建筑电气的安全保护与火灾防范措施分析

汪海龙

摘要：近年来，随着城乡建设的飞速发展，电气化、自动化水平不断提高，建筑电气火灾发生的频率也随之日益提高，给国家和人民的生命财产造成巨大损失。不断寻找相对有效的建筑电气防火安全措施工作必须坚持不懈常抓不放。本文首先介绍了常用的几种电气防护安全措施，接着指出建筑电气中的安全隐患，最后又介绍几种建筑电气火灾防范措施。

关键词：建筑电气；安全保护；火灾防范；措施

Abstract:In recent years, with the rapid development of urban and rural construction, electrification, automation level increasing, building electrical fire occurred with increasing frequency, to the country and people's life and property loss. Constantly seek relatively effective electrical building fire safety work must unremittingly often catch on. This paper introduces several common electrical protective security measures, and then pointed out that the construction of the electrical safety, and finally introduces several building electric fire prevention measures

Key words: building electricity; safety protection; fire prevention; measure

中图分类号：S854.4+2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

近年来，我国能源事业取得突飞猛进的发展，满足了因经济发展而带来的用电量大幅度增加的需要，然而，建筑电气火灾发生的概率也随之日益提高，给国家和人民的生命财产造成巨大的损失。不断寻找相对有效的建筑电气防火安全措施工作，必须要坚持不懈，常抓不放。要做好这些，必须了解现在常用的安全保护措施，找出其中的漏洞，并采取各种有效的措施，将这些漏洞弥补。

一、常用的安全保护措施

1.绝缘保护

材料、设备进场应进行绝缘检查。比如成套灯具的绝缘电阻不小于2MΩ，内部所用导线绝缘厚度不小于0.6mm；开关、插座的不同极性带电部件间的电气间隙和爬电距离不小于3mm，绝缘电阻值不小于5MΩ；柜、屏、台、箱、盘间线路的线间和线对地间绝缘电阻值馈电线路必须大于0.5MΩ，二次回路大于1MΩ；电线、电缆产品有安全认证标志，绝缘层完整无损，厚度均匀且规定了绝缘层厚度。对于在施工中由于工艺需要而损坏的绝缘层应采用色相带和绝缘电胶布恢复到不低于原绝缘等级，等等。

2.短路、过载保护

线路发生短路时，线路中的电流将增加到正常时的几倍甚至几十倍。在配电设备中常用熔断器以达到短路保护功能。熔断器不仅要标明额定电流，还应标明额定电压。根据配电系统中可能出现的最大故障电流，选择具有相应分断能力的熔断器。熔件的额定电流一般为用电设备额定电流的1.5倍左右。

载保护一般由自动开关（或小型断路器）完成。根据实际需要，自动开关可配备过电流脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器。为了起到自动开关过载保护的作用，自动开关的额定电流要与负载电流相匹配，并小于导线的载流量。

3.漏电保护

电流通过人体内部，对人体伤害的严重程度与通过人体电流的大小、通过人体的持续时间、通过人体的途径、电流的频率以及人体的状况等多种因素有关。特别是电流的大小和通过时间之间有着十分密切的关系。目前，我国和西欧及日本一样，对于漏电保护器取30毫安/秒作为设计依据。根据各国经验，这样的漏电保护器，可以满足触电保护的要求，具有足够的安全性。

在建筑工程中漏电保护方式一般采用分支线保护和末端保护相结合的分级保护方式，并以末端保护为主。这样，可尽量缩小发生人身触电及故障时所引起的停电范围，不影响其他设备或用户的用电，便于查找故障，提高供电系统的可靠性。

漏电保护器不同于其他电气产品，由于它关系到人身安全，因此选用时必须注意以下原则：（1）必须符合国家标准GB6829—86《漏电电流动作保护器》的要求，并具有中国电工产品认证委员会的认证标志；（2）应经有关专业部门检测并试验合格的报告证明文件；（3）应符合漏电保护方式对其额定漏电动作电流及分断时间的要求，并满足分级保护的级间协调原则。

4.等电位保护

接地（PE）或接零（PEN）支线必须单独与接地或接零干线相连接，不得串联连接。在建筑工程中同类插座同一回路的接地线利用插座压紧螺栓相互翻接是不符合要求的，干线导线应可靠连接后连接到分户箱内接地汇流排，汇流排与总等电位箱直接相连。接地线用黄绿相间线是国际上通用的，总等电位同时是重复接地点。

局部等电位在以往图集中有两种方案，这种方案都存在不合理的地方，新的图集苏D101-2003中作了修改。新图集有两点得到加强：一是现浇板内受力筋与等电位系统作了可靠的焊接；二是卫生间的用电设备不仅要接地保护，而且还要等电位接地，增加了潮湿场所用电的安全性。

5.接地保护

设备的某部分与土壤之间作良好的电气连接，叫做接地。与土壤直接接触的金属物件，叫做接地体或接地极。当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半球形散开，这一电流叫做接地短路电流。试验证明，在距单根接地体或接地短路点20m左右的地方，实际上流散电阻已趋近于零，也就是这里的电位己趋近于零。凡电位趋近于零的地方，即距接地体或接地短路点20m以上的地方，就叫做电气的“地”或“大地”。接地电阻并不是一成不变的，是随着时间的推移、地下水位的变化以及土壤导电率的变化而变化。所以规范第24章要求接地装置必须在地面以上按设计要求位置设测试点。每单项工程不宜少于两个测试点。

按接地作用的不同可分为工作接地、保护接地、重复接地和防雷接地、静电接地、屏蔽接地或隔离接地等 。

二、建筑电气中所存在的安全隐患

1.通用电气线路中安全隐患

（1）接地电弧性短路 这是最危险最常见的火灾隐患。人们都知道电气短路会引起火灾，但不清楚哪一种短路容易起火和如何加以防止。电气短路有两种，一种是金属性短路，另一类是电弧性短路。前一种短路因高温而熔融，短路电流大，线路能产生高温，人们以为这种短路起火危险大，其实不然，因为保险丝能被短路时的电流烧断而切断电流，无从起火;后者短路是由于短路点未被焊死而激发电弧或电火花，短路电流不大，保险丝不会被烧断，但电弧则持续存在，其局部温度高达2000~3000度，很容易引燃可燃物,这种短路电弧往往成为引起火灾的起火点。

（2）电气线路的谐波电流 随着非线性负荷的电气设备日益增多，例如电视机、微波炉、电烤箱、电脑等，这些设备的负荷电流含有多次谐波电流，能使电气短路，特别是中性线过载发热，加速绝缘老化而短路起火。中性线过载发热的原因是由于3次及奇数倍谐波在中性火的隐患。

2.消防电气线路中安全隐患

在火灾发生时，一般的电气线路往往是被切断或被烧断。为了将火灾损失减少到最少，确保消防设备得以发挥作用，一些特殊的电气线路需要经过防火设计。明确消防用电设备的动力线、控制线、接地线及火灾报警信号传输线地敷设方式。消防设备电气配线的可靠性用以确保向消防设备正常供电和有效实施人员疏散与火灾扑救。消防设备电气配线的耐火性用以确保一旦发生火灾且消防设备配电线路可能处于火场之中时能持续供电。在消防工程中，通常是结合建筑电气设计与施工，对消防配电线路采用耐火耐热配线措施来达到其可靠性、耐火性要求。

三、建筑电气中的火灾防范

1.线路的火灾防范

据统计，建筑电气火灾中，电气线路引发的火灾占电气火灾的60%以上。而其中最为常见电气线路火灾又属短路故障引发的火灾和线路长期过载引发的火灾。

（1）短路故障火灾防范

短路，俗称连电，是指电气线路中相线与相线、相线与零线之间短接起来的现象。发生短路时，线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍，而产生的热量又与电流的平方成正比，使得温度急剧上升，大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的引燃温度，即引起燃烧，从而导致火灾。

防止建筑电气线路短路的措施主要有：第一，严格按照《电气设计规程》的规定，设计、安装、调试、使用和维修电气线路。第二，防止电气线路绝缘老化，除考虑环境条件的影响外，还应定期对线路的绝缘情况进行检查。第三，不同的工作环境，电气线路中导线和电缆的选择和敷设，应根据相应的国家标准规定进行。第四，加强电气线路的安全管理，防止人为操作事故和未经允许情况下乱拉乱接线路。

（2）线路长期过载火灾防范

过载，也称过负荷运行，是指超过电气线路和设备允许负荷运行的现象。负荷是指电气设备和线路中通过的功率或电流。线路发生过载的主要原因是导线截面积选用过小，实际负荷远远超出了导线的安全载流量，或在线路中加入过多或功率过大的设备等原因所造成的。

防止建筑电气线路长期过载的措施主要有：第一，要做好导线材料的选择。由于国家“以铝代铜”的政策影响，许多地方一般采用铝芯导线，但对于电路要求较高的建筑，为提高截面载流能力，便于敷设，应多采用铜芯线。同时进行精确的负荷计算，合理选择导线的截面。第二，根据不同的环境不同的功能确定导线的敷设方式。一般吊顶内的电线应使用不燃或难燃材料管配线，如PVC管，也可以用金属管配线，或带金属保护的绝缘线，用来避免导线短路时引燃可燃物。消防用电的传输线路应采用穿金属管，经阻燃处理的硬质塑料管或封闭式线槽保护方式布线。第三，高温表面灯具附近的导线应采用耐热绝缘导线（如玻璃、石棉、瓷珠等护套的导线）而不应采用具有延燃性绝缘导线。

2.照明的火灾防范

建筑电气照明已经成为建筑体不可缺少的重要组成部分，如果管理不善和使用不当也会发生火灾。建筑电气照明是把电能转化成为光能而发光的一种光源。照明灯具在工作过程，往往要产生大量的热，致使其玻璃灯泡、灯管、灯座等表面温渡较高。其火灾危险性十分显著。电器照明设备，品种数量多，线路复杂，如果设计、安装、使用不慎，极易引起火灾。

防止建筑电气照明火灾的措施主要有：第一，要根据灯具的使用场所、环境要求选择不同类型的灯具；第二，照明灯具在把电能转换成光能的过程中，都伴随有能量损耗，致使灯具表面温度较高。所以要根据环境场所的火灾危险性来选择照明灯具，而且照明装置应与可燃物，可燃结构之间保持一定的距离，严禁用纸、布或其他可燃物遮挡灯具；第三，灯具应安装在不燃的基座上，尽可能安装表面温度较低的灯具，采用埋入式安装在吊顶里面的灯具，与吊顶之间应作隔热处理。照明光源尽可能采用冷光源，没有条件的应保证灯具与可燃物之间的安全距离或采取隔热措施；第四，镇流器与灯管的电压和容量应相匹配，镇流器安装时应注意通风散热，不能让镇流器直接固定在可燃物上；第五，安装有表面温度较高的灯具时，应对灯具正面和散热孔加装铅丝防护网或不燃材料制作的挡板，以减轻灯具爆裂时玻璃碎片和炽热的灯丝飞溅造成危害；第六，采用霓虹灯时要特别注意安全问题，一般霓虹灯的工作电压高，火灾危险性大，安装霓虹灯的灯柄、底板应采用不燃材料制作，或对可燃材料进行阴燃处理。当霓虹灯变压器安装在人员能接触到的部位时应设防护措施；第七，要避免在灯光装置区域悬挂旗帜或发射彩带等空中移动物体，以防这些物品与高温灯具直接接触并发生缠绕或碰撞而引发火灾。

3.系统辅助设备的火灾防范

建筑电气系统中配有许多开关、接触器、继电器等电气接插件，由于在安装、使用及维护方面的原因电气接插件容易产生电弧、发热现象，其火灾危险性很大。有的建筑为了测试的需要，还安装有临时电源插座。有的建筑电气把几十个用电器同时开启且持续时间长，火灾危险极大。

防止建筑电气系统辅助设备火灾的措施主要有：第一，认真按照规定选型并按规定正确安装，不应安装在易燃易爆、受震、潮湿、高温或多尘的场所，应安装在干燥明亮、便于进行维修及保证施工安全、操作方便的地方。第二，避免安装临时插座，有实际需要的应充分考虑到电源线路的负荷承载能力，选择适当型号的电插座，在承载力范围内联接用电器，并要注意它的运行状态。第三，开关、接触器、继电器等电气接插件应慎重选择，要选择优质合格产品。

四、结论与体会

综上所述，预防电气火灾需要综合治理。预防电气火灾涉及的范围很广，产生电气火灾的原因也较多。因此，要依靠完善的设计、文明的施工、良好的管理等手段来解决，从“源头”上杜绝电气火灾的发生，将电气火灾保护系统与其它措施结合起来，互相协调。

参考文献

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