引言

　　據(jù)近幾年的統(tǒng)計，我國發(fā)生電氣火災高居火災事故總數(shù)的首位，約占總數(shù)的30％左右。在電氣火災中，電氣短路引起的火災事故又占一半以上。電氣事故包括觸電、雷電、靜電、電氣故障、電磁場危害等，往往引起火災與爆炸、電氣線路和設備故障、直接人身傷害等。

　　1.電氣火災事故的多發(fā)性

　　1.1電氣短路的形式

　　電氣短路的形式有兩種：一種是導體間直接接觸，如相與相之間、相與N線之間短路，短路點往往被高溫熔焊的金屬短路，稱為金屬性短路；另一種則是帶電導體對地短路，是以電弧為通路的電弧性短路。前者短路電流以若干千安計，金屬線心產(chǎn)生高溫以至熾熱，絕緣被劇烈氧化而自燃，火災危險甚大，但金屬性短路產(chǎn)生的大短路電流能使斷路器瞬時動作切斷電源，火災往往得以避免。后者因短路電流受阻抗影響，電弧長時間延續(xù)，而電弧引起的局部溫度可高達3000～4000℃，很容易烤燃附近可燃物質(zhì)引起火災，但由于接地故障引起的短路電流較小，不足以使一般斷路器動作跳閘切斷電源，所以電弧性短路引起火災危險遠大于金屬性短路。

　　1.2接地故障的危險性

　　在電氣線路短路引起的火災中，接地故障電弧引起的火災遠多于帶電導體間金屬性短路引起的火災。這首先是因為電弧性接地故障發(fā)生的幾率遠大于帶電導體間短路的幾率。

　　一旦發(fā)生接地故障，由它引起危險電弧的幾率也遠大于帶電導體間產(chǎn)生危險電弧的幾率，這可用圖1來說明。圖中a、b、c和d各為相線、中性線和PE線的連接端子。a、b兩端子如連接不良或不導電，設備將不運轉(zhuǎn)或運轉(zhuǎn)不正常，可及時覺察予以修復，不致引發(fā)事故。但PE線的端子c、d不導電或?qū)щ姴涣紖s不易覺察，因設備仍能照常運轉(zhuǎn)，這時c、d端子的連接不良將成為一個事故隱患而持續(xù)存在。若一旦發(fā)生圖1所示碰外殼接地故障，如果c、d端子不導電，設備外殼對地帶相電壓而導致電擊事故。如果c、d端子導電不良，端子處將進發(fā)電火花或電�。ㄑ永m(xù)和集中的電火花即為電�。�，很易引起火災。

　　因此在接地故障回路全為金屬導體的TN—C—S系統(tǒng)中，其導電性能不良失去接地保護時，并不影響電氣設備的正常運行，故不易發(fā)現(xiàn)。但一旦發(fā)生接地故障，連接點的阻抗限制了短路電流，不能使斷路器動作，而導致上述電弧性短路的發(fā)生。至于TT系統(tǒng)，其接地故障回路內(nèi)串有電源的接地保護和設備外殼的接地保護，兩個接地電阻造成回路本身的阻抗就很大，更易發(fā)生電弧性短路。由此可知，接地故障的回路阻抗大，使它易以電弧短路的形式出現(xiàn)，這也是單相接地短路故障容易導致火災的一個重要原因。

　　2.電氣設備電弧性接地故障

　　電力線路受機械損傷而發(fā)生短路，如當導線與金屬管道構件接觸而無套管保護時，長期磨擦使絕緣損壞，這種短路多為單相接地故障造成，易發(fā)生電弧性短路。通常電氣設備絕緣損壞產(chǎn)生電弧性接地故障的情況還有：導線和電氣設備絕緣老化；電器或電動機的接線端子周圍絕緣因長期發(fā)熱而炭化；電動機過載而發(fā)生匝間短路；電氣設備受潮或嚴重凝露；在電氣設備中有導電塵埃沉積等。這類故障會引起接地電弧性短路，并釀成火災。在這種情況下，泄漏電流產(chǎn)生的發(fā)熱功率約為60～100W，這功率如釋放在幾個平方毫米上，此時只要周圍有可燃材料就會引起火災。

　　3.電氣短路接地故障

　　當線路因過負荷使絕緣溫度超過最高允許工作溫度，絕緣老化加速使絕緣水平降至規(guī)定值以下，如果沒有外因觸發(fā)，短路一般還不會發(fā)生。如果有外因觸發(fā)，如雷電引起的瞬態(tài)過電壓、鄰近大功率設備的操作過電壓，以及變電所高電壓側(cè)接地故障引起的暫態(tài)過電壓等，則在此大幅值過電壓沖擊下，老化的絕緣將被擊穿而形成弧光短路。過電壓轉(zhuǎn)眼消失，工頻短路電弧卻能長時間延續(xù)，這是因為電弧的高阻抗限制了短路電流，使斷路器不可能動作。這類過電壓多出現(xiàn)在帶電導體與地之間，所以這種短路也多為單相接地短路。

　　電氣短路以單相接地故障居多，電氣火災的危險則以電弧性接地為最嚴重。還需說明，接地故障回路的阻抗較大，這是形成電弧性短路的一個重要原因。不論是TN系統(tǒng)還是TT系統(tǒng)，接地故障回路的阻抗都大于帶電導體短路回路的阻抗。

　　4.電氣火災的防護

　　4.1保持防火距離

　　電氣火災時由電火花或電器過熱引燃周圍易燃物形成的，電氣安裝的位置應適當避開易燃物。

　　4.2保持電器、線路正常運行

　　保持電器、線路正常運行主要指保持電器和線路的電壓、電流、溫升不超過允許值，保持足夠的絕緣強度，保持連接或接觸良好。這樣可以避免事故火花和危險溫度的出現(xiàn)，消除引起電氣火災的根源。

　　保護功能的斷路器

　　要防止電弧性接地短路，應大力推廣使用帶漏電保護功能的斷路器，就一般建筑而言，除線路末端裝設30mA的漏電保護器（RCD）外，進線處應裝設帶漏電保護功能的三相斷路器，漏電動作電流可選300mA或500mA，帶0.15～0.3秒延時。帶漏電保護功能的斷路器其延時功能可與第二級30mA的RCD配合，實現(xiàn)選擇性保護，而且500mA以下電弧能量尚不足以引燃起火，這樣可有效消除現(xiàn)時大盤發(fā)生的電弧性接地短路引起的火災危險。

　　4.4經(jīng)小電阻接地的10KV電網(wǎng)，變電所應等電位連接或者接地網(wǎng)分開設置

　　為防止經(jīng)小電阻接地的10KV供電網(wǎng)接地故障時過高的暫態(tài)過電壓傳導到低壓用戶的設備上，可以將變電所的供電系統(tǒng)保護接地和低壓系統(tǒng)的接地網(wǎng)分開設置，并且二者應有一定的距離，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)過電壓不致達到危險值。如果變電所設在高層建筑內(nèi)，則變壓器的保護接地和低壓側(cè)的工作接地可以通過等電位聯(lián)接而共用一個接地體，即把建筑物的基礎鋼筋、金屬管道、電纜金屬外皮等做等電位聯(lián)接，當變電所發(fā)生10KV接地故障時，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、高壓柜保護接地共用接地裝置。

　　4.5適當提高設計標準，確保施工質(zhì)量

　　隨著經(jīng)濟發(fā)展，今后會有更多的用電設備進入家庭和寫字樓，電氣設計應以發(fā)展的眼光選擇導線截面，適應未來的需要。同時還應充分考慮到導線載流量偏大問題，嚴格控制線路的長度不超過允許范圍，杜絕隱患。在施工中應嚴格按規(guī)范操作，做好線路連接、大功率燈具防火、保護線路絕緣、防止中性線斷裂等工作，消除不必要的隱患。另外，我國國家標準的建筑防火設計規(guī)范、電氣施工驗收規(guī)范等與IEC相關標準有一定的差距，一些電氣火災隱患的防范在這些規(guī)范中未作具體規(guī)定，因此應提高國家標準及規(guī)范的電氣安全水平，并制定導線載流量的國家標準，以利于措施的落實。

　　5.結(jié)論

　　為防止接地短路故障引起的電氣火災，在電源進線處裝用帶剩余電流保護功能的斷路器和電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是一項重要的防火災措施。在進線處安裝帶過載保護、短路保護、剩余電流保護于一體的多功能低壓斷路器和電氣火災監(jiān)控裝置，不僅可以保護線路、保護設備，而且還可防止因接地故障引起的電氣火災。