淺談電氣火災的分析和預防

摘要:電氣火災主要是由于電氣故障等原因引起的，文章對電氣火災的過(guò)程、產(chǎn)生原因和特點(diǎn)進(jìn)行了分析，指出了電氣火災的危害，提出了預防電氣火災的措施:重視預防工作，建立健全組織和制度，進(jìn)行電氣防火知識的普及和培訓，正確進(jìn)行電氣設施的選擇，加大對電氣產(chǎn)品及工程質(zhì)量的監督管理力度，進(jìn)行通電設備場(chǎng)所的清理，加強低壓線(xiàn)路的防火工作，加強雷擊火災的預防，進(jìn)行高次諧波引起的火災防范，做好10kV電網(wǎng)小電阻接地系統的電氣火災防范，建立電氣火災的自動(dòng)監控報警系統，建立電氣火災的自動(dòng)監控和報警的網(wǎng)絡(luò )。對指導電氣火災的預防工作、扼制電氣火災的發(fā)生具有十分積極的作用。

關(guān)鍵詞:電氣火災;分析;預防

1引言

隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，電網(wǎng)迅速發(fā)展，生產(chǎn)生活電氣化程度不斷提高，電氣設備引起的火災時(shí)有發(fā)生，除造成電氣設備的損壞、人員傷亡等直接損失外，還影響電能的生產(chǎn)和輸送，造成大規模、長(cháng)時(shí)間的停電，帶來(lái)巨大的間接損失。因此，分析電氣火災的原因，找出預防電氣火災的對策十分重要。

2電氣火災的物理過(guò)程

電氣火災是指電能在非常狀態(tài)下，轉換熱能的過(guò)程中，熱能引燃不應引燃的可燃物質(zhì)所發(fā)生的火災。電流通過(guò)導體電阻，就會(huì )產(chǎn)生熱量，電流或電阻越大，通電時(shí)間越長(cháng)，則產(chǎn)生的熱量越多。一旦熱量使可燃物質(zhì)的溫度達到其燃點(diǎn)，就會(huì )燃燒;開(kāi)關(guān)操作可能產(chǎn)生電火花，靜電放電也會(huì )產(chǎn)生電火花。短路故障和帶負荷拉閘、接觸不良也會(huì )產(chǎn)生電弧。漏電、接地故障及雷電都會(huì )產(chǎn)生電火花和電弧，電弧或火花溫度可驟升至6000℃以上可引燃附近的可燃材料從而造成火災。

3造成電氣火災的原因

造成電氣火災的原因，除設備突然受雷擊等外界因素外，大部分都是電氣設備的管理不當和電氣設備自身的隱患引起的并且很多都是逐步發(fā)生的，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間惡性循環(huán)后，*終造成重大損失。

（1）短路

短路是載流部分絕緣破壞而引起的故障，電氣設備絕緣層受到破壞，兩線(xiàn)在電阻很小的情況下相碰，碰頭處電流就會(huì )急劇增大，為額定電流幾倍到幾十倍，產(chǎn)生電弧或火花，除引燃本身的絕緣材料外，還可引燃附近的可燃材料、蒸氣和粉塵等，從而造成火災。

（2）過(guò)載

電器設備、導線(xiàn)的功率、電流超過(guò)其額定值，所產(chǎn)生的熱就不能很快地散發(fā)到周?chē)臻g，因而使熱平衡狀態(tài)遭到了破壞，使電氣設備或導體產(chǎn)生過(guò)熱現象。當導體和絕緣物局部過(guò)熱達到一定溫度時(shí)，就會(huì )引燃電氣設備或導線(xiàn)的有機絕緣材料而導致火災。另外過(guò)載導體發(fā)熱使導線(xiàn)的絕緣層加速老化，絕緣程度降低，在發(fā)生過(guò)電壓時(shí)，絕緣層被擊穿，也會(huì )導致火災。

（3）接觸不良

當工作電流通過(guò)時(shí)，在導線(xiàn)與導線(xiàn)或導線(xiàn)與電器設備連接處接觸電阻上產(chǎn)生較大熱量，造成局部過(guò)熱，使連接處溫度升高，高溫又使接觸電阻進(jìn)一步增大，形成惡性循環(huán)，使附近的電氣系統絕緣損壞，造成短路，出現電弧、電火花，成為潛在的點(diǎn)火源，引發(fā)火災，也可能直接引燃附近的可燃物而引發(fā)火災。

（4）雷電、靜電

雷電擊中建筑物，放電時(shí)伴隨著(zhù)破壞建筑物、損壞輸電線(xiàn)路或電器設備，導致發(fā)生爆炸、著(zhù)火。靜電逐漸累積靜電荷形成高電位。在一定條件下，將周?chē)諝饨橘|(zhì)擊穿，對金屬放電并產(chǎn)生足夠能量的火花放電。

（5）10kV電網(wǎng)小電阻接地系統

現在城市10kV配電線(xiàn)路多采用高壓電纜，線(xiàn)路較長(cháng)，電容電流較大，由過(guò)去的中性點(diǎn)不接地系統改為經(jīng)小電阻(大電流)接地系統，流過(guò)接地點(diǎn)的電流可到幾百安，接地故障暫態(tài)過(guò)電壓可達數百伏甚至1－2kV，沿著(zhù)PEN線(xiàn)或PE線(xiàn)傳到采用保護接零的用戶(hù)。低壓設備特別是老舊設備的絕緣極易被擊穿發(fā)生短路而導致起火危險。

（6）電氣回路高次諧波過(guò)載

現在不少電器是非線(xiàn)性負載，能產(chǎn)生各種的高次諧波。若諧波電流進(jìn)入公用電網(wǎng)可引起電源電壓畸變、波形失真、損耗增加，并使電氣線(xiàn)路過(guò)載發(fā)熱，加速絕緣老化造成火災隱患。

4電氣火災發(fā)生的特點(diǎn)

（1）發(fā)生于線(xiàn)路老化和設備陳舊的地方

由于絕緣老化，絕緣層受到破壞，兩線(xiàn)接觸，由于電阻很小，電流就會(huì )急劇增大，由短路電流引起火災。

（2）火源不易發(fā)現

短路很多發(fā)生在電器設備及穿線(xiàn)管的內部，火源難以及時(shí)發(fā)現。當火災形成并發(fā)展到一定的規模后才能發(fā)現。

（3）發(fā)生于線(xiàn)路與易燃物距離較近的地方

線(xiàn)路與易燃物距離較近，如易燃塑料、木制結構等建筑材料，線(xiàn)路短路或過(guò)熱時(shí)易燃物很容易被點(diǎn)燃。

5電氣火災的預防

電氣火災的預防是一個(gè)系統工程，火災雖然發(fā)生在電氣設備上，但根源還是管理和技術(shù)措施是否得當，隱患和問(wèn)題能不能得到及時(shí)解決，工作是否細致、是否到位等等，這都對扼制火災的發(fā)生具有重要的作用。

1. 重視預防工作，建立健全組織和制度

我國電氣火災多年來(lái)居高不下，其中一個(gè)重要原因就是對電氣火災的預防的重視程度不夠。要增強預防意識，把預防工作列入議事日程，遵守國家防火的法律法規，完善防火組織，根據具體情況，建立健全規章制度，制定措施，明確目標，責任到人，嚴格監督，長(cháng)抓不懈，對違章作業(yè)人員進(jìn)行批評教育，進(jìn)行處罰，若嚴重違反安全法規，造成重大損失的，根據法律給予制裁。

（2）進(jìn)行電氣防火知識的普及和培訓

廣泛宣傳普及電氣防火常識，對生產(chǎn)過(guò)程中電氣防火的設計、施工、運行、檢查等各方面的知識進(jìn)行培訓，學(xué)習有關(guān)規定、標準，進(jìn)行新技術(shù)、新設備的學(xué)習，滿(mǎn)足電力新設施防火的需要，做到持證上崗，提高員工電氣防火的整體水平，向社會(huì )進(jìn)行安全用電宣傳，提高全民的電氣防火意識。

（3）加大對電氣產(chǎn)品及工程質(zhì)量的監督管理力度

合格的電氣設備是預防電氣火災重要基礎。加大各類(lèi)電氣產(chǎn)品質(zhì)量監督，堅決杜不合格電氣產(chǎn)品流人市場(chǎng)，凡不按技術(shù)標準生產(chǎn)的企業(yè)要貴令其限期整改，違法生產(chǎn)、銷(xiāo)售假冒偽劣電器產(chǎn)品的企業(yè)停產(chǎn)整頓。把好工程設計、施工、檢驗各個(gè)環(huán)節，杜絕有火災隱患的工程蒙混過(guò)關(guān)，加強對線(xiàn)路、設備的巡視、檢查，一旦發(fā)現立即進(jìn)行整改。

（4）正確進(jìn)行電氣設施的選擇

根據電氣設備所處環(huán)境和防火要求，按防護措施的不同類(lèi)型及其使用環(huán)境的危險程度來(lái)選擇電氣設備，如防爆型、保護型等。選擇與負荷電流相對應的熔絲。合理選擇導線(xiàn)截面面積、接頭按規定絞接，在低壓三相四線(xiàn)可能產(chǎn)生嚴重不平衡的零線(xiàn)截面應與相線(xiàn)相同。重要場(chǎng)所選用阻燃電纜和耐火電纜，鋁導線(xiàn)與電氣設備的出線(xiàn)與連接用銅鋁過(guò)渡接頭，裸導線(xiàn)之間及帶電部分與接地部分之間要有足夠的安全距離，導線(xiàn)架空懸掛時(shí)不宜過(guò)松。

（5）進(jìn)行通電設備場(chǎng)所的清理

在通電設備所在的場(chǎng)所，對有可能引發(fā)電氣火災的火源、可燃物、助燃物三個(gè)條件進(jìn)行有效的清除、隔離，保持各物體的安全距離，遏制電氣火災的發(fā)生，防止火災的蔓延，保持電氣設備與線(xiàn)路的安全運行。

（6）低壓線(xiàn)路的防火措施

低壓線(xiàn)路是電氣火災的主發(fā)區，要定期檢查，及時(shí)更換老化、截面不合要求的線(xiàn)路，臨時(shí)接拉的線(xiàn)路用完后及時(shí)拆除。合理選擇室內布線(xiàn)路徑，減少交叉跨越。不要直接敷設在易燃的建筑材料上面，如確實(shí)需要，應使用難燃材料套管，導線(xiàn)穿墻時(shí)也要使用難燃材料套管。不要在地線(xiàn)和零線(xiàn)上裝設開(kāi)關(guān)和保險絲，更不能將接地線(xiàn)接到自來(lái)水或煤氣管道上。采用接地等方法防止靜電積累，實(shí)施等電位連接等措施消除電弧、電火花的產(chǎn)生。電源進(jìn)線(xiàn)增設帶漏電保護功能的熔斷器，分別在電源總配電箱和用戶(hù)開(kāi)關(guān)箱設置漏電保護器，額定工作電流和工作時(shí)間合理配合。定期檢查漏電保護器的脫扣器，及時(shí)清除自動(dòng)開(kāi)觸點(diǎn)表面的毛雜物。（7）加強雷擊火災的預防

建筑物的防雷設施的設計與安裝符合國家防雷標準。外部裝設接閃器、引下線(xiàn)和接地裝置，內部也應有相應的防感應雷、防雷擊的措施。在弱電系統中加裝電源過(guò)壓保護器，高能浪涌抑制器和避雷器，防止雷電引起線(xiàn)路過(guò)電壓，保護電氣設備的安全。

（8）高次諧波引起的火災防范

目前住宅用戶(hù)只能采取增大線(xiàn)路截面面積，特別是增大中性線(xiàn)截面面積，減小回路阻抗和回路阻抗上產(chǎn)生的諧波電壓，即減少線(xiàn)路的諧波含量。公用建筑除采取減少線(xiàn)路阻抗的措施外，還可以裝設有源(或無(wú)源)諧波濾波器、諧波抵消器來(lái)濾除或抵消諧波分量。

（9）10kV電網(wǎng)小電阻接地系統的電氣火災防范

變電所的供電系統保護接地和低壓系統的接地網(wǎng)分開(kāi)設置，二者應保持一定距離，使暫態(tài)過(guò)電壓無(wú)法由原來(lái)共用的接地網(wǎng)傳導到低壓用戶(hù);減小變電所工作接地電阻值并調整10kV經(jīng)小電阻接地系統的小電阻阻值，以控制10kV供電系統的接地短路電流保持在一定的范圍內，使暫態(tài)過(guò)電壓不致于達到危險值。

（10）自動(dòng)監控和報警

監控報警系統通常由智能火災監控報警探測器、通信系統、聲光報警系統、監控報警主站等系統構成。智能火災監控報警探測器可進(jìn)行紅外熱像、異常溫度、異常煙霧、可燃氣體、相電流、電壓、剩余電流當前值的檢測，通過(guò)RS－485串口、無(wú)線(xiàn)傳感等通信方式向監控報警主站傳送信息，具有遙調、遙測、遙控、遙信功能，接收主站指令，進(jìn)行相關(guān)操作。監控報警主站具有控制、監視、分析等功能，監測的數值達到故障預警值后，聲光報警系統通過(guò)，LED、揚聲器、主站顯示屏等進(jìn)行聲光報警，并自動(dòng)撥通電話(huà)報警。發(fā)生故障時(shí)，顯示故障類(lèi)型和語(yǔ)音提示，以動(dòng)態(tài)圖和語(yǔ)音提示設備發(fā)生故障。從而準確地指導維護人員對故障進(jìn)行處理。設置手動(dòng)或自動(dòng)斷電模式，切斷故障點(diǎn)電源。故障歷史記錄與用戶(hù)檔案的儲存、檔案查詢(xún)功能，為故障分析提供準確依據。

（11）自動(dòng)監控和報警網(wǎng)絡(luò )的建立

電氣火災監控報警系統可有效預防和縮短滅火的時(shí)間，減少火災發(fā)生，如形成規模效應，作用就更大。應實(shí)行網(wǎng)絡(luò )化管理，系統可支持多個(gè)監控站，互傳信息、下達指令，這就需要有統一標準的通信協(xié)議(建議有關(guān)部門(mén)牽頭進(jìn)行協(xié)議和其他相關(guān)標準制定)，形成消防系統廣域網(wǎng)，消防部門(mén)通過(guò)系統可進(jìn)行整個(gè)區域內的電氣火災監控，用戶(hù)可實(shí)現資源共享，降低投資及管理成本。

6安科瑞電氣火災監控系統

（1）概述

Acre1-6000電氣火災監控系統，是根據國家現行規范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數字化獨立運行的系統，已通過(guò)國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監督檢驗中心的消防電子產(chǎn)品試驗認證，并且均通過(guò)嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統中的安全正常運行，現均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應用。該系統通過(guò)對剩余電流、過(guò)電流、過(guò)電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監視，實(shí)現對電氣火災的早期預防和報警，當必要時(shí)還能聯(lián)動(dòng)切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據用戶(hù)的需求，還可以滿(mǎn)足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災自動(dòng)報警系統等進(jìn)行數據交換和共享。

（2）應用場(chǎng)合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領(lǐng)域。

（3）系統結構

（4）系統功能

監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時(shí)發(fā)出聲、光報警信號，同時(shí)設備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類(lèi)型，記錄報警時(shí)間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實(shí)現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動(dòng)消除。

當被監測回路報警時(shí)，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

通訊故障報警：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時(shí)，監控畫(huà)面中相應的探測器顯示故障提示，同時(shí)設備上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí)，監控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進(jìn)入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時(shí)，將報警部位、故障信息、報警時(shí)間等信息存儲在數據庫中，當報警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢(xún)方法。

（5）配置方案

7結語(yǔ)

電氣火災給國家和人民生命財產(chǎn)帶來(lái)的損失是十分嚴重的，高度重視電氣火災預防工作，制定積極措施，防患于未然，就能有效的保證電氣設備的安全、電能的有序供應、人民的生命財產(chǎn)安全。因此，我們應將電氣火災的預防措施落實(shí)到位，以科學(xué)的方法、負責的精神、認真的態(tài)度把電氣火災預防工作做好，為國家、人民和企業(yè)負責。

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安科瑞唐曉娟13774431042