電氣技術對大型商業樓建筑火災的分析及防范措施

洪節華

(江西長運物業經營有限公司，江西 南昌330000)

近幾年，隨著我國能源建設的大力發展，極大的滿足了城鄉人民生產、商業服務和生活用電量大幅度增加的需求。建筑業有了快速發展，特別是大型高層商業樓建筑的增多以及裝修工程的普及，火災隱患也隨之增多。密集型商業樓建筑發生火災的原因有兩類：（1）人群密集造成有關工作人員不易察覺險情、工作人員防火意識較差、火源管理不善、使用不慎引起火災；（2）電氣火災，即電氣設備在運行中產生的熱量，電火花或電弧直接引起火災和爆炸（如線路、電動機、電爐、照明器具、插座、開關等設備均可能引起火災）。據國家消防部門的統計資料顯示，電氣火災呈逐年上升趨勢，電氣火災占總火災數的比例也在快速上升，特別是大型商業區電氣火災。因電氣火災造成的損失都在火災總損失的40%以上，沿海經濟發達地區建筑電氣火災數甚至高達該省火災總起數的70%-80%。隨著火災總數的增加，每年電氣火災的次數也在線性上升。下面著重論述建筑電氣火災原因及防范措施。

1 建筑電氣火災原因的分析

1.1 接地故障引起的火災

接地故障指帶電導體與水管、鋼管、設備金屬外殼的接觸短路。接地故障比較隱蔽，不易發覺，也比較復雜，所以接地故障起火后的危險性較大。按照規范，商業樓建筑電氣接地一般采用TN2C2S接地系統。即零線在進戶處做重復節點，入戶后零線（N線）和保護接地線（PE線）分開鋪設，在插座和人體一接觸外殼的用電設備或燈具回路中裝設漏電開關，以達到人體接觸漏電的電器或設備時，漏電開關及時運作，切斷電源，避免發生傷亡事故。

1.1.1 故障電流起火

一旦發生接地故障，產生的故障電流除流通PE線、N線，還會通過電氣設備金屬外殼、各種管道及接線端子。由于接地故障電阻較大，故障電流受到限制，因此電流保護器難以切斷故障電流，以短路電流形成存在，而僅0.5A的故障電流長期存在所產生的電弧溫度可高達2000℃，可達到周圍的可燃物的著火點而造成火災。再則若PE導線截面選擇太小，通過較大接地故障電流時，使線路升溫發熱引起火災。

1.1.2 故障電壓起火

發生接地故障，使電氣設備外露金屬可導電部分帶對地故障電壓，接地故障電壓除了發生常見的奠基事故外，還會造成與帶地電位的各種金屬管道、金屬構件之間大火、拉弧或引起火源，從簡單的實驗就可以看到僅有十幾伏的維持電壓就可使電弧連續不斷，周圍若有可燃物，即很容易引起火災。

1.1.3 接地極設計不合理

接地極設計不合理，接地電阻還不到規定的標準。規范規定接地電阻不大于10Ω。如果接地電阻大于10Ω，則可能漏電，而電流小于漏電開關動作電流，即使觸電，也不能及時斷開電流。

1.2 偽劣電氣產品引起的火災

由于目前市場上銷售的各種電氣產品（如開關、插座、電子鎮流器、各類電線，電纜，線槽等），有極大一部分共電氣性能技術指標絕緣性能都不符合國家及國際電工委員會IEC標準。再加上一些施工安裝人員質量意識較差，只顧賺錢不顧工程質量，不按設計圖紙要求和施工規范進行施工，大量使用偽劣電氣產品或已淘汰的電氣產品，最后導致各類安全事故和電氣火災事故的發生。

1.3 商業樓內裝修不按規定安裝電源及用電設備

隨著人們生活質量的不斷改善，人們對商業樓內店面的美觀、舒適、工作環境的要求越來越高。在其裝修過程中往往只追求華麗而忽視了用電及防火安全。（1）大量使用可燃性材料，電氣設備位置隨意安裝，無預留散熱空間；（2）用電設備及電源導線不按防火要求安裝或施工，在吊頂棚內部穿阻燃PVC管，也不做接地跨接；（3）線路接頭處理馬虎，產生虛接觸，隨意在吊頂棚內分支接線，接頭沒有設在接線盒內。

1.4 建筑物無防雷設施或防雷設施不合格引發火災

雷電在電位約為1*10kV-1*104kV不等。雷電流的幅值約為數千安到數百千安，雷擊時產生功率很大，且放電時間一般約為幾十微秒，放電區最高溫度可達2000℃，雷電產生的高壓會沿金屬物體侵入用戶，造成室內金屬結構、供電線路回路之間產生放電、起火或爆炸。這就是雷電引發的火災。雷電造成破壞的原因主要是電壓擊穿效應和電流的熱效應。當地面建筑物遭到雷擊后會使建筑物破壞（即建筑物倒塌、起火或爆炸等），人員傷亡。建筑物防雷設施的設計與安裝必須符合國家GB500057294防雷標準。為防止雷電引起的線路過電壓，在弱電系統中應加裝電源過電壓保護器，高能浪涌抑制器和避雷器。弱電系統同樣要做總等電位和輔助等電位保護，等電位保護區起到抗干擾作用。

2 電氣火災的防范措施

2.1 設置漏電電流動作保護器。

在商業樓建筑的電源總進線處設置漏電電流動作保護器，其動作電流不超過500mA，一般可取300mA。其漏電電流動作保護器可有效的防止接地故障引起的火災，并可作為防止人身電擊傷害的第二道防線。

2.2 在建筑物內的電氣裝置實施總等電位聯結，選可防止沿PE線，N線穿到竄入的故障電壓，消除電位差，以防止

這可有效避免接地故障引起的電氣火災和人身電擊傷害事故。

2.3 工程質量管理部門要認真做好檢查，堅決杜絕無證從事電氣工程的施工和安

不得使用假冒偽劣產品及淘汰的電氣產品，嚴格執行安裝標準以確保安裝質量。

2.4 增強防患意思，強化管理，經常檢查在用電氣設備、導線的運行情況。

一旦發生電氣火災隱患應及時進行整改，做到防范于未然。

2.5 防雷接地（為了防止雷電的危害而進行的接地，稱防雷接地）。

防雷接地規范中對利用建筑物基礎和主體鋼筋做接地極和引下線以及人工接地裝置、接閃器的安裝做了具體要求。設計對防雷接地阻值都給出了參數，接地體和引下線完成后要測試，接閃器完成后整個系統才能測試。人工接地引下線要順直，不存在死角，引下線金屬保護管要與引下線做電氣連通。避雷帶形成等電位可防靜電危害。人工接地裝置接地體間距不小于5m是為了降低接地屏蔽作用，并且每年要求國家規定檢查部門進行防雷接地檢測一次。

3 油浸式電力變壓器的電氣火災分析及預防

油浸式電力變壓器以其價格低、規格型號多而在商業區應用較為廣泛。但由于其結構形式、組成等的特點而叫其他形式的變壓器容易發生電氣火災。油浸式電力變壓器的油箱內充滿著起絕緣和散熱作用的變壓器油，是飽和碳氫化合物，閃點為135℃，同時內部的絕緣墊等大多是用一些有機可燃物制成。當浸在絕緣油中的各裸金屬接點（如電壓分接開關觸頭）接觸不良或由于過載而導致局部過熱時，會使絕緣油分解，產生氫烴類易燃氣體，而絕緣材料則易分解產生一氧化碳和二氧化碳。這些易燃氣體產生的直接結果是使絕緣油的閃點降至50℃左右，變壓器的絕緣油正常工作溫度一般在85℃以下。顯然，變壓器已經具備了被點燃的條件，此時有可能有以下幾種情況發生：一種是在正常條件下，由于變壓器箱體密封性好，空氣不能與易燃性油氣混合，卻不能發生燃燒爆炸。但在上述故障長時間作用下，易燃氣體不斷產生，變壓器體內部壓力急劇增大，最終使箱體炸裂。另一種情況是變壓器由于故障而產生火花、電弧，直接引燃箱體內的易燃氣體而發生爆炸燃燒。最后一種情況是在變壓器內部的易燃氣體壓力作用下，變壓器箱體的密封被破壞，變壓器箱體內的可燃性氣體噴出遇空氣（氧）即燃燒引發火災。

常見變壓器引發火災的原因有以下幾種：

1）制造質量不佳，接點觸頭不良使局部過熱或絕緣失效導致短路；

2）長期超負荷運行而變壓器的保護裝置設置不當；

3）維護檢修失當，未能及時發現并消除諸如絕緣油變質、減少、油溫不正常、瓷瓶損壞、變壓器箱體密封破壞等隱患；

4）變壓器鐵芯絕緣老化，或者固定鐵芯的螺栓套管損壞，使鐵芯產生渦流，引起發熱而加速絕緣的老化；

5）三相負荷不平衡，引起中線電流過大，導致變壓器部分繞組過熱；

6）當三相負載不平衡而又接地不良，導致零線電流過大而接地點接觸電阻又較大時，接地點就會產生高溫，引燃可燃物。對于變壓器適用過程中的超負荷運行，可采取設量完善的保護裝置，如差動保護、云向保護、低電壓保護、過電壓保護、過電流繼電器、氣體保護、溫度保護等措施，當發生故障時能發現并及時切斷電源，是變壓器過負荷值不超過相應規定值。最后應加強變壓器適用過程中的巡查，尤其是在負荷高峰時段。巡查時應檢查：（1）油機的油位及油顏色；（2）絕緣油上層溫度；（3）變壓器運行時的響聲；（4）高低壓瓷套有無損壞及放電痕跡，引線接點接觸情況；（5）接地防雷設備的工作狀況；（6）如低壓側有三相電流表，則應注意三相電流的平衡狀況；（7）應經常檢查接地線，點是否連接完整緊固，并應定期測試接地電阻。

4 結語

發生電氣火災的原因是多種多樣的，除了采取必要的技術措施外，最關鍵的還是管理，保證電氣線路系統始終處于良好的運行狀態。設計、施工、業主、消防和質量監督等有關部門要密切配合加強管理，以減少甚或杜絕由于電氣原因引發重大火災事故的發生。

［1］祝淑萍.供電系統電力網設計[M].長春：吉林工業大學出版社，1997，7.

［2］符斌，王暉.網吧火災隱患及其對策[J].山西建筑，2005，31(5)：125-126.