淺析低壓線路常見電氣火災原因及對應的預防措施

安科瑞 陳聰

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摘要：為保證電力能源供應的穩(wěn)定，減少火災的出現(xiàn)，本文分析了低壓電路出現(xiàn)電氣火災的常見原因，并給出相應的預防措施。

關鍵詞：低壓線路；電氣火災；短路；線路過載

0.引言

低壓線路指經(jīng)配電變壓器將高壓10kV降低到380V以下的電氣線路。低壓電器通常指在交流電壓1200V或直流電壓1500V以下工作的電器，常見的低壓器有開關、熔斷器、接觸器、漏電保護器和繼電器等。低壓電路引發(fā)的電氣火災是我國常見火災類型之一，為抑制火災的發(fā)生，需要綜合分析影響火災發(fā)生的原因并制定預防措施。

1.低壓線路常見電氣火災的原因

低壓線路會因為不同原因而引發(fā)電力火災。比如，某電力企業(yè)的低壓線路使用的是架空電路，并選擇了配套的電纜，而線路敷設的環(huán)境既包括城鎮(zhèn)，也有自然環(huán)境，敷設方式采用架空敷設，由于線路與設備長期暴露在環(huán)境中，且施工中存在人為失誤，導致某些線路的表面出現(xiàn)破損，有些導線甚至已斷裂，由此引發(fā)了電氣火災?？梢姡陀^分析發(fā)生電氣火災的原因，并對火災事故進行認定。

1.1原因

1）線路短路

線路短路是電氣火災的主要原因之一，電路出現(xiàn)短路會讓電流交叉，提升線路的電壓，引發(fā)火災。線路出現(xiàn)短路的原因有很多，比如絕緣層長期暴露在外部環(huán)境中，受外部環(huán)境影響其絕緣作用減小，或是裸電線的安裝位置過低，搬運金屬物品時不小心碰觸，固定線路的金屬物掉落，導致電路垮接，以及電線機械強度較差，受外力拉扯后斷落到地面或其他線路上等，這些都可能讓電路發(fā)生混電，進而引發(fā)火災[2]。例如，2115年12月25日紹興上虞某酒店用于圣誕節(jié)活動的圣誕樹突然起火，圣誕樹主要由塑料和聚乙烯材料搭建，約兩層樓高，經(jīng)事故調(diào)查后認定，是裝飾燈的線路短路引燃了圣誕樹上的裝飾物，從而引發(fā)火災。

1. 接觸不良

接觸不良是導線之間的連接、導線和設備之間的銜接等出現(xiàn)接觸不牢的情況。一旦出現(xiàn)接觸不良，在形成通電回路的情況下，會讓某些位置的溫度不斷上升，破壞線路的絕緣層，粉塵與接通電力的電纜線接觸后，形成火災。這類火災是消防預防的難點與重點，在實際操作中，只有技術水平較高的工作人員才能發(fā)現(xiàn)接觸不良的位置。

1. 線路漏電

線路因長期暴露在環(huán)境中，受周圍環(huán)境影響，外部表皮會自然老化，出現(xiàn)磨損，而人為對線路的破壞也會讓絕緣作用失效。在這種情況下，線路接通電流后，電流會從線路的破損處外流，與周圍環(huán)境的實體材料、空氣中的可燃物直接接觸，緩慢形成高溫，引燃可燃物。在實際生活中，如果不使用專業(yè)工具很難發(fā)現(xiàn)漏電，而人體接觸漏電位置后，會因為電流的擊打造成損傷，另外，漏電也會增加電量的使用，需增加用電支出。

1. 線路的電力過載

如果線路的電流超出原定荷載量，電壓大于安全電壓，可能使線路的電流增加，某些位置的溫度不斷上升，引發(fā)電線燃燒，而電線燃燒后會點燃周圍的易燃物體。出現(xiàn)線路過載的原因有：完成線路安裝后，電線可承載的電壓較小，且電阻的增加降低了電流的速度；電線超負荷運轉，在同一個插座上連接多個較大功率的電器，導致電流不穩(wěn)；電線穿管直徑較小，延長了線路散熱的時長，當達到一定溫度后，線路發(fā)生自燃。例如，2014年2月14日慈溪市某展館發(fā)生火災，模型電氣線路出現(xiàn)故障，展館東南處的沙盤模型和大型多媒體LED顯示屏起火，過火面積達300多平方米。

1.2原因的認定

基于上述火災原因進行火災認定，根據(jù)原因給出終結論，明確各當事人需要承擔的責任，按照有關法律法規(guī)對主要責任人與單位給予處罰。同時，終責任確定后，保險公司可根據(jù)結論決定是否理賠。且行政單位與個人可從中總結經(jīng)驗，完善內(nèi)部消防措施，增強防護意識。

對于認定要點的分析，從形成火災的原因、線路的通電情況等方面展開論述。首先，火災發(fā)生具備先決條件，即在起火點的周圍形成了電流回路，出現(xiàn)線路漏電，且整條線路處于通電狀態(tài)，存在電路故障，電路故障產(chǎn)生的能量達到引發(fā)火災的標準?；馂某霈F(xiàn)后，會按照特定的規(guī)律向周圍蔓延。其次，對線路通電情況的分析，是確定起火線路的前端有電流經(jīng)過，并用專業(yè)設備完成對現(xiàn)場的勘驗，檢查開關的開閉。其中，開關開閉狀態(tài)的分析是確定火災原因的重要因素之一，如果開關相對完整，通過觀察即可知其開閉狀態(tài)，但如果已嚴重燒毀，則可以通過刀閘、插銷等進行判斷。再次，現(xiàn)場勘驗時按照程度進行，包括兩點，一是配電盤檢查，通過對外部、盤面、盤后等位置的檢查可判斷其狀態(tài)，找到引起火災的證據(jù)，二是線路檢查，檢查電路型號與敷設方式及線路所在的環(huán)境，檢查整體線路接點的數(shù)量等。后，進行調(diào)查訪問與現(xiàn)場基本情況分析，前者是向負責線路敷設的工作人員等詢問電路敷設的整體情況，確定線路周圍環(huán)境中可燃物的數(shù)量，檢查保護裝置，后者是檢查線路是否存在短路或燃燒后熔斷的問題，判斷其熔斷特征。

對起火原因的認定有三個步驟，分別是現(xiàn)場資料的搜集、技術鑒定與調(diào)查。

短路火災的認定：對于這類情況，是發(fā)現(xiàn)起火點周圍有出現(xiàn)短路的點，并發(fā)現(xiàn)熔痕，而出現(xiàn)短路的回路需與火場保持一定的距離，絕緣層沒有破損。確定這些證據(jù)后，由技術人員進行技術鑒定，以從中發(fā)現(xiàn)與短路特征一致的熔痕。通過對周圍居民、電力公司的走訪，確定火災發(fā)生過程中電器出現(xiàn)運行不穩(wěn)定的情況，火災發(fā)生區(qū)域的電壓有明顯的上升。

接觸不良的認定：在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)故障接頭的殘留，并檢查各導線、設備之間的接頭是否完好，并收集固定連接的釘、墊片等。技術人員檢查接頭處是否有燃燒后形成的碳渣與燃燒溶解，墊片等表面是否有電火花灼燒的痕跡，并根據(jù)現(xiàn)場情況判斷接頭的連接方式。通過調(diào)查了解火災現(xiàn)場是否有大功率機器，搜集線路的安裝、檢修情況。

漏電情況的認定：對于這類情況，是找到現(xiàn)場的起火點、漏電點、接地點等，并在現(xiàn)場搜集相關物證，經(jīng)分析后完成認定工作。

線路過度負載的認定：重要的是現(xiàn)場取證，即在現(xiàn)場的室內(nèi)外找到殘留的導線，根據(jù)導線外觀、接頭的狀態(tài)判斷原因并給出結論。

2.低壓線路常見電氣火災的綜合預防

雖然采取了預防措施，但由于缺少相關的法規(guī)，管理不足等，影響了預防的效果。我國還未建立完善的行政法規(guī)，技術法規(guī)內(nèi)容單一，采用的管理措施與實際情況有很多出入；工作人員的安全意識和工作素養(yǎng)都有待增強，技術措施不完善?；诖耍瑸樵鰪姵Ｒ婋姎饣馂牡念A防，可從以下幾個方面著手。

2.1建立健全法律法規(guī)

需根據(jù)現(xiàn)有的規(guī)章制度，結合電氣安全管理相關內(nèi)容，制定完善的安全管理行政規(guī)章，著重突出預防電氣火災發(fā)生的要點及操作時的基本要求，同時，要明確追責制度的建立，要求供電、設計、維護等部門切實履行自己的職責。規(guī)章制度制定時要注意的是，內(nèi)容的提出在保證利益的基礎上，保證企業(yè)利益，多部門協(xié)調(diào)配合，確保制度內(nèi)容的科學性與合理性。各地方管理部門應結合當?shù)氐幕厩闆r，參照行政規(guī)章的內(nèi)容，因地制宜，制定符合本地的安全用電規(guī)章制度。在地方的規(guī)章制度內(nèi)，包含的內(nèi)容有防火設計的方法與規(guī)范，規(guī)范使用的技術，并要求防火設計結束后將其作為標準進行驗收。

2.2優(yōu)化管理，加大管理力度

首先，實現(xiàn)多部門聯(lián)合，讓多個部門共同參與安全用電的管理工作。其次，要求負責設計、施工與檢驗的單位與部門接受資格審核，由于設計或安裝、檢驗不到位而發(fā)生火災的，需對負責的部門給予處罰。再次，對建設的單位和使用的個人進行再教育，并審核其是否有使用的資格，提升其對故障的預防能力。此外，根據(jù)電氣工程的變化制定新的管理制度，從源頭消除隱患。后，定期檢測電氣工程，及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患并消除。

2.3引入技術，加大技術研究力度

技術的引入可以讓技術人員用更優(yōu)的方式完成電氣工程的檢測，提高工作效率，在引進技術的同時，要針對不同的情況研發(fā)新的技術，并把技術在實際工作中應用。根據(jù)電氣工程周圍環(huán)境的不同使用相關技術，比如在公共場所內(nèi)，為了控制火勢的蔓延，可以把阻燃、耐火的電纜作為線路，提升線路的耐燃性。同時，電氣工程在不同性質建筑中的應用需要對線路的電壓、電力進行實時監(jiān)測，可在工程中加入電路保護器裝置。此外，可以進行以下操作：在建筑中使用紅外測溫儀、超聲探波儀等設備，定期進行預防檢查；研發(fā)電弧故障斷路器，減少電弧性短路的出現(xiàn)；在工程的配電裝置中加入過熱探測裝置，如果線路出現(xiàn)局部過熱或電流過大，可及時預警；根據(jù)以往出現(xiàn)的火災類型建立危險評估體系，評估不同火災類型的危險性，并不斷嘗試提升評估體系的可靠性；優(yōu)化火災痕跡的鑒定技術。

2.4加強教育培訓

對于短路的預防，是優(yōu)化對線路絕緣層的保護。在敷設電路時，可以用不同方式引導導線，盡量避免導線直接暴露在環(huán)境中，如果導線周圍的環(huán)境較差，需用不同的措施加以保護。如果導線要經(jīng)過溫度較高的環(huán)境，應盡可能避開，并用防火槽等裝置進行保護。發(fā)生電路短路后需要馬上切斷電源，控制火勢的蔓延，在電源沒有切斷前不可用水滅火。此外，選擇導線截面的大小時保證截面可承載的流量超過線路的額定流量。

對于漏電故障的處理，是確保絕緣層完好的情況下，安裝漏電保護開關，并在安裝前與安裝后進行檢查，如果線路發(fā)生漏電，開關會及時關閉，避免火災發(fā)生。同時，應在建筑內(nèi)部設置監(jiān)控系統(tǒng)，因為建筑內(nèi)部有大量的電氣設備，通過監(jiān)控系統(tǒng)實時了解這些設備的運行狀態(tài)，能夠及時發(fā)現(xiàn)設備運行的異常，在一時間消除火災隱患，優(yōu)化對電氣設備的保護。另外，電路系統(tǒng)中會使用大量的PE線，為預防其發(fā)生漏電，可以在整條線路設計中設置多個接地點，如果其他位置的線路發(fā)生漏電，形成的高壓會隨著電路流入PE線內(nèi)，以保護整個電力系統(tǒng)。

對于接觸不良的預防，是在線路安裝過程中確保每個導線的接頭都連接緊密，可用絕緣膠帶保護，如果導線位于室外，需在導線表面做防水處理。安裝結束后，需由專業(yè)人員檢查，并在特定位置涂抹變色漆等材料，通過觀察變色漆顏色的變化，以及時發(fā)現(xiàn)問題。

3.安科瑞電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

3．1概述

Acre1-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng)，已通過消防電子產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗的消防電子產(chǎn)品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。

3．2應用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。

3．3系統(tǒng)結構

3．4系統(tǒng)功能

1. 監(jiān)控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。

1. 當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

2. 通訊故障報警：當監(jiān)控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，監(jiān)控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

1. 當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

3．5配置方案

4.結束語

綜上，低壓線路電氣火災會造成大量的經(jīng)濟損失和傷亡，對于電廠或其他建筑來說，為實現(xiàn)安全生產(chǎn)，需分析發(fā)生火災的原因，采用技術分析完成認定，基于此給出應對方案，以保證電力設備的安全，減少電氣火災的發(fā)生。

【參考文獻】

1. 王運生.住宅電氣設計及電氣防火對策研究[J].中國建材科技,2016,25(02):114-115.

2. 韓守波.低壓線路常見電氣火災原因分析認定及預防措施研究[J].山東工業(yè)技術,2016(21):184.

3. 姜峰.低壓線路電氣火災原因淺析[J].四川建筑,2011,31(05):225-226.

4. 張琦.淺談某企業(yè)低壓電力工程線路敷設[J].中國新技術新產(chǎn)品,2012(17):58-59.

5. 李斌.淺談低壓配電系統(tǒng)常見故障與解決措施[J].中國電業(yè)(技術版),2015(11):12-13.

6. 丁彩紅,陳兵.市政工程低壓配電設計常見問題及策略[J].低碳世界,2017(02):101-102.

7. 王珂柯，陸淼淼.探究低壓線路常見電氣火災原因的分析認定及預防措施.

8. 安科瑞消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)/防火門監(jiān)控系統(tǒng)/消防設備電源監(jiān)控系統(tǒng)/電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)選型手冊.2022.05版