电气火灾分析及应对措施

王宝星

【摘 要】从设计、安装、管理等方面分析电气火灾发生的原因和相应的对策，着重分析漏电引起火灾的危害和采取的漏电保护措施。强调了加强电气施工安全管理在防止电气火灾中所起的重要作用。

【关键词】电气火灾， 电弧性短路，漏电保护，谐波电流，电气施工管理

【中图分类号】TM621【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0413-01

1.电气火灾发生的原因分析

1.1 接地电弧性短路——最危险且多发的电气火灾隐患

电弧性短路是由于故障点接触不良，未被熔融而迸发出电弧或电火花。由于发生电弧性短路的故障点阻抗较大，它的短路电流并不大，断路器难以动作，从而使电弧持续存在。据测，仅略大于0.5A的电流产生的电弧温度即可高达2000℃--3000℃，足以引燃任何可燃物，而且电弧的维持电压低至20V时仍可使电弧连续稳定存在，难以熄灭。这种短路电弧常成为电气火灾的点火源。因此，接地电弧性短路是最危险且多发的电气火灾起因。

1.2 配电线路不当产生的火灾

低压配电线路敷设到建筑物的每个部位，而由于设计或施工不当及用户用电管理不善等因素，造成低压配电线路发生火灾的事故时有发生，损失惨重，已引起人们深切关注。分析其主要原因：

（1）在施工过程，穿线套管无清理、管口无处理和无护套保护，在穿线过程造成电线、电缆绝缘层机械损伤，留下短路隐患。接头、接线端子连接不牢造成打火、电弧均可引燃周围可燃物发生火灾。各种电气线路管道穿墙，穿楼板、孔洞未作封堵，在高层建筑电气竖井内线线槽和电缆线槽穿楼层孔洞无采用耐火材料堵塞严实，一旦发生火灾，则产生烟囱效应，火势将迅速蔓延。

（2）设计不当，没有合理选用配电设备。断路器与导线截面不配套，没有按用途设计选用阻燃，难燃和不燃的电线、电缆、母线槽和电缆桥架、金属线槽及其它防火材料，各专业之间没有密切协调，没有根据环境特征来确定电气设备安装位置、安装方式和配电线路走向，使工程留下事故及火灾隐患。

（3）用户用电管理不善。在工程验收交付使用后不少用户随意增加用电设备，超负荷用电，笔者在工程维修期间，就发现一些用户违反原设计擅自更换大容量断路器，使线路长期处于超负荷状态，此现象必然导致线路发热，绝缘老化，若散热条件较差，环境温度较高时及易引起线路起火。

（4）电气设备长期使用，导线陈旧破损，管理不善常年失修，也是常见火灾隐患之一， 在一些使用较长时间的建筑物， 其电器设备、绝缘导线均存在不同程度的绝缘老化龟裂，金属导电体裸露，接头松动等现象，极易引起火灾。

1.3 电气线路中的谐波电流——新出现的电气火灾隐患

由于电气技术的发展，非线性负荷的电气设备日益增多，例如气体放电灯、电视机、计算机、微波炉、变频调速设备等。这类设备的负荷电流含有多次谐波电流，这些谐波电流进入公用电网可引起电源电压畸变、波形失真、损耗增加，并可使电气线路（特别是中性线N）过载发热，加速绝缘老化而存在火灾隐患。中性线过载发热的原因是：在三相平衡负载中3次谐波（9次、15次谐波等）在各相中的分量是彼此同相的，在中性线内不是互相抵消而是相互叠加的，叠加后的中性线电流可能超过相线电流，甚至达到近2倍的中性线电流，造成中性线过热而埋下电气火灾隐患。如果三相负载不平衡，中性线再叠加上不平衡电流后发热将更为严重。一些发达国家为此充分放大了中性线截面，甚至取为相线截面的两倍。而在我国一些地方，中性线截面仍按习惯做法，只取相线截面的1/2甚至1/3。如果三相负载不平衡比较严重并且存在较大的谐波电流，那么，在不平衡电流及谐波电流的作用下，可能使中性线损坏甚至烧断，引起电气设备的绝缘受损，易使单相设备烧坏，甚至发生火灾。因此，电气线路的设计安装必须适应电气技术发展的新要求，不然旧患未除又添新忧，导致我国电气火灾的趋势将不是减少，而是增加。

1.4 室内装修不当引起的火灾

为追求华丽，使用大量可燃性装修材料，电器设备位置随意暗装，无预留散热空间。电源导线敷设不按防火要求，在吊顶棚和木质墙裙内无穿钢管或难燃PVC 管或使用过长的金属软管，且不做接地跨接。接头处理马虎，随意在吊顶棚内分支接线，接头无设在接线盒内。这些都是装修不当，导致电气火灾的直接原因，还有装修工程非电气专业人员安装电器设备，有关部门对装修工程监督管理不力，都将给工程留下电气火灾隐患。

2.电气火灾的防范措施

为了预防电气火灾的发生，除了按消防规范要求安装必要的消防设施外，还必须采取切实有效的防范措施。

2.1 积极推广应用带漏电保护功能的断路器

要防止电弧性接地短路，应大力推广使用带漏电保护功能的断路器，就一般建筑而言，除线路末端装设30mA的漏电保护器（RCD）外，进线处应装设带漏电保护功能的三相四线断路器，漏电动作电流可选300mA或500mA，带0.15-0.3秒延时。带漏电保护功能的断路器其延时功能可与第二级30mA的RCD配合，实现选择性保护，而且500mA以下电弧能量尚不足以引燃起火，因此，如果我国能在楼房的电源进线上装设带漏电保护功能的断路器，就可有效地消除接地电弧产生的隐患，从而大幅度降低我国单相接地短路引发的火灾。

2.2 加强施工管理，采取相应措施，消除电气火灾隐患

（1）要提高和保证电气装置接头接线端子与线路连接质量，防止连接不牢引起打火、起弧。

（2）配电线路要按防火要求敷设和保护，在配线时要清管，做好护口护套，防止拉线时线路受到损伤，留下短路和漏电隐患， 套管管口两端应及时采用耐火材料堵塞。

（3）及时封堵电气线路管道周边孔洞，电气竖井内穿线线槽、电缆桥架、封闭式母线等穿墙穿楼层孔洞用耐火材料堵塞严实，防止火灾发生时形成烟囱效应。

（4）在桥架或线槽内敷设的电缆电线，不得在其内部分支，接头应设在桥架或线槽外部加装的接线盒内。敷设在吊顶内的配电线路应严格按规范要求穿管保护。

（5）配电间和配电竖井应设有防水措施，在施工过程未安装到位的封闭母线接头和未穿线的预埋套管应有保护措施，防止杂物和水进入。施工完应及时消除垃圾，以避免留下可燃物。

（6）加强电气专业与其它各专业施工之间的协调，避免其它工种施工破坏电气线路，留下火灾隐患。

（7）按设计要求选用电器产品、电气材料，严禁伪劣假冒电气产品和淘汰电器产品用在工程上。

除上述措施外，施工单位要加强施工队伍的培训学习，不断提高人员技术素质，增强质量和防火意识，严格按图按规范施工， 加强自身检查监督，确保电气工程安装质量，将发生电气火灾危险可能性降到最低限度。

2.3 防止高次谐波引起的火灾隐患

目前谐波对住宅用户的影响比公共建筑小的多，现在只能采取增大线路截面，特别是增大中性线截面的办法，以减小回路阻抗，这样减少高次谐波电流在回路阻抗上产生的谐波电压，可相应减少线路的谐波含量。对于公用建筑来说，防止谐波危害，除了采取减少线路阻抗的措施外，还可以装设谐波滤波器、谐波抵消器来滤除或抵消谐波分量。

2.4 加强装修的管理

有关部门对装修工程要加大检查监督力度，严禁无资质设计和无设计、无证施工，严格执行消防法和消防部门规定的有关条例和审批验收制度。

3.结束语

发生电气火灾的原因是多种多样的， 必须引起各级领导和有关部门的高度重视，除了采取必要的技术措施外，最关键的还是管理。设计、施工、用户、消防和质量监督等有关部门要密切配合加强管理，以减少和杜绝由于电气原因引发的重大火灾事故的发生。

参考文献

[1] 谷水清主编.电力系统继电保护[M]. 北京：中国电力出版社，2005.

[2] 刘介才.工厂供电[M]. 北京：机械工业出版社，1983.

[3] 卓乐友.电力工程电气设计手册.第2册，电气二次部分[M]. 北京：水利电力出版社，1991.