智能電表及電力采集系統(tǒng)在火災(zāi)事故調(diào)查中的運用分析

董淑量

(鎮(zhèn)江市公安消防支隊，江蘇 鎮(zhèn)江 212300)

1 電氣故障引發(fā)火災(zāi)的原因分析

隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，電在人類社會發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用，因電引發(fā)的火災(zāi)事故也與日俱增，電氣故障一直是引發(fā)火災(zāi)的主要原因。通過勘驗火災(zāi)現(xiàn)場，提取與電氣相關(guān)的設(shè)備、導(dǎo)線等物證，委托火災(zāi)物證鑒定機構(gòu)鑒定?；馂?zāi)物證鑒定機構(gòu)通過金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、視頻顯微鏡及紅外熱像儀等大型理化分析儀器，對各類金屬熔化痕跡進(jìn)行定性分析鑒定[1]。對電控柜、配電箱等電氣設(shè)備，電視機、空調(diào)等家用電器，以及電熨斗、電飯鍋等電熱器具進(jìn)行電氣(電熱)故障分析鑒定，消防機構(gòu)依據(jù)鑒定結(jié)論確定電氣故障火災(zāi)原因[2]。電氣火災(zāi)一般由短路、過電流、接觸不良、設(shè)備發(fā)熱、過欠電壓、電弧、漏電等原因造成，電氣故障間的相互作用也可引發(fā)電氣火災(zāi)[3]。電氣火災(zāi)原因比較復(fù)雜，但是電壓、電流等數(shù)據(jù)可以依托智能電表查明供、用電情況(有效時間)，通過查看用戶用電的電壓、電流、功率、頻率、容量、掉電時間等用電信息，分析研究火災(zāi)發(fā)生前用電情況是否正常，確定電氣故障與確定的起火點對應(yīng)，查明故障發(fā)生前后附近其他用電設(shè)備情況，為進(jìn)一步查明火災(zāi)原因提供了有效手段。

2 智能電表及電力用戶用電信息采集系統(tǒng)概況

智能電表是電力部門計量用戶用電的基本儀器，居民、商業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等所有用電對象均需安裝電能表。隨著信息化技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用，智能電表應(yīng)運而生，此類表除具有用電計量功能外，還能通過內(nèi)部芯片記憶電壓、電流、功率、供電時間、停電時間等用電信息，并能將記錄的數(shù)據(jù)傳輸至電力部門電力用戶用電信息采集系統(tǒng)，電力部門可隨時遠(yuǎn)程查看用戶用電情況，實現(xiàn)了用電過程的智能管理[4]。當(dāng)前，智能電表已得到了普遍應(yīng)用。

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)是電力部門集中管理用戶用電的綜合平臺，是對電力用戶的用電信息進(jìn)行采集、處理和實時監(jiān)控的系統(tǒng)，實現(xiàn)用電信息的自動采集、計量異常監(jiān)測、電能質(zhì)量檢測、用電分析和管理、相關(guān)信息發(fā)布、職能用電設(shè)備的信息交互等功能。該系統(tǒng)每隔24 h采集一次用戶終端智能電能表儲存的用電信息，而智能電表一般每隔15 min或1 h記錄一次用電信息，即電力用戶用電信息采集系統(tǒng)采集到的用電信息滯后于智能電表記錄的用電信息，但電力用戶用電信息采集系統(tǒng)更為全面，可以顯示各級用電設(shè)備的容量、客戶信息、常見用電故障、數(shù)據(jù)圖表等信息。

3 智能電表及電力采集系統(tǒng)在火災(zāi)事故調(diào)查中的應(yīng)用

3.1 智能電表及電力采集系統(tǒng)應(yīng)用情況分析

生活、生產(chǎn)中使用的各種用電設(shè)備的工作參數(shù)不同，常用電器如普通冰箱、筆記本電腦、電飯煲、電熱水壺、電動機的功率和電流各有不同，這些電器在使用過程中產(chǎn)生的用電信息也不同，用電線路如發(fā)生短路、過電流、接觸不良、漏電等故障也會引起用電信息變化。以上各類用電信息均會儲存在智能電表內(nèi)，并傳輸至電力用戶用電信息采集系統(tǒng)。電力采集系統(tǒng)可以采集到過電流、過電壓是否超過電表的量程，根據(jù)電表需量判斷用戶一定時間內(nèi)用電最大功率，是否超出用戶申請用電容量。

火災(zāi)事故發(fā)生后，調(diào)查人員可通過電力用戶用電信息采集系統(tǒng)查看起火建筑一天之前的相關(guān)用電信息，如起火建筑內(nèi)部用電設(shè)備正常使用情況下的電流數(shù)據(jù)，起火前一天相同起火時間的用電信息等，也可根據(jù)電壓、電流參數(shù)計算哪種用電設(shè)備在使用。電表可以記錄2個月內(nèi)的數(shù)據(jù)，斷電后數(shù)據(jù)不增加，無論間隔多長時間都可以提取。電力采集系統(tǒng)是每隔一天采集一次，只要有一天沒有通電那就采集不到數(shù)據(jù)，以后也無法采集到斷電當(dāng)天的數(shù)據(jù)。調(diào)查人員可通過智能電表調(diào)試軟件現(xiàn)場讀取表內(nèi)掉電之前的用電信息，通過分析用電參數(shù)、掉電時間等一系列數(shù)據(jù)判斷起火之前用電情況是否出現(xiàn)了異常變化，結(jié)合起火時間與掉電時間的先后順序，為進(jìn)一步排查電氣火災(zāi)原因提供有力證據(jù)。

3.2 智能電表及電力采集系統(tǒng)應(yīng)用案例分析

3.2.1 鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)某小面館火災(zāi)案例

2017年7月17日鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)某小面館發(fā)生火災(zāi)。經(jīng)火調(diào)人員調(diào)查，認(rèn)定起火部位位于廚房東側(cè)附近的單相智能電表(老百姓常稱之為“火表”)處，起火原因可以排除放火、遺留火種、外來火種、雷擊等引發(fā)火災(zāi)的可能，不能排除電氣線路故障引發(fā)火災(zāi)的可能。當(dāng)事人一口咬定就是供電部門的“火表”出現(xiàn)電氣故障，直接引發(fā)的火災(zāi)；丹徒區(qū)供電部門則表示，“火表”不可能直接引發(fā)火災(zāi)，應(yīng)該是當(dāng)事人非法用電引發(fā)火災(zāi)，因此事件陷入了僵局。

調(diào)查人員在調(diào)查過程中通過電力用戶用電信息采集系統(tǒng)分析了該“火表”的基本情況。該“火表”為當(dāng)前鎮(zhèn)江常用的單相費控智能電表，該電表主要由專用集成電路、微處理器、存儲器等組成，容量為8 kVA。按照居民民用電一天滿載6小時計算，一天正常用電48度。

經(jīng)電力用戶用電信息采集系統(tǒng)調(diào)取該居民最近一個月的日凍結(jié)數(shù)據(jù)，7月15日用電約104度，7月14日用電約111度，7月13日用電約110度，即該當(dāng)事人日平均用電約100度。供電部門表示，該當(dāng)事人開面館對外營業(yè)，應(yīng)當(dāng)使用商用電，安裝三相智能電表，該起火災(zāi)的原因不排除當(dāng)事人用電擴容，導(dǎo)致超負(fù)荷運轉(zhuǎn)引發(fā)火災(zāi)?；鹫{(diào)人員向當(dāng)事人了解，當(dāng)事人在面館里使用了5臺大功率冰箱和2臺空調(diào)，這幾天都是滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)，平常用電量一直都比較大。

調(diào)查人員結(jié)合用電數(shù)據(jù)和當(dāng)事人日常用電證據(jù)，綜合判定該起電氣火災(zāi)的原因不排除單相費控智能電表擴容超負(fù)荷運轉(zhuǎn)引發(fā)電氣故障，并將以上證據(jù)向當(dāng)事人進(jìn)行了說明，當(dāng)事人再未提出異議。調(diào)查人員向當(dāng)事人和供電部門建議，安裝三相智能電表，合同容量建議為20 kVA，按照商用電計算用電量。

3.2.2 鎮(zhèn)江市丹陽市某有限公司火災(zāi)案例

2016年8月6日4時丹陽市丹北鎮(zhèn)埤城電鍍園9號樓發(fā)生火災(zāi)，造成3死2傷。鎮(zhèn)江市公安消防支隊在調(diào)查時提取了起火廠房內(nèi)的智能電表，智能電表采集電壓、電流等數(shù)據(jù)見表1。

從智能電表采集到的數(shù)據(jù)來看，該電表默認(rèn)的記錄時間是60分鐘；每隔1小時采集一次用電信息，5點之后的數(shù)據(jù)采集不到，應(yīng)當(dāng)是4點到5點市電掉電；儀表中的時間與北京標(biāo)準(zhǔn)時間相比慢了3分鐘。起火廠房在白天生產(chǎn)時用電流明顯變大，下班后設(shè)備停產(chǎn)，電流明顯變小，從8月5日17時至8月6日2時三相電流數(shù)據(jù)較為平穩(wěn)，從8月6日3時開始三相電流數(shù)據(jù)急劇增加，VA相電流從0.062 A變到0.232 A，約增大4倍左右；AB、AC相電流分別從0.016 A變到0.186 A，從0.016 A變到0.188 A，約增大到10倍左右，用電情況出現(xiàn)明顯異常。通過調(diào)取攝像頭發(fā)現(xiàn)凌晨3時現(xiàn)場沒有進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，三相電流數(shù)據(jù)急劇增加，不排除是電氣故障所致?；馂?zāi)現(xiàn)場排除了放火、遺留火種、自燃等引發(fā)火災(zāi)的可能，現(xiàn)場提取的導(dǎo)線經(jīng)鑒定為電熱熔痕，綜合監(jiān)控錄像、證人證言等其他證據(jù)認(rèn)定火災(zāi)原因為電氣故障引發(fā)。

表1 智能電表采集電壓、電流等數(shù)據(jù)

4 結(jié)語

智能電表及電力用戶用電信息采集系統(tǒng)是電力部門應(yīng)用信息化手段監(jiān)管供配電系統(tǒng)的主要抓手，智能電表及電力用戶用電信息采集系統(tǒng)記錄的用電信息具有及時、準(zhǔn)確、直觀、便于收集等特點，能為消防部門排除電氣火災(zāi)原因提供有力支持。通過分析智能電表基本概況及采集情況，結(jié)合火災(zāi)事故案例，分析用戶用電的電壓、電流、功率、頻率、容量、掉電時間等用電信息，可為今后查明電氣火災(zāi)原因提供有益借鑒。

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