电气火灾成因分析及其对策

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1、电气火灾成因分析及其对策  本文分析了引起电气火灾的主要原因,并提出了相应的对策措施。关键词:电气火灾原因分析对策措施1前言  近几年来,全国火灾事故数量呈上升趋势。从上世纪八十年代起,电气火灾便逐渐成为各类火灾中的“主角”。有关资料显示,到1999年,全国发生的电气火灾比10年前翻了一番,高达1万次,占各类火灾事故的30%以上。而到了2002年,已占各类火灾事故的35%以上。在农村火灾原因中,电气列第二位;在城市火灾原因中,电气则被排在了第一的位置。频频发生的电气火灾原因何在?  2电气火灾的

2、主要原因  2.1接地电弧性短路——较危险且多发的电气火灾隐患  电气短路可分为相间短路和单相接地短路。相间短路一般能够产生较大的短路电流,该短路电流使过流保护装置动作,及时切断电源,较少发生电弧性短路。单相接地短路可分为金属性短路和电弧性短路。金属性短路起火的危险并不大。主要因为短路电流大,过流保护装置在短路电流的作用下短时间内切断电源。而电弧性短路由于故障点接触不良,未被熔融而迸发出电弧或电火花。由于发生电弧性短路的故障点阻抗较大,它的短路电流并不大,断路器难以动作(保险丝一般不会被熔断),

3、从而使电弧持续存在。据测,仅略大于0.5A的电流产生的电弧温度即可高达2000℃--3000℃,足以引燃任何可燃物,而且电弧的维持电压低至20V时仍可使电弧连续稳定存在,难以熄灭。这种短路电弧常成为电气火灾的点火源。因此,接地电弧性短路是较危险且多发的电气火灾起因。  2.2电气线路中的谐波电流——新出现的电气火灾隐患  由于电气技术的发展,非线性负荷的电气设备日益增多,例如气体放电灯、电视机、计算机、微波炉、变频调速设备等。这类设备的负荷电流含有多次谐波电流,这些谐波电流进入公用电网可引起电源

4、电压畸变、波形失真、损耗增加,并可使电气线路(特别是中性线N)过载发热,加速绝缘老化而存在火灾隐患。中性线过载发热的原因是:在三相平衡负载中3次谐波(9次、15次谐波等)在各相中的分量是彼此同相的,在中性线内不是互相抵消而是相互叠加的,(其他正序、负序谐波分量在中性线中可相互抵消,)叠加后的中性线电流可能超过相线电流,甚至达到近2倍的中性线电流,造成中性线过热而埋下电气火灾隐患。如果三相负载不平衡,中性线再叠加上不平衡电流后发热将更为严重。一些发达国家为此充分放大了中性线截面,甚至取为相线截面的

5、两倍。而在我国一些地方,中性线截面仍按习惯做法,只取相线截面的1/2甚至1/3。如果三相负载不平衡比较严重并且存在较大的谐波电流,那么,在不平衡电流及谐波电流的作用下,可能使中性线损坏甚至烧断,引起电气设备的绝缘受损,易使单相设备烧坏,甚至发生火灾。因此,电气线路的设计安装必须适应电气技术发展的新要求,不然旧患未除又添新忧,导致我国电气火灾的趋势将不是减少,而是增加。  2.3旧建筑的老化电气线路——非常重要的电气火灾隐患    旧建筑中大量使用铝芯电线、电缆,电气线路设计过于节约,线路容量偏低

6、,线路老化严重,引发相当多的火灾事故,是发生电气火灾的非常重要原因。我国从1999年起国家强制性标准《住宅设计规范》就明确要求住宅内应使用铜导线。    2.410kV网络小电阻接地系统——又一新的电气火灾隐患    在电网改造中,10KV电网线路大量采用高压电缆供电,而且线路一般都较长,使线路的电容电流不断增大,因此,城市10KV供电网越来越多地将过去的中性点不接地系统(或经消弧线圈接地)改为经小电阻(大电流)接地系统,这虽然有许多优点,但同时也存在着隐患。原不接地系统接地故障电流为正常相的容

7、性电流,接地故障电压仅约百伏左右。改接小电阻接地系统后,一般接地小电阻选择较小,流过接地点的电流为几百安,接地故障暂态过电压可达数百伏甚至1—2KV。如果在10/0.4KV变电所内发生10KV接地故障,且变压器低压侧的中性点与变压器外壳、10KV高压配电柜共同使用一个接地体时,该故障电压会沿着PEN线或PE线传到采用保护接零的用户,低压用电设备外壳可能产生接触电压危及人身安全,低压设备的绝缘,特别是老旧设备的绝缘将承受不了如此高的过电压,极易被击穿短路而导致起火危险,这也是电气技术发展而带来的负

8、面影响之一。  2.5设计考虑不周和施工质量差——也是一重要火灾隐患  近年来,由于夏季大量使用空调,一些楼房的电气线路截面偏小,设计容量偏低不堪重负,频频跳闸,更严重的是电气线路长期过载,导致绝缘下降,成为一个难以处理的火灾隐患。除设计线路截面偏小以外,我国至今没有制定电线、电缆载流量的国家标准,如IEC标准2.5mm2铜芯塑料线载流量为26A,而我国的一些资料取30~32A,比IEC标准高出20%多。而设计又多未考虑多根导线穿管暗敷设时发热而导致的载流量降低,这些因素使所选择的线路截面更显偏

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