科普专题主视觉 科普专题主视觉

指导单位:北京市科学技术协会

主办单位:北京科普发展与研究中心

支持单位:北京气象学会、北京地球物理学会、微博科普

详情
电器启停暗藏致命隐患!深度拆解燃气泄漏禁开灯、打电话的真相

深夜,如果你正睡得迷迷糊糊,突然闻到一股臭鸡蛋的气味。揉了揉眼睛,手伸向了床头台灯开关,心里嘀咕着:这是什么味道?开灯去找找……”

停!如果这一幕是真实场景,打开台灯的一瞬间,可能就会引发一场无法挽回的灾难。

臭鸡蛋的气味主要来自天然气(或液化石油气)中人为添加的臭味剂,如四氢噻吩或乙硫醇。这些添加剂的嗅阈值极低,即使燃气浓度很低(远低于爆炸限),我们也能轻易闻到。这时候就说明家里的煤气已经泄漏了。

你知道吗?天然气可是一位脾气火爆的危险分子,碰到一点火花就可能引发剧烈的爆炸当燃气泄漏时,除了不能点燃明火外,也不能随意打开或关闭台灯、抽油烟机、排气扇等电器,甚至连手机充电器都不能随意拔插!这些都是容易引起电火花的危险动作。

 

隐藏在开关瞬间的致命电火花

很多人会想:开个灯而已,为什么会有电火花这并非夸大其词,而是电学原理决定的。

我们家中常见开关内部结构都是机械触点式的,通过按压或拨动使金属触点发生接触或脱离,从而建立或切断通电回路


常见开关的内部结构(图源:Open Circuits)

甚至几微米时,金属触点之间的220V电压差将击穿这层薄薄的空气,使空气被瞬间电离,从而形成电弧放电现象。我们有时候在黑暗中开灯或开关其他电器时,偶尔能听到的一声清响,并看到一闪而过的电火花,就是这种瞬间压放电现象。


按动开关瞬间的打火现象(图源:Youtube@盧文謙老師)

从本质上讲,金属触点之间的放电现象和天空中的闪电没有任何区别。这个微型闪电的局部温度可达数千摄氏度,其蕴含的能量,远高于空气中甲烷体积占比达到爆炸下限5%时,混合气所需的最小点火能量(约0.28毫焦耳)。因此,在燃气泄漏的房间里开关电器、拔插充电器,无异于直接在炸药桶上擦燃一根火柴,这是非常危险的!

 

没有开关的电器也可能造成瞬间放电

还有人会想:“我家的台灯是触控的,总能安全点吧?”错了,采用触控开关的电器也有可能激起电火花哦!

触控开关的表面一般是玻璃或塑料,其内部紧贴着一片感应电极。当触摸触控开关时,手指和感应电极之间就会形成一个微小的电容,开关内的控制芯片监测到电容存在后,根据电容容值的变化特点(也就是手指触摸的时长、次数)来控制电器的开关。


触控开关原理(图源:rajengineer.com)

尽管触控开关附近的电流非常微弱,一般不会形成电火花,但可别忘了,电器设备的内部电路可是很复杂的。

智能开关、洗衣机、空调等电器常用继电器控制电路通断,继电器触点在吸合/释放瞬间,同样可能激起电火花;电磁炉、电热水器、微波炉等电器功率较高,高压回路导通瞬间极易在接触不良的地方引起打火;老式电风扇、冰箱、老式日光灯等内部有电机、镇流器、线圈等感性负载,容易在断电的瞬间引起打火。

因此,在燃气泄漏时只要有电器突然启动或停止,就有可能激发微弱电火花,这和你使用机械开关、触控开关还是语音控制开关等完全没有关系。

 

打电话也很危险

还有人会想:“我不碰电器了,赶紧打电话求救总行了吧!”很遗憾,在燃气泄漏时打电话也是很危险的!

手机内部有大量的精密电子元件和振动马达,在我们操作手机、接打电话的瞬间,手机内部电路的老化、损伤等缺陷可能在电流波动下被击穿,从而造成打火;振动马达在工作时,其内部的旋转组件也有可能激起电火花。此外,手机天线所产生的高频电磁波在某些极端情况下,可能在周围的金属导体上诱发感应电流,从而产生火花。

可以说,普通民用手机在易燃、易爆场所就像是一个潜在的“炸弹”,具有极高的引发爆炸风险。只有经过严格气密性设计、内部电路经过特殊处理、通过国家防爆检测机构认证的防爆手机才能在高风险场所使用。


GB/T 3836.1是防爆电气设备的通用要求(图源:国家标准)

正确的逃生操作是什么?

燃气泄漏时不能动电器,也不能打电话,那我们该怎么办?请牢记以下四步走

第一步:关闭气源开窗通风;

第二步:杜绝明火,不开关电源、电气设备;

第三步:迅速撤离,阻止无关人员靠近;

第四步:撤离至安全区域后,报警抢险抢修


燃气泄漏“四步走”(图源见水印)

下次如果闻到臭鸡蛋味,或发现燃气表、管道异常,一定要保持冷静,切记不要慌张,并按照以上步骤行动。物理和化学规律是无情的,它们不会因为我们的疏忽或无知而网开一面,一个错误动作就可能酿成悲剧;但科学也是最公平的,只要我们理解了基本电气原理,掌握了正确的应急知识,就可以守护自己和家人的安全!

返回专题列表 回到首页