滅弧式電氣保護(hù)裝置的運(yùn)用
——以一起居民火災(zāi)事故調(diào)查為例

袁 晨

（黃浦區(qū)消防救援支隊,上海 200010）

1 火災(zāi)基本情況

2020年4月20日17時25分,某中心城區(qū)一居民樓4樓發(fā)生火災(zāi),市應(yīng)急聯(lián)動中心接到報警后,立即調(diào)派3個消防救援站9輛消防車趕赴現(xiàn)場撲救。主管站于17時30分到場,17時31分報出水,17時35分報控制,17時43分報熄滅。支隊全勤指揮部到場組織處置。消防官兵到場后疏散15人,無人員被困,無人員傷亡,過火面積約20平方米。

2 起火建筑基本情況

起火建筑位于中心城區(qū)老城廂區(qū)域,是典型的二級舊里磚木結(jié)構(gòu)房屋,該建筑共4樓,高16米；東西走向,長度為38米。建筑內(nèi)共9個門洞,每個門洞內(nèi)平均有5戶居民居住。建筑始建于1912年,1979年進(jìn)行過一次整體大修,2018年通過光明工程改造更換了入戶線、安裝了低壓斷路器。4層北側(cè)陽臺居民搭建房間供自己使用。

3 火災(zāi)調(diào)查過程

3.1 起火時間的認(rèn)定

該起火災(zāi)接警時間為4月20日17時25分,第一報警人筆錄體現(xiàn)其于17時20分許在樓下看到樓上有房屋冒煙,隨即報警,綜合分析,起火時間認(rèn)定為2020年4月20日17時20分許。

3.2 起火部位的認(rèn)定

該起火災(zāi)起火區(qū)域集中在該建筑4樓北側(cè)陽臺搭建的兩間居民自用房,該區(qū)域原先為一處平臺,后經(jīng)居民自行搭建,形成東西各一間房屋,分別屬于兩家。從兩間房間的過火情況來看,西側(cè)房間僅上半部分局部過火,靠近地面的洗衣機(jī)等物品均沒有明顯的過火痕跡,而東側(cè)房間整體過火嚴(yán)重,頂部木質(zhì)梁及彩鋼板已經(jīng)燒斷及變形。根據(jù)當(dāng)事人反映東側(cè)房間的木質(zhì)門在起火的時候處于關(guān)閉狀態(tài),從痕跡來看該門里側(cè)炭化程度明顯重于外側(cè),由里向外燒的痕跡比較明確。在起火房間正對面的居民也清晰指認(rèn)了發(fā)生火災(zāi)時煙和火是從陽臺東側(cè)搭建房間中最先冒出,火災(zāi)蔓延的方向是由東側(cè)房間向西側(cè)房間蔓延。由以上幾點(diǎn),基本可以確認(rèn)最初起火房間為4樓北側(cè)陽臺東側(cè)房間。起火房間兩側(cè)墻面瓷磚均為上半部分燒損嚴(yán)重,房間中間地面處雜物過火嚴(yán)重,且向南北兩側(cè)逐漸減輕,頂過火嚴(yán)重,中間區(qū)域木質(zhì)梁已燒斷,從以上痕跡分析起火部位位于房間中間地面處,隨后引燃周邊可燃物向上蔓延,再通過兩側(cè)墻面向下燃燒。綜合以上情況分析,起火部位認(rèn)定為4樓陽臺東側(cè)房間中間地面處。

3.3 起火原因的認(rèn)定

3.3.1 排除人為放火引發(fā)火災(zāi)的可能

經(jīng)街道、派出所、居委工作人員走訪調(diào)查,住戶人員之間日常無矛盾激化情況、無精神病人員居住、無人員揚(yáng)言對社會不滿等情況。2020年4月20日下午16時之后無人員進(jìn)入過起火房間內(nèi)。

3.3.2 排除遺留火種引發(fā)火災(zāi)的可能

根據(jù)周邊圍觀群眾反映的情況,起火特征屬明火起火,不符合陰燃起火的特征。經(jīng)調(diào)查詢問,4樓北側(cè)陽臺東側(cè)搭建房間內(nèi)無焚香、吸煙等情況。

3.3.3 排除用火不慎引發(fā)火災(zāi)的可能

2020年4月20日下午16時之后,4樓北側(cè)陽臺東側(cè)搭建房間內(nèi)處于無人狀態(tài)。經(jīng)調(diào)查詢問,4樓北側(cè)陽臺東側(cè)搭建房間內(nèi)沒有灶臺、電磁爐等設(shè)備。

3.3.4 排除物質(zhì)自燃引發(fā)火災(zāi)的可能

起火房間為居民用作堆放雜物及放置洗衣機(jī)使用,未存放具有自燃特性的物質(zhì)。

3.3.5 電氣線路故障

在起火部位區(qū)域發(fā)現(xiàn)部分電氣線路殘骸。提取有熔痕的單股銅芯線經(jīng)應(yīng)急管理部消防救援局上海火災(zāi)物證鑒定中心檢測為一次短路熔痕。經(jīng)綜合分析,該起火災(zāi)起火原因為電氣線路短路引燃周邊可燃物并擴(kuò)大成災(zāi)。

4 延伸調(diào)查情況

4.1 對于火災(zāi)原因的疑問

對于一起普通的居民火災(zāi)來說該起火災(zāi)過火面積不大、起火部位清楚、原因認(rèn)定準(zhǔn)確,并且通過鑒定得到一次短路熔痕鑒定結(jié)論的調(diào)查過程可以說已經(jīng)相當(dāng)完整,但在整個調(diào)查過程中有一個疑問隨著最終原因的認(rèn)定卻更加引發(fā)調(diào)查人員的不解。在起火部位提取電氣線路,經(jīng)鑒定為一次短路,可以說由于電氣線路短路引起火災(zāi)的原因是相當(dāng)明確的,但是起火區(qū)域是我區(qū)通過政府實施工程的投入安裝了滅弧式電氣保護(hù)裝置的,如果是電氣線路發(fā)生故障,該裝置應(yīng)該在第一時間發(fā)揮作用,及時斷電報警,而這起火災(zāi)該裝置并未起到保護(hù)作用,最終導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。

4.2 滅弧式電氣保護(hù)裝置在該起火災(zāi)中的動作分析

4.2.1 裝置自身情況分析

根據(jù)該裝置運(yùn)營單位提供的后臺數(shù)據(jù)（見圖1）,當(dāng)日下午17時25分前,起火房間所對應(yīng)保護(hù)裝置通過電流均處于正常值范圍,保護(hù)裝置也未發(fā)出漏電、短路等預(yù)警、報警信號。直至17時25分10秒,裝置第一次發(fā)出了漏電預(yù)警信號,并于2秒后發(fā)出漏電報警信號,又2秒后直接跳閘。以上系列動作說明該電氣線路滅弧保護(hù)裝置在線路發(fā)生明顯故障時是能夠正常切斷電源、發(fā)揮作用的,裝置自身應(yīng)該不存在任何問題。

圖1

4.2.2 裝置保護(hù)范圍分析

（1）數(shù)據(jù)分析。根據(jù)后臺數(shù)據(jù)表格,從17時25分10秒漏電預(yù)警開始,僅僅4秒裝置就第一時間切斷了電源。這起火災(zāi)的接警時間也為17時25分,根據(jù)報警人筆錄反映,在他撥打119進(jìn)行報警時,該房間中已有大量的濃煙冒出,說明火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生,故在起火時間的認(rèn)定上調(diào)查人員也是根據(jù)報警時間向前推算5分鐘,為17時20分。如果起火房間內(nèi)發(fā)生短路電氣線路在滅弧裝置的保護(hù)范圍內(nèi),在該裝置正常運(yùn)行、無故障的情況下,應(yīng)該在17時20分左右就會有短路報警信號反饋至數(shù)據(jù)平臺,并且由裝置切斷電源,而裝置的第一次預(yù)警時間在起火時間之后,說明導(dǎo)致裝置動作的故障線路是在起火后被燒損從而發(fā)生漏電情況。（2）旁證分析。由火災(zāi)發(fā)生時到場人員及在場居民群眾提供旁證,火災(zāi)發(fā)生后,消防隊到場第一時間將整棟樓的低壓斷路器全部切斷,但樓內(nèi)仍有部分房間燈亮著,說明該建筑內(nèi)存在部分居民用電線路未通過國家電網(wǎng)低壓斷路器及滅弧式電氣保護(hù)裝置。（3）當(dāng)事人敘述情況。根據(jù)當(dāng)事人反映,起火房間為大約10余年前自行搭建,其房間內(nèi)的電氣線路由何處拉接已無從查證。該建筑經(jīng)過幾次翻修,部分電氣線路已埋入墻內(nèi),無法具體查找從何處接入。（4）低壓斷路器動作情況。在該滅弧式電氣保護(hù)裝置的上端有兩個國家電網(wǎng)40A的低壓斷路器,直到裝置切斷電源后低壓斷路器仍沒有任何動作,后被居民手動關(guān)閉。依據(jù)國標(biāo)GB16917.1和GB10963.1中時間-電流動作特性的要求,滅弧裝置上端的國家電網(wǎng)低壓斷路器額定電流為40A,在線路電流達(dá)到短路保護(hù)電流值,持續(xù)時間參數(shù)達(dá)到動作值,設(shè)備在0.1秒內(nèi)應(yīng)做保護(hù)動作切斷線路供電。火災(zāi)持續(xù)過程中,線路并未出現(xiàn)供電中斷情況,因此判斷引起火災(zāi)的短路線路不在國家電網(wǎng)低壓斷路器及滅弧系統(tǒng)監(jiān)控范圍內(nèi)。綜合以上幾點(diǎn)情況分析,基本可以判斷,引起火災(zāi)發(fā)生的短路電氣線路沒有在滅弧式電氣保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)。

5 滅弧式電氣保護(hù)裝置在我區(qū)的運(yùn)用情況

5.1 裝置安裝背景

該中心城區(qū)以二級以下舊里為主的老城廂高度密集,建筑老舊,電氣火災(zāi)是首因,占50%。其中,電線老化占比最高64%。2017年,上海市安全生產(chǎn)委員會辦公室出臺了《上海市開展電氣火災(zāi)綜合治理工作實施方案》。方案要求：相關(guān)部門和各區(qū)政府應(yīng)利用電氣監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)等手段,對二級舊里、歷史風(fēng)貌保護(hù)建筑、古建筑、不可移動文物、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、醫(yī)院、寄宿制學(xué)校宿舍實施智能化電氣安全隱患監(jiān)控,著力打通特殊群體安全用電“最后一公里”。2018年起區(qū)政府將安裝滅弧式電氣防火保護(hù)裝置列入?yún)^(qū)政府實事項目和重點(diǎn)工作,累計已為1萬余戶居民安裝了滅弧式電氣保護(hù)裝置,有效減少由于電氣線路故障在老舊小區(qū)發(fā)生的火災(zāi)事故。

5.2 裝置功能原理介紹

滅弧式電氣安全保護(hù)裝置通過對線路電流、電壓、功率、溫度、漏電流等數(shù)據(jù)監(jiān)控,并將數(shù)據(jù)實時上傳至消防監(jiān)控平臺,在發(fā)生危險之前就對其異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報警,同時對電路進(jìn)行關(guān)斷動作,有效地將電氣火災(zāi)抑制在萌芽階段,保護(hù)了人民生命和財產(chǎn)安全。該裝置在性能上的優(yōu)勢如下：一是當(dāng)漏電值達(dá)到30mA時,能在0.1s斷電保護(hù)。二是在線路發(fā)生短路時,能在40ms斷電保護(hù)。三是過流（過載）保護(hù)超過設(shè)定電流5%時,10s完成關(guān)斷；超過設(shè)定電流35%時,5s內(nèi)進(jìn)行關(guān)斷；超過設(shè)定電流100%時,1s內(nèi)完成關(guān)斷。四是過壓保護(hù)加載電壓超過250V時進(jìn)行遠(yuǎn)程報警,超過260V時自動關(guān)斷并報警。五是接觸不良保護(hù),當(dāng)線路接頭中出現(xiàn)接觸不良導(dǎo)致的打火花現(xiàn)象時,滅弧式電氣安全保護(hù)裝置將進(jìn)行斷路保護(hù)。另外,電氣滅弧裝置是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將監(jiān)測到的異常數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)胶笈_云端,做到對每一臺設(shè)備實施監(jiān)控。裝置維護(hù)人員能夠通過手機(jī)APP等載體,實時收到異常數(shù)據(jù)報警,第一時間趕赴現(xiàn)場,及時檢查維修,將隱患扼殺在萌芽狀態(tài)。

5.3 裝置在我區(qū)的運(yùn)用情況

電氣滅弧裝置在我區(qū)全面推廣前支隊選取了部分老舊小區(qū)居民樓作為試點(diǎn),安裝了15臺滅弧式電氣防火保護(hù)裝置進(jìn)行現(xiàn)場線路實時監(jiān)測勘察。經(jīng)過兩天的監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)2號電表在用電時存在嚴(yán)重的漏電情況。漏電平均值高達(dá)1500mA（毫安）,最高漏電值甚至高達(dá)3000mA（當(dāng)漏電達(dá)到40mA時就可以對人體造成傷害,漏電值達(dá)到500mA時就極有可能引起火災(zāi)了）。后經(jīng)對電表所屬住戶室內(nèi)外電氣線路的排查,最終確定導(dǎo)致漏電的因素為室內(nèi)一根主要電線嚴(yán)重老化引起的漏電,在中午和晚上用電高峰期,同時插上電飯煲、熱水壺、電視機(jī)等電器就達(dá)到了漏電峰值,經(jīng)更換新的電線后,漏電隱患得到解決。豫園區(qū)域自2018年安裝該裝置以來,電氣火災(zāi)數(shù)量呈明顯下降趨勢（見圖2）。

圖2

6 幾點(diǎn)思考

6.1 火災(zāi)事故延伸調(diào)查的必要性不斷體現(xiàn)

隨著消防執(zhí)法領(lǐng)域改革不斷推進(jìn),加強(qiáng)事中、事后監(jiān)管成為當(dāng)下防火工作的重要課題。火災(zāi)調(diào)查工作作為事后監(jiān)管的重要環(huán)節(jié),在日常防火工作中扮演著關(guān)鍵的角色。在這起火災(zāi)事故的調(diào)查過程中,根據(jù)以往調(diào)查流程,在得到一次短路融痕的鑒定結(jié)論后,調(diào)查工作應(yīng)該就可以基本結(jié)束。但是只是一個電氣線路短路引發(fā)火災(zāi)的認(rèn)定結(jié)論對火災(zāi)發(fā)生后屬地政府如何改進(jìn)措施、提升區(qū)域消防安全水平?jīng)]有任何意義。而通過延伸調(diào)查,我們進(jìn)一步明確安裝電氣線路滅弧保護(hù)裝置等消防設(shè)施對二級舊里老式居民小區(qū)住宅的重要性、推動了街道、居委對滅弧保護(hù)裝置運(yùn)用的積極性、指出了老式居民區(qū)內(nèi)居民私拉亂接電線的嚴(yán)重火災(zāi)隱患,這才是真正體現(xiàn)了由一起火災(zāi)全面推動防火工作的作用。

6.2 科技手段是做好防火工作的有力武器

近幾年,為有效改善二級舊里老舊小區(qū)火災(zāi)多發(fā)、頻發(fā)的現(xiàn)狀,區(qū)政府每年投入大量資金落實政府實施工程建設(shè),為老舊小區(qū)安裝大量消防設(shè)施。通過消防設(shè)施的安裝,二級舊里以下居民住宅火災(zāi)發(fā)生率明顯下降。今年以來,老城廂區(qū)域共發(fā)生火災(zāi)54起,較其余區(qū)域相對較少,并與2018年相比下降37.2%、與2019年相比下降50.5%。科技手段作為防火工作的有力武器,在火災(zāi)防范上起到了重要的作用。

6.3 消防宣傳工作需持之以恒、不斷深入

在與電氣滅弧裝置公司人員及居委會干部交流過程中我們也發(fā)現(xiàn),老城廂居民群眾對該裝置也存在兩種矛盾的看法,一部分群眾對安裝裝置相當(dāng)支持,認(rèn)為有效保護(hù)了自身的安全。但由于老式居民住宅入戶線截面積過于小,加之滅弧裝置過于靈敏,經(jīng)常出現(xiàn)跳閘情況,影響正常生活,故很大一部分群眾會私自拆除裝置,或是從電表或外部直接私拉電線。所以我們的消防宣傳工作必須不斷深入,讓廣大居民切實了解到諸如私拉亂接電線這類現(xiàn)象的危害性,不斷改善老城廂區(qū)域消防安全環(huán)境。

7 結(jié)束語

滅弧式電氣保護(hù)裝置等消防設(shè)施在老舊小區(qū)中的廣泛運(yùn)用對提高區(qū)域火災(zāi)防控水平、第一時間消除火災(zāi)隱患起著至關(guān)重要的作用。通過對設(shè)施動作情況的分析也能從一個側(cè)面幫助火災(zāi)調(diào)查工作更加順利開展。