電視機火災原因初探及防治措施
發布時間：2011-09-30 共1頁
摘要: 文章重點探討了電視機火災原因及如何降低電視機火災發生率的措施。
關鍵詞: 電視機火災防治
電視機(包括電腦顯示器和視頻監示器，以下只簡稱“電視機”)的發明和普及，給人們的生產、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，電視機也會自燃引發火災甚至爆炸，奪去人們的生命和財產。
近年來，我國電視機的擁有量正以每年數百萬臺的數量遞增。與此同時，電視機引發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生率。
1 電視機引發火災的原因有外部原因和內部原因
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。我國農村的供電質量差異很大，特別是農網改造前電壓調整率大都超過10％，個別地區甚至超過20％，經常造成電視機的損壞和引發火災。有些電視機用戶使用了偽劣的穩壓器，常常因為穩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火災。
(3)使用環境惡劣。使用環境溫度過高和濕度過大都會對電視機內部元件造成損壞或絕緣降低引發故障，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溫度積累升高。再如北方冬季電視機由低溫環境搬人溫暖潮濕的室內后，機內掛霜結露，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生弧光放電而起火。
(4)雷電導致電視機火災。農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使用或已發現故障不及時檢修“帶病”使用，都將增加電視機火災的發生率。
電視機火災的內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，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部產生大量氣體，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生持續弧光，點燃附近可燃物(如電路板、塑料構件、導線外皮等)引發火災。
(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，如果短路不穩定會產生弧光引起火災。
(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，很容易發生絕緣擊穿，空氣電離產生電弧或閃電引發火災。
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火災。
高壓包內部匝間短路乃至層間短路能使絕緣從內向外逐步炭化產生高溫和氣體，此可燃的高溫、高壓氣體一旦從薄弱處泄出遇見空氣將發生燃燒。內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生連續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，在行輸出級出現過流或短路時，很快產生高溫甚至燒紅，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，高達數千伏，顯像管管座受潮可以打火拉弧，但由于聚焦電壓是經過行輸出變壓器內部的電位器分壓取得的，是內阻較高的電源，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。但顯像管出現極間短路時，可在尾板上產生放電電弧導致起火。
偏轉線圈受潮時也會發生匝間短路，產生放電火花。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。
(5)關于顯像管爆炸的問題。顯像管正常時內部氣壓呈負壓狀態，即使受振爆裂也不會形成很大威力，對人不容易形成傷害。但是由于內部電極間的弧光放電可以使電極物質迅速蒸發，產生大量氣體，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，很快使顯像管內由負壓轉變為正壓，當內部氣壓超過顯像管玻璃殼的承受極限時，顯像管會發生爆炸。此時的爆炸威力很大。如2004年1月安徽省臨泉縣發生的電視爆炸案。造成6死1傷的慘劇。
顯像管內部電極間產生電弧的原因，主要有顯像管結構設計的缺欠和生產工藝中出現的不穩定因素，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部構件變形松動，使電極間的距離發生變化。
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。研發出一種電視機防火附加器，可分為機外型和機內型兩種。機外型可在市場上出售，用戶自己根據說明書安裝。機內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有電視機的火災發生率。
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，其次是保護已經出現故障的電視機使之不再繼續損壞。然而從防火的角度看，保險管也可降低電視機火災發生率。電視機一旦出現故障，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，一旦電源出現異常或自身出現故障都有發生火災的可能。我們根據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阻的近似恒流源的電源，即使交流電源出現異常或自身出現故障，甚至短路都不會有火災發生。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生的作用，但真正為防止火災發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；高壓包是產生電弧的危險部件，可以加一個陶瓷滅弧罩，即使有電弧發生也不會危及附近的元件和塑殼；脫焊后可能產生弧光的焊盤，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(包括監視器和顯示器)，而且也不會加太多的生產成本。
關鍵詞: 電視機火災防治
電視機(包括電腦顯示器和視頻監示器，以下只簡稱“電視機”)的發明和普及，給人們的生產、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，電視機也會自燃引發火災甚至爆炸，奪去人們的生命和財產。
近年來，我國電視機的擁有量正以每年數百萬臺的數量遞增。與此同時，電視機引發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生率。
1 電視機引發火災的原因有外部原因和內部原因
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。我國農村的供電質量差異很大，特別是農網改造前電壓調整率大都超過10％，個別地區甚至超過20％，經常造成電視機的損壞和引發火災。有些電視機用戶使用了偽劣的穩壓器，常常因為穩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火災。
(3)使用環境惡劣。使用環境溫度過高和濕度過大都會對電視機內部元件造成損壞或絕緣降低引發故障，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溫度積累升高。再如北方冬季電視機由低溫環境搬人溫暖潮濕的室內后，機內掛霜結露，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生弧光放電而起火。
(4)雷電導致電視機火災。農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使用或已發現故障不及時檢修“帶病”使用，都將增加電視機火災的發生率。
電視機火災的內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，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部產生大量氣體，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生持續弧光，點燃附近可燃物(如電路板、塑料構件、導線外皮等)引發火災。
(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，如果短路不穩定會產生弧光引起火災。
(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，很容易發生絕緣擊穿，空氣電離產生電弧或閃電引發火災。
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火災。
高壓包內部匝間短路乃至層間短路能使絕緣從內向外逐步炭化產生高溫和氣體，此可燃的高溫、高壓氣體一旦從薄弱處泄出遇見空氣將發生燃燒。內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生連續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，在行輸出級出現過流或短路時，很快產生高溫甚至燒紅，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，高達數千伏，顯像管管座受潮可以打火拉弧，但由于聚焦電壓是經過行輸出變壓器內部的電位器分壓取得的，是內阻較高的電源，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。但顯像管出現極間短路時，可在尾板上產生放電電弧導致起火。
偏轉線圈受潮時也會發生匝間短路，產生放電火花。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。
(5)關于顯像管爆炸的問題。顯像管正常時內部氣壓呈負壓狀態，即使受振爆裂也不會形成很大威力，對人不容易形成傷害。但是由于內部電極間的弧光放電可以使電極物質迅速蒸發，產生大量氣體，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，很快使顯像管內由負壓轉變為正壓，當內部氣壓超過顯像管玻璃殼的承受極限時，顯像管會發生爆炸。此時的爆炸威力很大。如2004年1月安徽省臨泉縣發生的電視爆炸案。造成6死1傷的慘劇。
顯像管內部電極間產生電弧的原因，主要有顯像管結構設計的缺欠和生產工藝中出現的不穩定因素，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部構件變形松動，使電極間的距離發生變化。
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。研發出一種電視機防火附加器，可分為機外型和機內型兩種。機外型可在市場上出售，用戶自己根據說明書安裝。機內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有電視機的火災發生率。
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，其次是保護已經出現故障的電視機使之不再繼續損壞。然而從防火的角度看，保險管也可降低電視機火災發生率。電視機一旦出現故障，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，一旦電源出現異常或自身出現故障都有發生火災的可能。我們根據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阻的近似恒流源的電源，即使交流電源出現異常或自身出現故障，甚至短路都不會有火災發生。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生的作用，但真正為防止火災發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；高壓包是產生電弧的危險部件，可以加一個陶瓷滅弧罩，即使有電弧發生也不會危及附近的元件和塑殼；脫焊后可能產生弧光的焊盤，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(包括監視器和顯示器)，而且也不會加太多的生產成本。
