电气火灾形成的原因及预防措施

电气火灾形成的原因及预防措施
电能是衡量一个国家现代化程度的标志之一，也是决定其发展速度的一个重要因素。随着我国经济建设的发展，生产和生活用电量大幅度增加，电作为一种潜在的点火源，为生产和生活各个方面服务的同时，如果使用、管理或维护不当，就会形成火灾，给国家财产和人民生命安全带来巨大损失。据2002年《中国火灾统计年鉴》公布，1978，2001年，我国主要城市所发生的火灾当中，电气火灾已从占火灾总数的5．7％上升到27．9％。2001年，全国火灾总损失94246．9万元，电气火灾造成的损失达37681．2万元，占总损失的39．98％；造成人员伤亡共6115人，其中电气火灾造成的伤亡1245人，占20．36％。近年来，新疆维吾尔自治区克拉玛依市友谊馆火灾、河南焦作市天堂音像俱乐部火灾等重特大群死群伤恶性火灾均为电气火灾。因此，预防和减少电气火灾的发生，已成为当前消防安全工作的一项重要内容。
1.建筑电气火灾形成的主要原因
建筑电气火灾的形成从根本上分析，主要有短路、过载、接触电阻过大、泄漏电流等。
1．1短路
电气线路发生短路主要有以下几种原因：
1．1．1相间短路
(1)安装、接线疏忽引起相间短路。断路器进线接线端子的连接螺钉钮短成未达到国家标准规定值、连接松弛(特别是有振动的场所)，使接触电阻增大，时间过长便爆出火花，进而引起相间短路。因为电流短路发生在断路器前面，不流过断路器，故断路器无法保护；而有些短路电流值又未达到上一级保护断路器的动作整定值，上一级断路器不动作(如仅为上一级断路器额定电流的7倍，属于延时范围，动作时间为7s左右)，即在上一级断路器跳闸之前导线已被烧毁，导致电气火灾；
(2)裸电线安装太低，金属物不慎碰在电线上；线路上有金属物件或小动物跌落，发生电线之间的跨接；
(3)安装断路器的场所严重潮湿，断路器虽未合闸，但其上的刀开关因疏忽被合上，则在断路器电源端的相间(如连接为裸铜排)因布满水汽，引起相间击穿而短路，致使配电箱被烧，楼房建筑物起火；
(4)架空线路电线间距太小、档距过大、电线松弛，有可能发生两线相碰；架空电线与建筑物、树木距离太近，使电线与建筑物或树木接触；电线机械强度不够，导致电线断落接触大地，或断落在另一根电线上；
(5)安装、修理人员接错线路，或带电作业时造成人为碰线，引起相间短路。
1．1．2电线绝缘层失效
使用绝缘电线、电缆时，没有按具体环境选用，使绝缘受高温、潮湿或腐蚀等影响，失去了绝缘能力；线路年久失修，绝缘层陈旧老化或受损，使线芯裸露；电源过电压使电线绝缘被击穿。
1．1．3单相接地故障
对于rrI系统，相线碰外壳或金属管道等引起的短路，通常受接地电阻的限制，短路的电流约15．7A，多数熔断器或断路器无法在如此小的电流下熔断或跳闸，就会引起打火或接弧；TN系统的PE线端子和接头发生接触不良，不易察觉，一旦发生磁壳等接地故障，将进发高阻抗的电火花或拉电弧，限制了短路电流，使保护电器不能及时动作，而电弧、电火花的局部高温将使易燃物起火。
1．2过载(超负荷)
一般导线的最高允许工作温度为65。，过载时导线的温度超过这个温度值，会使绝缘加速老化，甚至损坏，引起火灾事故。发生过载的主要原因有：
(1)导线截面积选择不当，实际负载超过了导线的安全载流量；
(2)在线路中接入了过多或功率过大的电气设备，超过了配电线路的负载能力；
(3)由于设计时选择的断路器(熔断器)额定电流比线路的允许持续载流量、配电保护整定值大很多，当发生过载时，断路器在规定的时间内不动作，线路就长期处于过载状态，对绝缘、接线端子和周围物体形成损害；
(4)线路实际载流量超过设计载流量，其断路器频繁跳闸，无法用电。如强行使用(如用铜丝代替熔丝或拆除断路器)，就会因过载引起火灾；
(5)三相负载不平衡
对于大量的单相设备，由于三相负载不平衡，引起某相电压升高，严重时将烧毁单相用电设备，导致起火。如以下三种形式：
①负载阻抗大小相等而功率因数不相等，则某相出现过电压，严重时可达1．27倍额定电压；
②负载阻抗大小不等而功率因数相等，负载阻抗大的一相电压最高，最大值可达1．73倍额定电压；
③如果三相负载阻抗和功率因数都不相等，最大相的负载过电压有可能达2．36倍额定电压。
1．3接触电阻过大
发生接触电阻过大的主要原因有：
(1)安装质量差，造成导线与导线、导线与电气设备连接点连接不牢；
(2)导线的连接处沾有杂质，如氧化层、泥土、油污等；
(3)接点由于长期震动或冷热变化，使接头松动；
(4)铜铝混接时，由于接头处理不当，在电腐蚀作用下接触电阻会很快增大。
线路接通电源之后，电流通过电线、接头和设备就会发热，这是正常现象。接头做得好，接触电阻不大，连接点的发热量就小，可以保持正常温度。如果接头接得不好，接触电阻就会增大，同时产生的热量也就多。在一定电流下，电阻越大，发热量就越多，因此有较大接触电阻的线段就会强烈发热，使温度急剧升高引起导线绝缘层燃烧并引燃附近电线上的粉尘、纤维等物质，造成火灾。
如棉纺厂的电动机振动时，就有可能使接头松动，产生接触电阻过大，因局部温度升高引燃棉尘或飞絮发生火灾。
1．4泄漏电流
当用电器或电源插座内部的灰尘增多并遇到雷雨天气或气候潮湿时，因绝缘受损或线路对地电容大，相对产生泄漏电流。如泄漏电流达300mA(对额定电流为40A的线路，泄漏电流是100mA)，故障处的消耗功率约为20W，时间延续2h，将使绝缘进一步遭损，而造成相对地短路(若不使用剩余电流动作保护器RCD，而使用熔断器或小型断路器动作)，时间略长，引起火花放电，酿成火灾。
2建筑电气火灾的预防措施
电气火灾虽然呈逐年上升趋势，但通过采取积极有效的预防措施，完全可以减少电气火灾事故的发生。
2,1严格按照规范要求设计，提高安装施工质量
设计院应将建筑电气作为一个设计重点，成立鉴定组认真审核；各地公安消防部门应严格把关，监督到位；加强对工作人员的考核，提高安装、操作者的技术(业务)水平；在成套电器产品出厂和安装完毕送电的时候，严加检查，在运行后定期维护保养；要特别注意三相负载的平衡和N线、PE线截面的正确设计与选用。
2．2监督单位应加大对电气产品质量的监督管理力度，使用者应选用合格产品。
各级主管部门和工商、技术监督、机械、轻工、建筑等部门，要加强对各类电气产品的质量监督，提高电气产品的安全系数。对违法生产、销售假冒伪劣产品的厂家，要依法严厉打击。使用者在使用前应向有关单位咨询，选用正规厂家生产的合格产品。
2．3对早期建筑的电气线路进行改造
由于近年家用电器使用量剧增，早期的民用建筑电气线路不仅老化而且不能满足新增负荷要求，应对其布线进行改造。如果有困难，应由供电部门对住户的用电进行适当的限制。
2．4大量推广、使用RCD
我国现行的国家电气规范和标准主要着眼于人身触电安全保护和作接地短路保护的辅助措施，而对防止线路受过电流、机械损伤、绝缘陈旧老化等可能引起的火灾目前未作强制的、全面规范性的保护规定(仅有《漏电保护器农村安装运行规程》)。接地故障电流实际上是一种很大的对地泄漏电流，在产生单相接地大电流之前，往往有较小的漏电流先兆，其破坏绝缘，常常引导大的单相接地电流的发生，因此推广、使用RCD已是刻不容缓的大事。目前，国内使用的RCD产品主要有以下几个品种：
(1)带有过载、短路、漏电保护的RCD(习惯称漏电断路器)，不带过载、短路仅有漏电保护的RCD(习惯称漏电开关)以及漏电继电器(漏电时不断开保护器，仅作报警用，它也可与接触器、断路器组装为漏电断路器或漏电开关)；
(2)目前国内市场供应的智能型万能式(框架式)万能式断路器，都有单相接地故障电流保护的功能；
(3)国外的产品在其S系列塑壳式断路器上派生出漏电保护器。
2．5应用红外线测温、超声波控测等技术对电气火灾隐患进行诊断
通常，人们用肉眼无法看到建筑内电气存在的火灾隐患，而通过红外线测温、超声波控测等技术定期进行电气消防安全检测，能够及时发现电气火灾隐患。公安消防部门应将电气检测作为建筑工程消防验收的前置条件，并积极督促各单位进行电气检测。消防安全重点单位和公众聚集场所应定期进行电气消防安全检测，对发现的电气火灾隐患及时予以整改。
2．6采用电气火灾早期报警产品
目前，电气火灾隐患的早期报警技术属于新兴学科，但已经引起了国内科研、生产部门的高度重视。防火漏电监控设备在漏电监控方面属于先期预报警系统。与传统火灾自动报警系统不同的是电气火灾早期报警是为了避免损失，而传统火灾自动报警系统是为了减少损失，所以已经安装了火灾自动报警系统的单位，仍需要安装防火漏电报警系统。以日本为例，日本从1989年开始强制安装防火漏电报警装置，每年电气火灾数量占全部火灾数量的比例低于13％，而日本的人均用电量是中国的8倍多，可见安装防火漏电报警装置以后，可以有效消除电气火灾隐患，减少电气火灾的发生。