電氣火災(zāi)成因分析及其主要對策措施

電氣火災(zāi)成因分析及其主要對策措施1前言近幾年來，全國火災(zāi)事故數(shù)量呈上升趨勢。從上世紀(jì)八十年代起，電氣火災(zāi)便逐漸成為各類火災(zāi)中的“主角〞。有關(guān)資料顯示，到１９９９年，全國發(fā)生的電氣火災(zāi)比１０年前翻了一番，高達(dá)１萬次，占各類火災(zāi)事故的３０％以上。而到了２００２年，已占各類火災(zāi)事故的３５％以上。在鄉(xiāng)村火災(zāi)原因中，電氣列第二位；在城市火災(zāi)原因中，電氣則被排在了第一的位置。頻頻發(fā)生的電氣火災(zāi)原因何在？2電氣火災(zāi)的主要原因——最危險(xiǎn)且多發(fā)的電氣火災(zāi)隱患℃--3000℃，足以引燃任何可燃物，而且電弧的維持電壓低至20V時(shí)仍可使電弧連續(xù)穩(wěn)定存在，難以熄滅。這種短路電弧常成為電氣火災(zāi)的點(diǎn)火源。因此，接地電弧性短路是最危險(xiǎn)且多發(fā)的電氣火災(zāi)起因?！鲁霈F(xiàn)的電氣火災(zāi)隱患由于電氣技術(shù)的發(fā)展，非線性負(fù)荷的電氣設(shè)備日益增多，例如氣體放電燈、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、微波爐、變頻調(diào)速設(shè)備等。這類設(shè)備的負(fù)荷電流含有多次諧波電流，這些諧波電流進(jìn)入公用電網(wǎng)可引起電源電壓畸變、波形失真、損耗增加，并可使電氣線路〔特別是中性線N〕過載發(fā)熱，加速絕緣老化而存在火災(zāi)隱患。中性線過載發(fā)熱的原因是：在三相平衡負(fù)載中3次諧波〔9次、15次諧波等〕在各相中的分量是彼此同相的，在中性線內(nèi)不是互相抵消而是互相疊加的，〔其他正序、負(fù)序諧波分量在中性線中可互相抵消，〕疊加后的中性線電流可能超過相線電流，甚至達(dá)到近2倍的中性線電流，造成中性線過熱而埋下電氣火災(zāi)隱患。如果三相負(fù)載不平衡，中性線再疊加上不平衡電流后發(fā)熱將更為嚴(yán)重。一些發(fā)達(dá)國家為此充分?jǐn)U大了中性線截面，甚至取為相線截面的兩倍。而在我國一些地方，中性線截面仍按習(xí)慣做法，只取相線截面的1/2甚至1/3。如果三相負(fù)載不平衡比較嚴(yán)重并且存在較大的諧波電流，那么，在不平衡電流及諧波電流的作用下，可能使中性線損壞甚至燒斷，引起電氣設(shè)備的絕緣受損，易使單相設(shè)備燒壞，甚至發(fā)生火災(zāi)。因此，電氣線路的制定安裝必須適應(yīng)電氣技術(shù)發(fā)展的新要求，不然舊患未除又添新憂，導(dǎo)致我國電氣火災(zāi)的趨勢將不是減少，而是增加?！浅Ｖ匾碾姎饣馂?zāi)隱患舊建筑中大量使用鋁芯電線、電纜，電氣線路制定過于節(jié)約，線路容量偏低，線路老化嚴(yán)重，引發(fā)相當(dāng)多的火災(zāi)事故，是發(fā)生電氣火災(zāi)的非常重要原因。我國從1999年起國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《住宅制定規(guī)范》就明確要求住宅內(nèi)應(yīng)使用銅導(dǎo)線。——又一新的電氣火災(zāi)隱患在電網(wǎng)改造中，10KV電網(wǎng)線路大量采納高壓電纜供電，而且線路一般都較長，使線路的電容電流不斷增大，因此，城市10KV供電網(wǎng)越來越多地將過去的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)〔或經(jīng)消弧線圈接地〕改為經(jīng)小電阻〔大電流〕接地系統(tǒng)，這雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在著隱患。原不接地系統(tǒng)接地故障電流為正常相的容性電流，接地故障電壓僅約百伏左右。改接小電阻接地系統(tǒng)后，一般接地小電阻選擇較小，流過接地點(diǎn)的電流為幾百安，接地故障暫態(tài)過電壓可達(dá)數(shù)百伏甚至1—2KV。如果在10/0.4KV變電所內(nèi)發(fā)生10KV接地故障，且變壓器低壓側(cè)的中性點(diǎn)與變壓器外殼、10KV高壓配電柜共同使用一個(gè)接地體時(shí)，該故障電壓會沿著PEN線或PE線傳到采納保護(hù)接零的用戶，低壓用電設(shè)備外殼可能產(chǎn)生接觸電壓危及人身安全，低壓設(shè)備的絕緣，特別是老舊設(shè)備的絕緣將承受不了如此高的過電壓，極易被擊穿短路而導(dǎo)致起火危險(xiǎn)，這也是電氣技術(shù)發(fā)展而帶來的負(fù)面影響之一?！彩且恢匾馂?zāi)隱患近年來，由于夏季大量使用空調(diào)，一些樓房的電氣線路截面偏小，制定容量偏低不堪重負(fù)，頻頻跳閘，更嚴(yán)重的是電氣線路長期過載，導(dǎo)致絕緣下降，成為一個(gè)難以處理的火災(zāi)隱患。除制定線路截面偏小以外，我國至今沒有制定電線、電纜載流量的國家標(biāo)準(zhǔn)，如IEC標(biāo)準(zhǔn)2.5mm2銅芯塑料線載流量為26A，而我國的一些資料取30~32A，比IEC標(biāo)準(zhǔn)高出20%多。而制定又多未合計(jì)多根導(dǎo)線穿管暗敷設(shè)時(shí)發(fā)熱而導(dǎo)致的載流量降低，這些因素使所選擇的線路截面更顯偏小，也給今后使用留下隱患。在工程的施工過程中，電氣線路安裝不規(guī)范，施工工藝不良，導(dǎo)線連接不實(shí)，接觸不良，絕緣刮破等也是發(fā)生電氣火災(zāi)的一個(gè)重要原因。特別是中性線連接質(zhì)量差，如造成中性線斷裂，易損壞設(shè)備絕緣，引起單相設(shè)備燒壞，甚至火災(zāi)。另外，關(guān)于大功率燈具應(yīng)做好隔熱防火處理。3電氣火災(zāi)的主要對策措施要防止電弧性接地短路，應(yīng)大力推廣使用帶漏電保護(hù)功能的斷路器，就一般建筑而言，除線路末端裝設(shè)30mA的漏電保護(hù)器〔RCD〕外，進(jìn)線處應(yīng)裝設(shè)帶漏電保護(hù)功能的三相四線斷路器，漏電動(dòng)作電流可選300mA或500mA，帶0.15－0.3秒延時(shí)。帶漏電保護(hù)功能的斷路器其延時(shí)功能可與第二級30mA的RCD配合，實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)，而且500mA以下電弧能量尚不夠以引燃起火，因此，如果我國能在樓房的電源進(jìn)線上裝設(shè)帶漏電保護(hù)功能的斷路器，就可有效地消除接地電弧產(chǎn)生的隱患，從而大幅度降低我國單相接地短路引發(fā)的火災(zāi)。目前諧波對住宅用戶的影響比公共建筑小的多，現(xiàn)在只能采用增大線路截面，特別是增大中性線截面的辦法，以減小回路阻抗，這樣減少高次諧波電流在回路阻抗上產(chǎn)生的諧波電壓，可相應(yīng)減少線路的諧波含量。關(guān)于公用建筑來說，防止諧波危害，除了采用減少線路阻抗的措施外，還可以裝設(shè)有源〔或無源〕諧波濾波器、諧波抵消器來濾除或抵消諧波分量。3.3改造老舊線路，消除電氣火災(zāi)隱患關(guān)于年代久遠(yuǎn)的建筑物其老化線路應(yīng)使用銅芯電線〔電纜〕進(jìn)行更新，徹底消除火災(zāi)隱患。鋁接線端和銅端子連接時(shí)鋁接線端應(yīng)搪錫，銅線和鋁線連接應(yīng)采納銅鋁過渡接頭。新的建筑工程應(yīng)該嚴(yán)格按照《住宅制定規(guī)范》GB50096-1999的要求進(jìn)行制定，“〞。3.4經(jīng)小電阻接地的10KV電網(wǎng)，變電所應(yīng)等電位連接或者接地網(wǎng)分開設(shè)置為防止經(jīng)小電阻接地的10KV供電網(wǎng)接地故障時(shí)過高的暫態(tài)過電壓傳導(dǎo)到低壓用戶的設(shè)備上，可以將變電所的供電系統(tǒng)保護(hù)接地和低壓系統(tǒng)的接地網(wǎng)分開設(shè)置，并且二者應(yīng)有一定的距離，使上述暫態(tài)過電壓無法由原來共用的接地網(wǎng)傳導(dǎo)到低壓用戶去。另外，也可以大大減小變電所工作接地電阻值，并調(diào)整10KV經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)的小電阻阻值，以控制10KV供電系統(tǒng)的接地短路電流在一定范圍內(nèi)，使上述暫態(tài)過電壓不致達(dá)到危險(xiǎn)值。如果變電所設(shè)在高層建筑內(nèi)，則變壓器的保護(hù)接地和低壓側(cè)的工作接地可以通過等電位聯(lián)接而共用一個(gè)接地體，即把建筑物的基礎(chǔ)鋼筋、金屬管道、電纜金屬外皮等做等電位聯(lián)接，當(dāng)變電所發(fā)生10KV接地故障時(shí)，建筑物所有金屬部分共同處于同一電位，不致引起電擊事故。因此，有等電位聯(lián)接的高層建筑低壓系統(tǒng)接地可與該變壓器、高壓柜保護(hù)接地共用接地裝置。3.5適當(dāng)提升制定標(biāo)準(zhǔn)，保證施工質(zhì)量隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，今后會有更多的用電設(shè)備進(jìn)入家庭和寫字樓，電氣制定應(yīng)以發(fā)展的眼光選擇導(dǎo)線截面，適應(yīng)將來的需要。同時(shí)還應(yīng)充分合計(jì)到導(dǎo)線載流量偏大問題，嚴(yán)格控制線路的長度不超過同意范圍，杜絕隱患。在施工中應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范操作，做好線路連接、大功率燈具防火