分接开关故障一一失效可能会波及到变压器。 h) 过热连接造成绝缘体破裂，进而引起绝缘套管故障。这使过热连接处绝缘液体缓慢流出，如 果未发现，可能会发展成火灾， 1) 电缆箱故障一一电缆箱是复合绝缘或充油绝缘。绝缘的失效可能产生相位之间的电弧，从而 所产生的高压可能造成电缆箱爆裂。 i）充油电缩失效

7.2.3着火的次要原因

起因火情的着火次要原因如下： a 过热的连接导致绝缘体破裂。 b) 过热的连接引起绝缘液体的缓慢流出。如果未发现，根据液体的燃烧特性可能会发展成 火灾

矿物油浸式变压器的使用经验表明，如果变压器箱因高能内部电弧引起严重故障而破裂，绝缘液

会以喷雾状喷射出来。这种喷雾在短时间内剧烈燃烧，并且对变压器本身会造成危害，除此之外，在大 多数记载的事件中，油池燃烧的高热释放速率对总的着火危险有相当大的影响。因此，液池着火发生的 可能性是必须特殊考虑的问题

喷雾仅在短时间内会剧烈燃烧。因为天多数电工设备中的容器仅有有限的耐压能力，所以压 对比的方法限定，例如液压对比

电工设备外部大电流连接故障，会导致局部高温，可能超过500℃。如果绝缘液体从电工设备中泄 漏并流过这样的过热表面，则可能起燃。这将取决于表面温度、液体的起燃温度和流动的速度

外部着火发生时，应考虑到电工设备可能会被卷人其中。这些情况可能包括因建筑物倒塌造成容 器损坏和液体流出成池而起燃。 另外一种受害火情是交互着火，着火开始于邻近相关的电工设备（比如：连接电缆、电容器和开关设 备）。例如，着火损坏了连接电缆而导致短路。 应考虑绝缘液体可能暴露于外部着火的可能性，液体是否全部装在电工设备内，或设备物理损坏环后 夜体是否会流出。其重要参数是绝缘液体的起燃性、（如果起燃）热释放和燃烧流对着火危险的影响 在受害火情中，K级（不易燃的)绝缘液体在与外部火焰接触起燃并继续燃烧前，其温度会高于O级绝 缘液体。

防火保护措施如下： 对于保留在电工设备内部的绝缘液体，应考虑其使用时的热膨胀； 预备容纳任何流出的液体，如采用容器或事故油池； c) 确保与相距最近的建筑物（对于室外的安装来说）有足够的距离； d) 防火隔墙或防火室的使用； e) 预备因温升过高而启动的一个或多个灭火器； f) 预备用减压阀启动断路器； 预备过电流保护；以及 h) 预备快速短路保护。 附录B对此作了详细说明。对于特定地区，如美国、欧洲和日本，负责管理或咨询机构有部分 规定。 对于安装在特殊着火危险区域（例如建筑中）的电工设备，不易燃的液体不要求采用很严格的措施 电工设备含有的绝缘液体量在规定的最小值（通常大约是4L)以下时，即使是O级液体，亦可免除 这些规定中的许多限制。在受害火情中，少量的绝缘液体仅对总着火能量提供一个小的增量。 然而，如果容器因内部的高能电弧而破裂并喷射出燃烧的液体，含有O级绝缘液体的电工设备依 然会是着火的一个原因。电容器、较小的变压器和开关设备易于出现这种情况。需要注意的是，变压器 通常会内置固定减压装置以避免容器破裂，如果熔断器或其他保护措施不能熄火内部电弧，没有这种减 玉装置的电工设备就会破裂 附录B和附录C给出了更多的信息

9选择试验方法要考虑的因素

开口杯燃点试验最适用于质量控制。 可以同时测定开口杯闪点（见ISO2592）。IEC60944和 IEC61203规定了服役一段时间后的绝缘液体的维护和取样测试。 对于各种电工设备中的绝缘液体，在服役一段时间后，取样和性能（包括余辉时间的闪点和燃点）测 量的便捷是其特有的优点。而固体绝缘材料不存在这样的特点

力的方法已经制定。这些方法已被US认证 但还没有制定成为国家标准或国际标准

9.5试验结果与火情的相关性

热和燃烧流的释放使生命和财产在火灾中遭受危险。 通过测定绝缘液体的燃点和热释放速率，以及由绝缘液体燃烧产生的燃烧流的腐蚀性、烟的阻光度 和毒性危害，基于以下原理，电工设备用绝缘液体的相关危害可被评估： 燃点越高，越不易起燃；以及 如果起燃，热释放速率越低和燃烧流的量越少，预期的危险和着火强度越低。 绝缘液体的着火特性取决于液体性质和液体容器的尺寸和几何形状，以及其他可燃材料和热源的 存在

矿物油通常被用作绝缘液体，已有100多年的历史。当高压变压器和电缆发展起来时，在19世纪 0年代首先应用于电工行业。要去除空气和湿气来提高工作电压就有必要使用浸渍多孔纸和其他固 体绝缘材料，在此期间如果需要也可提供对流冷却 目前，用于电气绝缘的矿物绝缘油是含有稳定添加剂的非常精炼的产品，符合变压器和开关装置的 示准（IEC60296）和有输油管的电缆的标准（IEC60465）。植物油（尤其是鹿麻油）也被使用，并且在 些电容器中现在还一直在使用。 大约从1930年开始，多氯联苯混合物被用于替代安装在室内或其他着火危险场所的变压器中的矿 物油。变压器用多氯联苯混合物有不可测量的燃点，因而被看作是不易燃的。可是后来，人们发现如果 变压器破裂随之发生非受控的高能量电弧故障，这类液体的喷雾和其分解气体仍然能够起燃和短暂燃 烧。严重的是多氯联苯混合物的燃烧产物是有毒的，而不可分解的多氯联苯还会在环境中长期存留，并 造成环境危害4。进一步使用和制造多氯联苯已经在全世界范围被禁止。 为了替换变压器用多氯联苯，燃点超过300℃的绝缘液体（包括硅树脂、酯和高分子烃）在20世纪 0年代投入使用。这些绝缘液体在高能量电弧变压器的故障中表现出的性能类似于多氯联苯混合物。 尽管喷射出的喷雾会被分解和被电弧点燃，但仅仅是短时燃烧， 超过150000台有着良好安全记录的含K级（不易燃的）绝缘液体变压器正在使用。这些K级绝 缘液体不同于多氯联苯，不会造成类似的环境危害。 直到1970年，多氯联苯混合物依然用于电容器。在取消使用后，电容器的设计变为采用其他合成 夜体，特别是低黏性的芳烃类。这些液体一般符合IEC60867L}。不同于多氯联苯混合物，这些低粘性 合成芳烃类液体的燃点大约在165℃。 电缆用绝缘液体最初以精炼原油得到的矿物油为主，但是从20世纪60年代以后也开始使用合成 芳香烃类液体。1992年出版的IEC61100根据燃点和净燃烧热对绝缘液体分级。后来被IEC61039L7 替换。 目前正在使用的绝缘液体90%以上是IEC61039中易燃的O1级。包含各种绝缘液体的电工设备 的防火安全记录一般是良好的。而存在一些涉及O1级液体的严重事件，值得注意的是，容纳此分级矿 物油的数百方台变压器正在全球使用，而这类事故却是很罕见的。L3级绝缘液体也被牵涉于严重的火 灾事故中，主要由于随之发生的环境污染和清除费用。 由于这些原因，着火危险分析和适当的保护措施是非常重要的

附录B （资料性附录） 火灾的预防和保护措施

以下这些措施特别适用于变压器，总的来说也适用于其他一些充液装置。这些措施的应 于电工设备的特定类型和绝缘系统，及其使用场所的着火危险评定和有关地区和/或国家的 去规。

a）使用压力释放装置； 注：压力释放装置仅能对高能量故障提供有限的保护，尽管在爆炸的情况下可以预防冲击波，但在低能量受灾火情 中却不能提供良好的保护。 b) 遵循合适的容器爆裂强度要求； c) 使用防火隔墙； d) 为变压器周围和下方区域提供事故油池； e) 安装地下室； f) 提供自动灭火器； g 使用能适应温度上升或气体生成引起膨胀的波纹容器； h) 使用氮气（或其他情性气体）层

使用不易燃或高燃点的绝缘液体； b）绝缘液体应遵循适当的最低击穿电压要求

a）使用内部或外部的电力熔断器； b）使用内部或外部的限流熔断器； c）使用其他内部或外部的过电流限制装置。

汽车标准a）使用内部或外部的电力熔断器； b) 使用内部或外部的限流熔断器； c）使用其他内部或外部的过电流限制装置

a）带跳闸装置的线圈或绝缘液体温度报警系统； b）带跳闸装置的超压报警系统；

a）设备的外观检查； b）设备和绝缘液体的电气检测； c）对于绝缘液体的劣化现象，对其进行化学检测； 1 溶解气体分析（DGA）； 新的或已用过的绝缘液体的多氯联苯含量分析； 注：受PCB污染的绝缘液体，其燃烧流可能含有毒的呋哺和二嗯英。可能无法精确了解绝缘液体中PCBs含 量超标情况。通常要考虑可接受的含量指标与地区和/或国家法规规定的流人环境指标一致。当这些含 量超标时，消防员需要特殊的保护措施并净化火灾后的环境 f) 与制造商一起检查设备设计（这些电工设备在使用中有着火和爆炸的倾向）

C.2的内容意在给出不同类型的变压器的防火通用导则，但是为了确保做出最佳选择，通常需详细

报告表明，火灾很少是由充满绝缘液体的高压电容器组引起的，部分原因是由于外部或内部熔断 器、快速启动继电器或浪涌放电器很好地保护了电容器。 因为有电容器单元分开的可能，变电站中的电容器组用栅栏防护。多数故障并不会引起火灾。 然而，应特别注意安装时多氯联苯混合物充液电容器是否靠近可能引起火灾或扩大火灾的一些设 备，因为多氯联苯混合物热分解后会产生高毒性燃烧流。 每个电容器单元只包含少量绝缘液体，绝缘液体只有很少量（标准量为10%～20%）的自由液体 自由液体会流出并促成液池火灾。在许多低压应用中，充液电容器的电容器组安装在工业或商贸建筑， 对于这种安装，电容器组通常位 容器对火灾影响最小的地方。

用于有金属导体或光纤的通信电缆的浸渍剂，在环境温度（通常也是工作温度）下是黏胶状态，但 高的温度下可能是液体，其标准的开口杯闪点高于200℃。在外部火灾中，如果浸渍剂液化或电绩 裂，液体会因重力或热膨胀流出，但不会提供持续的可燃液体源

对于有用凝胶或油脂进行水封的带固体绝缘体的通信和电源电缆，可用完整的电缆进行防火安全 则试。水封剂在最高运行温度（典型为80℃）下不液化

为了将着火危险减到最小，应提出特别注意变压器的套管、护罩和HV（高压)导线。虽然这些组件 通常只是由附件构成，但它们是注满Q1级（IEC61039）绝缘液体（矿物油）的变压器发生火灾（约80%） 的主要起因。 套管失效通常导致瓷散落、破裂和破碎，越过较宽的区域。通过裂开或断开的套管喷人周围大气环 境的油，可能被故障伴随的电弧点燃 如果故障是在套管的上部，与高压套管相比，通常只会引起相对小的火灾，不会进一步蔓延。然而， 高压套管或高压导线的破损会导致：a)套管和箱体之间的连接断裂；b)转动架断裂；或c)甚至箱体本身 断裂，并伴随更剧烈的喷射燃烧和从油箱涉及大量油的液池着火。 在最极端的情况下，随着套管的爆炸，会看到大约高于变压器5倍的火球。 但是就观察所得高层标准规范范本，只有少数变压器故障会导致火灾（根据报告[13]，比例不超过13%）。 由于设备尺寸和位置的原因，通常很难或不可能在使用过程中实施预防高压套管着火和爆炸的物 理保护措施。当一种特殊类型的套管很容易发生这样的故障时，通常首先限制该场所人口，然后与制造 商讨论更改设备的设计，以改善安全性和可靠性。 变压器套管和变压器箱中的矿物油，通常都是与IEC61039中相同的等级（例如，O1级）。但品牌 可能不同，尤其是在制造商更换套管准备注人油时。 当套管在其他设备（参见附录A)中使用，但仅是在小比例（小于10%）的设备中使用，K级液体 （IEC61039）着火危险最小

本附录适用于充油断路器、充油开关和带负荷的变压器的分接开关，通常充满O级（1EC61039）绝 蒙液体（矿物油IEC60296）的所有升关。实际上，这3种类型的安全记录全部良好，故障率很低。在某 些领域，特别在出现电路故障时，新技术允许替换油，但是充油装置仍可以继续使用一段时间。 这些开关设备的每种类型仅包含少量的绝缘液体，在一场火灾事故中，在受害情况下会对火灾总能 量起到小的作用。然而分接开关连接在变压器上，故障会导致变压器中大量的油起燃 断路器和开关的主要危险是引起火灾，例如，因设备内部的绝缘失效，难于控制的高能量电弧最可 能引起火灾。为了减小这种危险，重要的是保持结构中使用的液体绝缘和固体绝缘的双重电气绝缘 性能。 这种用途的矿物油需符合IEC60296，需尤其纯净，且不含沉淀物和悬浮物，尤其是纤维性材料， 油在使用前还需去湿，以保证高电阻率。 在理想的条件下，充油设备是封闭的，与环境隔离。然而，大部分充油开关设备是自由通风的，容器 中油的水分含量会与环境达到平衡。部分设计者和制造商需特别注意所有固体绝缘和油之间的工作兼 容性。 设备的污染可能发生在使用中，操作者应建立检验和维护程序，这些程序还应使设备污染和任何 次替换所用油的污染减少到最小。 如果开关设备内部的油成为严重污染，就会发生电气故障，以油中电气短路的形式，或更加常见的 在油和固体绝缘之间越过连接。这些短路故障电流很大，备用电气保护限制其持续时间。然而，邻近短 路电弧的油可能蒸发，从而产生足够的可燃气体，导致灾难性故障。为减少人员和周围建筑的风险，在 变电站设计阶段就要给出安全方面的考虑