浅谈电气设备防火要求及线路保护措施

李心中

【摘要】通过对近年来发生的重特大电气火灾事故起火源的统计分析，结果表明，电气线路是引发电气火灾的主要因素，约占55%，其中大部分发生在低压电气线路上;其次是用电器具，占15%;在此是电气设备和用电设备，分别占12%和10%;照明器具，占8%，这其中大部分是由荧光灯镇流器长期处于工作状态，产生过热或故障引起的火灾事故。由此可见，建筑的电气火灾预防应着重做好电气线路和用电设备的防火措施。

【关键词】电气设备;防火;线路保护

电气线路是用于传输电能、传递信息和宏观电磁能量转换的载体，电气线路火灾除了由外部的火源或火种直接引燃外，主要是由于自身在运行过程中出现的短缺、过载、接触电阻过大以及漏电等故障产生电弧、电火花或电线、电缆过热，引燃电线、电缆及其周围的可燃物引发的火灾。通过对电气线路火灾事故的原因分析统计，电气线路的防火措施主要应从电线电缆的选择、线路的敷设及连接、在线路上采取保护措施等方面入手。

1、电线电缆绝缘材料及护套的选择

（1）普通聚氯乙烯电线电缆的适用维度范围-15至60℃，适用场所的环境温度超出该范围时，应采用特种聚氯乙烯电线电缆;普通聚氯乙烯电线电缆在燃烧是会散发有毒烟气，不适用于地下客运设施、地下商业区、高层建筑和重要公共设施等人员密集场所。

（2）阻燃电缆的性能主要用氧指数和发烟两个指标来评定。由于空气中氧气占21%，因此氧指说超过21%的材料在空气中会自熄，材料的氧指数越高，则表示它的阻燃性越好。

（3）耐火电线电缆：耐火电线电缆是指规定试验条件下，在火焰中被燃烧一定时间内能保持正常运行特定的电缆。耐火电缆按绝缘材质可分为有机型和无机型两种，有机型主要是采用800℃高温的云母带以50%的重叠搭率两层作为耐火层;外部采用聚氯乙烯或交联聚乙烯为绝缘，若同时要求阻燃，只要绝缘材料选用阻燃型材料即可。有机型耐火电缆加入隔离层后，可以耐火900℃高温。无机型是矿物绝缘电缆。它是采用氧化镁作为绝缘材料，铜管作为保护套的电缆，国际上称为MI电缆。

2、用电设备防火要求

2.1电气装置开关防火

开关应设在开关箱内，开关箱应加盖。木质开关箱你的内表面应以白天皮，开关箱应设在干燥处，不应安装在易燃、潮湿、高温、多尘的场所。开关的额定电流和额定电压均应实际使用情况相适应，降低接触电阻防止发热过度。

2.2继电器防火

继电器在选用时，除线圈电压、电流应满足要求外，还应考虑被控对象延误时间、脱口电流倍数、触点个数等因素。继电器要安装在少振、少尘、干燥的场所，现场严禁有易燃、易爆物品存在。

2.3接触器防火

接触器技术参数应符合实际使用要求，接触器一般应安装在干燥、少尘的控制箱内，其灭弧装置不能随意拆开，以免损坏。

2.4启动器防火

启动器的火灾危险，主要是由于分断电路时接触部位的电弧飞溅以及接触部位的接触过大而产生的高温烧毁开关设备并引燃物，因此启动器附近严禁有易燃、易爆物品存在。

2.5剩余电流保护装置防火

剩余电流保护装置的火灾危险，在于发生漏电事故后没有及时动作，不能迅速切断电源，而引起的人身伤亡事故、设备损坏甚至火灾。应按使用要求及时规定位置进行选择和安装，以免影响动作性能;在安装带有短路保护的剩余电流保护装置时，必须保证在电弧喷出方向有足够的飞弧距离，应注意剩余电流保护的工作条件，在高温、底纹、高湿、多尘以及有腐蚀性气体的环境中使用时，应采取必要的辅助保护措施。接线时应注意分清负载侧和电源侧，应按规定接线，切忌接反。注意分清主电路与辅助电路的接线端子，不能接错。注意区分中性线和保护线。

2.6低壓配电柜防火

配电柜应固定安装在干燥清洁的地方，以便于操作和确保安装。配电柜上的电气设备应根据电压等级、负荷容量、用电场所和防火要求等进行或选定。配电柜中的配线，应采绝缘导线和合适的截面面积。配电柜的金属支架和电气设备外壳，必须进行保护接地或接零。

2.7电动机防火

如果电动选型不合理、本身质量差或使用维护不当等都可能造成铁心、绕组等部件发热引起火灾。

（1）过载：电动机过载所带机械超过额定负载或者电源电压过低时，会造成绕组电流增加，绕组你和铁心温度上升，严重时会发生火灾。

（2）接触不良

电动机运转时如果电源线、电源引线、绕组等电气连接处接触点不良，会造成接触电阻过大而发热或者产生电弧，严重时可引燃电动机内可燃物进而引发火灾。

（3）绝缘损坏

由于长期过载使用、受潮湿环境或腐蚀性气体侵蚀、金属异物掉入机壳内、频繁启动、雷击或瞬间过电压等原因、造成电动绕组损坏或绝缘能力降低，形成相间和匝间短路，因而引发火灾。

2.8机械摩擦

当电动机轴承损坏时，摩擦增大，出现局部过热现象，润滑脂变稀溢出轴承，进一步加速轴承温度升高。当温度达到一定程度时，会引燃周围可燃物而引发火灾。轴承损坏严重时可造成定子、转子摩擦或者电动机轴被卡主，产生高温或绕组短路而引发火灾。

3、电气线路的保护措施

3.1短路保护

短路保护装置应保证在短路电流在导体和连接中产生的热效应和机械力造成危害之前分断该短路线路;分断能力不应小于保护电气安装的预期短路电流，但在上级已装有所需分断能力的保护电气时，下级保护电路的分断能力允许小于预期短路电流，此时该上、下级保护电器的能量不超过其能够承受的能量。应在短路电流使导体达到允许的极限温度之前分断该短路电流。

3.2过载保护

过载电流引起的导体升温对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害之前分断过载电流。对于突然断电比过载造成的损失更大的线路，如消防水泵之类的负荷，其过载保护应作为报警信号，不应作为直接切断电路的触发信号。

（1）线路计算电流效应或等于熔断溶体的额定电流，后者应小于或等于导体允许持续载电流。

（2）保证保护电气可靠动作的电流小于或等于1.45倍熔断溶体额定电流。

3.3接地故障保护

当发生带电导体与外漏可掉电部分、装置外可到店部分、PE线、PEN线、大地等之间的接地故障时，保护电器必须切断该故障电路。接地故障保护电器的选择应根据配电系统的接地形式、电气设备使用特点及导体截面面积等确定。

（1）当灵敏性符合要求时，采用短路保护兼作接地故障呢保护。

（2）零序电流保护模式适用于TN-C、TN-C-S系统，不适用于和谐波电流大的配电系统。

剩余电流保护模式适用于TN-S系统，不适用于TN-C系统。

4、电动机的火灾预防措施

（1）合理选择电动机包括两方面：一方面，应考虑传动过程中功率的损失和对电动机的实际功率需求，选择合适功率的电动机;另一方面，应根据使用环境、运行方式和生产工况等因素，特别是防潮、防腐、防尘、防爆灯对电动机的要求，合理选择电动机形式。

（2）不同类型的电动机应采用相适合的保护装置。例如，中、小功率低压感应电动机的保护装置应具有短路保护、堵转保护、过载保护、断线保护、低压保护、漏电保护、绕组温度保护等功能。

（3）电动机在运行中应对电流、电压、升温、声音、振动、传动装置的状况等进行严格监视，当上述参数超出允许值或出现异常时，应立即停止运行，检查原因，排除故障。

（4）电动机在运行中应做好防雨、防潮、防尘和降雨等工作，保持轴承润滑良好。电动机周围应保持环境整洁。