接地故障導(dǎo)致的電氣火災(zāi)及防范措施

張明輝

（雞西市消防支隊(duì)，黑龍江 雞西 158100）

引發(fā)電氣火災(zāi)的原因很多，由接地故障漏電引發(fā)的火災(zāi)不斷發(fā)生。而且，它比一般短路引起的火災(zāi)更具隱蔽性，后果更為嚴(yán)重。電氣接地故障是指相線和電氣裝置的外露導(dǎo)電部分 (設(shè)備的金屬外殼、敷線管槽、電氣裝置的構(gòu)架等)、裝置的外導(dǎo)電部分(包括水，暖、煤氣，空調(diào)的金屬管道和建筑物金屬結(jié)構(gòu)等)以及大地之間的短路，通常，一幢建筑物內(nèi)存在著多種接地。如系統(tǒng)接地、保護(hù)按地、防雷接地、電子設(shè)備接地等等。由于這幾種接地的作用各不相同，在實(shí)際使用中相互影響，如果措施不當(dāng)，輕則影響用電設(shè)備的正常工作，重則影響人身安全。

1 接地種類

1.1 系統(tǒng)接地

系統(tǒng)接地是系統(tǒng)電源的某一點(diǎn)接地，這個(gè)點(diǎn)通常是電源(變壓器、發(fā)電機(jī))的中性點(diǎn)，系統(tǒng)接地和保護(hù)接地系統(tǒng)接地的主要作用是使系統(tǒng)能正常運(yùn)行。如，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，地面瞬變電磁場(chǎng)使低壓電線路感應(yīng)出幅值很高的瞬態(tài)過電壓，線路對(duì)地絕緣，因而承受很高的沖擊電壓，系統(tǒng)接地后由于雷電流對(duì)地泄放降低了線路塒地的瞬態(tài)過電壓，從而減輕了線路被擊穿的危險(xiǎn)。

1.2 保護(hù)接地

保護(hù)接地是配電系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)電氣設(shè)備金屬外殼和敷線用的套管、線槽等電氣裝置的外露導(dǎo)電部分直接接地，為故障電流提供返回電流通路，使保護(hù)電器能夠及時(shí)切斷電流，從而起到防電擊和防電氣火災(zāi)的保護(hù)作用。

1.3 防雷接地

以前雷電對(duì)建筑群的破壞主要是直接的，如雷擊屋檐，引起斷裂，破碎等，最為嚴(yán)重的是由于雷擊引發(fā)火災(zāi)，歷史上曾多次發(fā)生這些雷害事件。如今又出現(xiàn)了一個(gè)新的問題，出于防火、防盜、信息管理、自動(dòng)化管理的需要，近年來，在建筑物中陸續(xù)安裝了一些電子信息設(shè)備，而這些電子設(shè)備的耐壓水平低，對(duì)電磁干擾特別敏感。在雷擊建筑物的防雷系統(tǒng)時(shí)，強(qiáng)大的雷電流沿引下線泄放入地，在室內(nèi)空間會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁暫態(tài)過程，對(duì)其周圍的電子設(shè)備系統(tǒng)造成干擾，引起電子系統(tǒng)的誤動(dòng)，甚至造成電子系統(tǒng)的損壞。

2 共用接地與獨(dú)立接地

從電氣安全的觀點(diǎn)上看，最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的接地措施應(yīng)采用等電位聯(lián)接，而總的等電位聯(lián)接實(shí)際上就是共用接地。若一幢建筑物的幾種接地采用的是各自獨(dú)立接地，特別是當(dāng)防雷裝置被雷擊時(shí)，其電位瞬間會(huì)很高(最高可達(dá)萬伏級(jí))使人身遭受電擊或引起引發(fā)發(fā)火災(zāi)，損壞設(shè)備等事故的概率也大大高于用采共用接地的情況。當(dāng)采用共用接地時(shí)，雷電流在沖擊接地阻上產(chǎn)生的電位將存在于原為零電位的共用接地裝置上。這時(shí)各種接地基本上處于同一電位，引發(fā)事故的概率就大大地減少了，因此，在規(guī)范內(nèi)，除特殊要求外，盡可能地采用共用接地。當(dāng)然，我們所講的“共用接地”的接地方式在工程中是有條件的，是嚴(yán)格一點(diǎn)的接地方式，不是隨意的混接和就近接地，也不是只把各種接地系統(tǒng)連接在一起的所謂共用接地，否則會(huì)變成實(shí)質(zhì)上的多點(diǎn)接地方式。

3 造成接地故障的原因

造成接地故障的原因，歸納起來，主要以下幾種：

3.1 低壓配電系統(tǒng)中設(shè)備安裝、線路敷設(shè)為非電氣專人員，素質(zhì)參差不齊，施工質(zhì)量難以保證。

3.2 電氣線路及設(shè)備疏于檢查，因過負(fù)荷或使用年限長(zhǎng)等原因絕緣老化。

3.3 選用電氣產(chǎn)品，不符合質(zhì)量要求。

3.4 外界因素。水份浸入、擠壓、鼠咬致絕緣破壞等。

4 接地故障引發(fā)火災(zāi)原因

4.1 故障電流起火

電弧性故障接地電流引起火災(zāi)，其故障點(diǎn)往往是接觸不良，似接非接，故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧。電火花具有很大的阻抗，限制了故障電流，使過流保護(hù)開關(guān)不能動(dòng)作或延緩動(dòng)作，故障點(diǎn)局部高溫達(dá)2000～3000℃，容易引燃近旁的可燃物質(zhì)。由于故障電弧阻抗大，220V相壓大部分降落在電弧上，接地電壓大大減小，一般不會(huì)招致人身電擊。還有一種保護(hù)地線端子處連結(jié)不實(shí)，往往不易被發(fā)現(xiàn)。此時(shí)，設(shè)備照常工作，一旦發(fā)生接地故障，連接端口處產(chǎn)生高溫或電弧，燃燒可燃物質(zhì)，不僅可能燒毀開關(guān)設(shè)備、導(dǎo)線，電纜，更甚者可能引起惡性電氣短路，引發(fā)火災(zāi)。

4.2 故障電壓起火

接地故障除產(chǎn)生故障電流外，還能使電氣裝置的外露導(dǎo)電部分帶對(duì)地故障電壓，它就是通常引起電擊故障的接觸電壓。故障電壓可來自電氣裝置內(nèi)部，也可來自電氣裝置的外部。接地故障發(fā)生過程中，如不及時(shí)切斷電源，故障電壓會(huì)沿保護(hù)地線傳導(dǎo)，使所有與之相連的電氣裝置金屬外殼帶有對(duì)地接觸電壓，這時(shí)就有可能向鄰近低電位的水暖、煤氣管等金屬構(gòu)件引發(fā)電弧成為火源。僅20V的維持電壓就可使電弧連續(xù)發(fā)生；同樣引燃周圍可燃物及可燃?xì)怏w。

5 接地故障引發(fā)火災(zāi)防范措施

防止接地故障火災(zāi)首先應(yīng)在電氣線路和設(shè)備的選用和安裝上盡量防止絕緣損壞導(dǎo)致接地故障的發(fā)生，但完全杜絕其發(fā)生是不可能的。故障點(diǎn)熔焊的接地故障易引起人身電擊事故；而打火花、拉電弧的接地故障易引起電氣火災(zāi)。

嚴(yán)格按低壓電氣裝置操作規(guī)程施工。做好交工驗(yàn)收，杜絕一切人為造成的接地故障發(fā)生。

裝飾、裝修工程嚴(yán)格執(zhí)行《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火防范》不用或盡量少用可燃材料，電氣線路穿過可燃物時(shí)應(yīng)穿管保護(hù)，設(shè)置專用接地絕緣線。

配電裝置與可燃物應(yīng)有足夠的安全距離。確實(shí)分不開的，應(yīng)做好隔熱保護(hù)措施。

采用過電流保護(hù)兼作接地故障保護(hù)時(shí)，按低壓配電設(shè)計(jì)按規(guī)范驗(yàn)算，滿足切斷故障回路時(shí)間，合理選用保護(hù)電器過流保護(hù)值。

按規(guī)范核選接地保護(hù)截面，較大的截面及較小重復(fù)接地電阻能增大故障電流，有利于保護(hù)裝置動(dòng)作的靈敏度。

電氣線路應(yīng)從防火要求宜采用銅芯線，銅芯線接頭不易氧化和腐蝕，且強(qiáng)度高，接頭接觸電阻小。

裝設(shè)漏電保護(hù)器。低壓配電系統(tǒng)，過電流兼接地故障保護(hù)并非完全可靠，理論計(jì)算滿足了，而實(shí)際中變化因素很多。如產(chǎn)品質(zhì)量，維修管理，及使用中參數(shù)變化等。因此不能有效地防止接地故障引發(fā)的火災(zāi)，而具有漏電保護(hù)功能的斷路器對(duì)電弧短路有很高動(dòng)作靈敏度，能及時(shí)切斷電源，防止火災(zāi)發(fā)生。

6 總束語

隨著科技的飛速發(fā)展，電氣接地故障引起火災(zāi)是不容忽視的，應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)其發(fā)展和形成原因，結(jié)合具體設(shè)計(jì)和施工的實(shí)際，采取一系列的措施，力爭(zhēng)做到萬無一失，防患于未燃。合理選用、科學(xué)設(shè)置漏電保護(hù)器，而采用總等電位聯(lián)結(jié)和局部等電位的最根本措施，也將是安全用電的發(fā)展趨勢(shì)。

[1]章長(zhǎng)東.工業(yè)與民用電氣安全[M].北京：中國電力出版社.1996.6.

[2]王厚余漏電保護(hù)器應(yīng)用中的幾個(gè)問題[J].建筑電氣.1999(4):2-6.

[3]徐志強(qiáng).建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社.1994.11.