建筑電氣火災(zāi)的防范

王旭

大連泛華工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 遼寧大連 116000

1 電氣火災(zāi)形成條件及表現(xiàn)形式

電氣火災(zāi)的釀成必須具備起火源、可燃物和氧氣三個(gè)條件。如果電氣裝置設(shè)計(jì)、安裝不當(dāng)，往往在建筑物中因電的原因形成起火源，表現(xiàn)形式為異常高溫、電弧（電火花），起火原因是復(fù)雜而多樣，發(fā)生最多的可歸納為短路、連接不良和電氣裝置布置不當(dāng)三類原因。本文重點(diǎn)探討電氣線路短路的形成原因及防范措施

2 電氣線路發(fā)生短路原因分析

（1）是受機(jī)械損傷，線芯外露接觸不同電位導(dǎo)體而短路。如線路布設(shè)過低，又未用套管或槽盒做機(jī)械保護(hù)受外力碰觸擠壓因結(jié)緣損傷而短路，或線路穿墻、樓板未穿套管受外力損傷短路。

（2）是電氣線路因過熱、水浸、陽光輻射等的作用導(dǎo)致絕緣水平下降，在電氣外因觸發(fā)下絕緣擊穿而短路，例如受雷電瞬態(tài)過電壓或回路暫時(shí)過電壓沖擊，這些原因中線路過熱導(dǎo)致絕緣劣化最為多見，過熱的熱源有外部熱源，如電氣線路距離暖氣管道、高溫爐子過近；也有內(nèi)部熱源，如線路過載致使線芯溫升過高。當(dāng)工作溫度不超過允許工作溫度70℃時(shí)，工作電流不超過線路的額定載流量，線路正常運(yùn)行，如果線路過載，工作溫度超過70℃時(shí)，線路照常工作，但絕緣的老化加速。過載越多，老化越快，使用壽命越短，過載超過一定倍數(shù)和一定時(shí)間后而過載防護(hù)電器失效，線芯溫度到達(dá)約160℃時(shí)，絕緣將熔化，過載短時(shí)間轉(zhuǎn)化為短路，如果線路近旁有可燃物，短路產(chǎn)生的高溫可引燃可燃物而起火[1]。

3 電氣線路短路分類及形成原因分析

（1）電氣短路分為金屬性短路和電弧性短路，當(dāng)不同電位的兩導(dǎo)體接觸時(shí)，大短路電流通過接觸電阻而產(chǎn)生高溫，使接觸點(diǎn)金屬熔化?？赡苡腥N情況出現(xiàn)

①如果金屬熔化成團(tuán)收縮而脫離接觸，電流不導(dǎo)通短路現(xiàn)象自然消失，不引起電氣事故。

②如果兩導(dǎo)體接觸點(diǎn)熔化焊牢。其阻抗可忽略不計(jì)，則成為金屬性短路，短路電流可達(dá)線路額定載流量的幾百倍以至幾千倍，如果短路防護(hù)電器失效拒動(dòng)，短路狀態(tài)持續(xù)，以PVC絕緣為例，當(dāng)線芯溫度超過355℃時(shí)，PVC絕緣分解出的氯化氫將因劇烈氧化而燃燒，這時(shí)沿線路全長線芯燒紅，PVC絕緣也自燃形成一條火龍，其近旁的可燃物被引燃起火，釀成火災(zāi)的危險(xiǎn)極大

③如果兩導(dǎo)體接觸點(diǎn)熔化未焊牢，金屬團(tuán)收縮脫離接觸（若即若離）卻建立了大阻抗的電弧，則形成電弧性短路，例如當(dāng)電氣線路的兩線芯相互接觸而短路時(shí)線芯未焊死而熔化成團(tuán)，兩熔化金屬團(tuán)收縮脫離接觸時(shí)可能建立電弧。又如線路絕緣水平嚴(yán)重下降，雷電等產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓或電網(wǎng)故障產(chǎn)生的暫時(shí)過電壓都可能擊穿劣化的線路絕緣建立能引燃起火的電弧

（2）電弧性短路又分為帶電導(dǎo)體（相線和中性線）間的短路和接地故障電弧，而接地故障電弧引起的火災(zāi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于帶電導(dǎo)體間的電弧火災(zāi)，例如相線、中性線連接不良或不導(dǎo)電，設(shè)備將不運(yùn)轉(zhuǎn)或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，可及時(shí)覺察并修復(fù)，不致引發(fā)事故，但PE線的端子不導(dǎo)電或?qū)щ姴涣疾灰撞煊X，因?yàn)樵O(shè)備仍照常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)PE線端子連接不良將成為一個(gè)隱患持續(xù)存在，一旦發(fā)生設(shè)備接地故障（如相線碰外殼），PE線不導(dǎo)電，設(shè)備外殼將對地帶相電壓而可能導(dǎo)致電擊事故。如果PE線端子導(dǎo)電不良，端子處將迸發(fā)電火花或電弧，極易引燃周圍可燃物起火

金屬性短路雖然起火危險(xiǎn)大，但只要按規(guī)范要求安裝短路防護(hù)電器，并保證其防護(hù)的有效性，這種短路引起的火災(zāi)不難被發(fā)現(xiàn)和及時(shí)故障切除，而電氣線路電弧性短路，因?yàn)殡娀【哂泻艽蟮淖杩购碗妷航?，它限制了電氣線路的短路電流，使過電流防護(hù)電器不能動(dòng)作或不能及時(shí)動(dòng)作切斷電源，也不易被發(fā)現(xiàn)，而幾安的電弧局部高溫可達(dá)2000~4000℃，足以引燃附近的可燃物起火，因此電氣線路的短路火災(zāi)大多是電弧性短路而非金屬性短路引起，電弧性短路的起火風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金屬性短路電氣故障產(chǎn)生的電弧持續(xù)存在很易導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，

4 電氣線路短路引起火災(zāi)的防護(hù)措施

（1）除特殊情況外，回路都應(yīng)裝設(shè)斷路器、熔斷器之類的過電流防護(hù)電器來防范電氣過載和短路引起的災(zāi)害。防護(hù)電器的時(shí)間——電流特性應(yīng)與被保護(hù)回路導(dǎo)線熱承受能力特性相配合，當(dāng)過載電流的幅值過大和持續(xù)時(shí)間過長影響回路的絕緣性能時(shí)它應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作，以防絕緣劣化導(dǎo)致短路的發(fā)生。短路防護(hù)電器的遮斷容量應(yīng)不小于它安裝位置處的預(yù)期短路電流，應(yīng)在回路內(nèi)出現(xiàn)短路電流時(shí)盡快動(dòng)作以防止短路電流產(chǎn)生的異常高溫或電弧、電火花烤燃可燃物引起火災(zāi)。

（2）無法裝設(shè)短路防護(hù)電器的電氣回路應(yīng)采取有效措施防止短路的發(fā)生并避免短路引起的電氣災(zāi)害

（3）在建筑物低壓供電電源進(jìn)線處裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD），如果建筑物為高壓供電時(shí)，在變電所低壓配電盤PEN母排和PE母排間作一點(diǎn)連接的跨接線上裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD）防范電氣線路發(fā)生接地故障短路時(shí)能及時(shí)有效地切斷電源或發(fā)出信號。因?yàn)殡娀『艽蟮淖杩瓜拗屏穗姎饩€路的短路電流，使過電流防護(hù)電器不能動(dòng)作或不能及時(shí)動(dòng)作切斷電源，而RCD對接地故障引起的金屬性短路或電弧性短路具有極高的靈敏度，300mA以上的電弧能量才能引燃起火，RCD對接地故障的動(dòng)作靈敏度完全滿足要求[2]。

（4）導(dǎo)體間的連接有設(shè)備端子和線路之間及線路與線路之間的永久連接為固定連接，還有開關(guān)觸頭之間及插頭、插座之間的斷續(xù)連接為活動(dòng)連接，兩者都有可能因連接不良產(chǎn)生高溫和電火花引起火災(zāi)。為減少此類起火風(fēng)險(xiǎn)，需從材料、設(shè)備選型、加工到材料、設(shè)備安裝全過程加強(qiáng)導(dǎo)體連接質(zhì)量，保證電氣連接應(yīng)有足夠的接觸面和接觸壓力和光潔的接觸面。