浅谈盐化工企业电气火灾的危害及对策

邓国建，龚炳林，黄龙林，刘银河

(1.中盐江西兰太化工有限公司，江西 新干 331302；2.中盐新干盐化有限公司，江西 新干 331302)

随着科技的发展，电气系统在盐化工企业中的作用已经越来越明显，盐化工企业电气及其控制系统也愈加复杂，这也给电气火灾的发生留下了隐患。据不完全统计，目前所发生的工业企业火灾中，电气火灾占火灾总数的60 %以上。

盐化工企业机电设备较多，一旦发生火灾极易造成人员伤亡和财产损失。因此，要采取切实可行的措施维护电气设备与线路的安全稳定运行，有效防范电气起火是预防盐化工企业火灾的重中之重。

1 电气火灾的危害

电气火灾给人们造成的损失是不可估量的，留给人们的教训也是极其深刻的。火灾发生时，如果没有及时扑灭，轻者会引起停电，使生产停止；严重时甚至会烧毁厂房，造成极大的经济损失。当周边存在可能爆炸的物体，尤其是危险化学品时，还可能引发爆炸。

2 电气火灾的引发原因

电气火灾的原因基本上可分为短路、过载、接触不良、谐波电流、雷电及静电等几种情况。

无论是哪种原因引发的火灾，归结起来都是因电气设备或线路温升过高，达到绝缘物或周边可燃物的燃点，引燃可燃物，发生火灾。

2.1 短路

线路发生短路时，线路中电流将增加到正常工作电流的几倍甚至几十倍，设备温度急剧上升。如果设备温度达到可燃物的燃点，就会引燃可燃物。同时，在短路点或导线连接松弛的电气接头处，还会产生电弧或火花。由于电弧温度很高，可达6 000 ℃以上，不但可以引燃其本身的绝缘材料，还可以将其附近的可燃材料、气体和粉尘引燃，造成火灾或爆炸。因此，必须采取有效措施来防止发生短路。

盐化工企业电气线路或电气设备发生短路主要有以下2 个原因：

(1)线路受机械损伤导致绝缘破损而短路；

(2)线路因过热、水侵、长霉、日晒或污染等导致绝缘水平下降，受过电压、启动电流之类的外因而触发短路。

2.2 过载

过载是指电气设备或导线的运行电流超过其额定值。

造成过载的原因有以下几个方面：

(1)设计、选型不正确，使电气设备的额定容量小于实际负载；

(2)设备及导线随意装接，或工艺要求增加负荷，造成超载运行；

(3)检修、维护不及时，使设备或导线长期处于带病运行状态；

(4)设备或导线的质量差，不能承受额定负载电流，产生不应该的“过载”。

发生线路过载时，在用电设备过多、电动机轴负载太大等情况下，过载电流约是线路额定载流量的几倍，由过载电流引起的线路温度的升高并不一定能引燃可燃物。但过载可使绝缘劣化加速，以致失效，最后过载转化为短路；而短路电流可达线路额定载流量的几百倍，短路的异常高温足以引燃可燃物。

2.3 接触不良

当电气线路或设备的接头接触不良时，接头的接触电阻就会变得较大。长此以往，负载电流将会使接触电阻不断增大，形成恶性循环；尤其是盐化工企业，现场环境恶劣，接头氧化加速。在电动机启动电流的冲击下，接头处将产生电弧。在电弧的作用下，接头被烧坏，最终引起燃烧。同时，电弧还可能造成相间短路，这也是电气火灾的引发原因之一。

2.4 谐波电流

计算机、整流设备、变频设备、电机软启动器等非线性负荷的电气设备，其负荷电流通常含有多次谐波电流。由于奇次谐波在中性线内不是互相抵消，而是互相叠加的，叠加后的电流最大可接近相线电流的2 倍，使电气线路特别是中性线过载发热，加速绝缘老化，继而造成短路起火。

低压三相四线制回路中，每相都可能存在基波(50 Hz)和三次谐波(150 Hz)电流。基波电流在对称平衡的中性线互相抵消，但三次谐波电流却因相位相同而叠加，视其含量多少其值可接近或超过相线电流。因此，我国有关设计规范规定，在某些谐波电流含量大的情况下，中性线截面应不小于相线截面，甚至必须是相线截面的2 倍以上。

在谐波电流作用下，中性线需要放大截面，相线也需放大截面，否则将增加发生火灾的几率。另外，常用的穿管电线或多芯电缆，因相线和中性线互相紧贴，中性线的发热会使相线绝缘加速劣化，也可能引起整个回路的绝缘水平下降，从而导致线间短路起火。

2.5 雷电及静电

雷电是大自然的电荷放电，其电压很高、电流巨大。雷电发生时，强大的雷电电流在击毁建筑物、机电设备等物体的同时，还可能燃烧起火，甚至引燃易爆物体，导致火灾或爆炸事故。

在盐化工企业生产工艺过程中，某些设备或管道还可能产生静电，静电一旦有放电途径时，会产生放电火花，引燃周边的可燃物，导致火灾或爆炸事故。

3 电气火灾的防范对策

3.1 总进线处装设RCD(剩余电流动作保护器)

根据国家标准《低压配电设计规范》第4.1.1条规定，配电线路应装设短路、过载和接地故障保护，用于切断供电电源或发出信号。对于电弧性接地故障而言就是应装设RCD。国际电工标准IEC 60364-5-53 第531.2.4 条规定“TT 系统(保护接地系统)内如果只装1 个RCD，它必须装设在电源进线处，除非电源进线处至RCD 的线路和设备是双重绝缘的”。在一般工业厂房建筑物内，除插座回路上装设一级30 mA 瞬动漏电保护器外，应规定在各楼层电源进线处装设一级额定漏电动作电流为300～500 mA 的毫秒级延时动作防火漏电保护器。大型厂房建筑可在进户电源处再增设一级防火漏电保护器，其额定漏电动作电流不宜大于1 A，延时不超过1 s，用以防范建筑物内可能发生的接地短路故障火灾。

3.2 控制接地电阻值

漏电即是一种接地短路，虽然可用RCD 来切断电源，防止火灾的发生，但没有从根本上杜绝漏电事故的发生。为减少漏电危险，可在设备中采用抗漏电的绝缘材料，也可增加绝缘表面上带电导体的对地距离。为了不过度增加设备制造成本，国际电工标准规定220/380 V 设备两导体间最大持续过电压相线间为430 V，相线与中性线或地间为250 V，并按此确定绝缘表面的漏电距离。带电导体间的过电压即是电网的正偏差，其数值受电能质量标准的限制，持续时间较短，一般不会引起漏电事故。易引起漏电事故的是相线对地的持续长期故障过电压。为使相线对地过电压不超过250 V，以避免漏电危险，应对变电站配电装置的接地电阻进行控制，使其值符合设计要求并且尽量小(不大于4 Ω)。

3.3 实施等电位联结

等电位联结是指将保护接零总线与建筑物的总水管、总煤气管、暖通管等金属管道或装置用导线联结的措施，以达到均衡厂房建筑物内电位的目的，对易燃易爆场所更有其不可替代的重要作用。由于漏电保护器对相线220 V 线路只提供间接接触保护，同时因机件磨损、接触不良、质量不稳定、寿命较短等因素而导致动作失灵的种种隐患，不能单独成为一种可靠的保护措施。因此，可实施等电位联结，以有效防止漏电的电气线路或设备与低电位的金属构件之间产生电弧、电火花，即消除漏电电压引起火灾的可能。

3.4 防雷及防静电措施

为防止雷电的侵害，必须严格按相关的规范实施防雷避雷措施，从雷电接闪器、接地引线到接地体，从材料质量到施工把关，注意细节问题的处理。同时，必须针对盐化工企业工艺的特点，认真摸清生产过程中可能产生静电的设备或管道，对照相关的标准做好防静电导线跨接及接地装置的连接，将静电引入接地体，消除静电。

3.5 其他措施

优选电气设备或器件，提高绝缘等级；及时了解负载情况，控制或消除设备过载；加强设备清扫，消除环境因素引起的漏电；加强日常巡查，注意观察电气接头接触面的状况，必要时检测其接头温度，以确保接头接触良好；加装消谐滤波装置，严格控制谐波电流；接地装置采用新型的铜覆钢接地材料，有效改善接地状况；有火灾爆炸危险的厂房，应配置防腐防爆电器等。

在进行电气设计时，应严格按设计规程保证电气设备选择正确、系统接线设计合理。设备布置时，安全净距应保证可靠；配电间应保持密闭、通风和干燥，并采取降温散热措施。运行维护管理中，应按相关规程要求加强对设备的巡视和监督，按规程正确操作；发现隐患应及时消除，避免事故发生。在短路电流较大的线路上，可加装限流电抗器；并联运行的变压器，可分列运行以减小短路电流。另外，在选择电气设备时，必须按可能通过该设备的最大短路电流进行校验，以保证电气设备能安全可靠地工作。

电气火灾虽然危害极大，但只要正确认识，采取切实可行的防范对策，是能够防范和控制的。

1 王厚余．低压电气装置的设计安装和检验[M]．北京：中国电力出版社．2007.

2 陆荣华．电气安全技术手册[M]．北京：中国建筑工业出版社．2006．

3 陈 南．建筑电气防火安全技术[M]．北京：化学工业出版社．2006.