幾起電纜槽內(nèi)電纜短路火災(zāi)的調(diào)查與分析

張一軍

(溫州市消防支隊(duì)，浙江 溫州 325000)

幾起電纜槽內(nèi)電纜短路火災(zāi)的調(diào)查與分析

張一軍

(溫州市消防支隊(duì)，浙江 溫州 325000)

生產(chǎn)企業(yè)普遍在電纜槽內(nèi)敷設(shè)電纜，電纜槽對(duì)電纜起到了保護(hù)作用。但長(zhǎng)期以來(lái)，人們忽視了在有振動(dòng)源存在的環(huán)境下，用支吊架安裝的電纜槽槽口與電纜之間會(huì)長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng)摩擦，造成絕緣層破損引起短路。介紹了幾起電纜槽內(nèi)電纜短路火災(zāi)的調(diào)查情況，分析電纜槽內(nèi)電纜因滴水效應(yīng)造成絕緣層破裂發(fā)生短路并引發(fā)火災(zāi)之原因，提出預(yù)防對(duì)策。

火災(zāi)調(diào)查；痕跡物證；電纜槽；短路

電路短路是引起火災(zāi)的一種常見原因，造成短路的因素有多種，如：絕緣老化、機(jī)械損傷、保護(hù)層腐蝕、超壓擊穿、絕緣受潮、絕緣物流失、電纜材料缺陷等[1-2]。其中絕緣層長(zhǎng)時(shí)間受外力磨損造成破裂是一種容易被人忽視而不應(yīng)小覷的因素，因此原因引發(fā)短路造成較大經(jīng)濟(jì)損失或人員傷亡的火災(zāi)屢有發(fā)生。2013年5月31日，中國(guó)儲(chǔ)備糧管理總公司黑龍江分公司林甸直屬庫(kù)發(fā)生火災(zāi)事故，造成80個(gè)糧囤、攬堆過(guò)火，直接經(jīng)濟(jì)損失307.9萬(wàn)元。經(jīng)調(diào)查，事故直接原因是：糧庫(kù)作業(yè)過(guò)程中，皮帶式輸送機(jī)在振動(dòng)狀態(tài)下電源導(dǎo)線與配電箱箱體孔洞邊緣產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致電源導(dǎo)線絕緣皮破損漏電并打火，引燃可燃物葦柵和麻袋，并蔓延至其他79個(gè)糧囤、攬堆貨位的葦柵苫蓋物[3]。筆者對(duì)近年來(lái)發(fā)生在溫州的生產(chǎn)企業(yè)電氣線路故障火災(zāi)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)有三起電路短路的火災(zāi)都是因電源線長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng)摩擦造成絕緣層破損而引發(fā)，起火點(diǎn)均在用支吊架安裝的電纜槽接縫處，且起火點(diǎn)附近的內(nèi)外界環(huán)境接近，事故原因如出一轍，具有非常典型的教育意義。

1 火災(zāi)基本情況

1.1 倚麗格鞋業(yè)有限公司“7·23”火災(zāi)

2012年7月23日11時(shí)許，溫州瑞安市浙江倚麗格鞋業(yè)有限公司第一層車間(如圖1所示)發(fā)生火災(zāi)，過(guò)火面積約2 000 m2，燒毀機(jī)器、原料、半成品鞋、成品鞋等，無(wú)人員傷亡。起火建筑地上5層，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建筑面積約7 000 m2，2011年2月投入使用，第三層為倉(cāng)庫(kù)，其余各層均為車間。

1.2 瑞龍電鍍有限公司“5·14”火災(zāi)

2014年5月14日4時(shí)許，溫州瑞安市瑞龍電鍍有限公司發(fā)生火災(zāi)，過(guò)火面積約2 200 m2，燒毀電鍍流水線等物品，造成1人死亡，2人受傷。起火建筑主體為“一”字形，地上4層，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，第一層至第四層均為電鍍生產(chǎn)車間(瑞龍電鍍有限公司位于第三層，如圖2所示)，建筑面積約5 000 m2。建筑物四周均為道路。

1.3 環(huán)球鞋業(yè)有限公司“10·8”火災(zāi)

2014年10月8日22時(shí)許，溫州瑞安市環(huán)球鞋業(yè)有限公司1號(hào)生產(chǎn)車間發(fā)生火災(zāi)，過(guò)火面積約1 900 m2，燒毀機(jī)器、鞋原料、半成品鞋、成品鞋等物品，無(wú)人員傷亡。起火建筑主體地上4層，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建筑面積約8 000 m2，2005年投入使用，第一層至第四層均為制鞋生產(chǎn)車間。如圖3所示。

圖2 瑞龍電鍍車間平面圖

圖3 環(huán)球鞋業(yè)1號(hào)車間平面圖

2 火災(zāi)調(diào)查情況

2.1 倚麗格鞋業(yè)有限公司“7·23”火災(zāi)調(diào)查情況

2.1.1 調(diào)查訪問(wèn)

火災(zāi)發(fā)生后，調(diào)查人員走訪相關(guān)人員，制作詢問(wèn)筆錄21份。經(jīng)過(guò)調(diào)查了解到：工人趙某、黃某某起火前在第一層車間內(nèi)聽到“砰”的一聲，過(guò)一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)車間東南側(cè)壓底區(qū)域南往北數(shù)第二臺(tái)液壓機(jī)上有約20 cm高的火焰，當(dāng)時(shí)其他地方還沒(méi)有火；工人徐某某、黃某某、王某某回廠時(shí)發(fā)現(xiàn)第一層?xùn)|南側(cè)壓底區(qū)域的中間靠窗部分煙很大，趕緊接消火栓滅火，但沒(méi)有滅掉；門衛(wèi)林某某、工人吳某，發(fā)現(xiàn)第一層?xùn)|南側(cè)壓底區(qū)域有明火，拿滅火器滅火但沒(méi)有滅掉；公司股東吳某某，路人楊某某、賈某某，反映起火前未發(fā)現(xiàn)有可疑人員；股東吳某、車間負(fù)責(zé)人楊某某、生產(chǎn)線組長(zhǎng)歐陽(yáng)某，反映下班后車間電源總閘不關(guān)。

2.1.2 現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)

車間第一層?xùn)|側(cè)外墻由南往北數(shù)第三個(gè)、第四個(gè)窗戶外墻燒毀嚴(yán)重，抹灰層脫落，相鄰的窗戶基本完好。第三個(gè)、第四個(gè)窗戶分別與車間壓底區(qū)由南往北數(shù)第一臺(tái)和第二臺(tái)液壓機(jī)相對(duì)應(yīng)；壓底區(qū)共5臺(tái)液壓機(jī)，由南往北數(shù)第一臺(tái)至第三臺(tái)液壓機(jī)控制柜燒毀嚴(yán)重，第五臺(tái)液壓機(jī)控制柜基本完好；第一臺(tái)液壓機(jī)油蓋燒損程度北重南輕，第二臺(tái)液壓機(jī)油蓋完全燒毀，第三臺(tái)液壓機(jī)油蓋燒損程度南重北輕。

在第二臺(tái)液壓機(jī)上方，距車間東窗0.5 m、南墻25.6 m，高3.75 m處發(fā)現(xiàn)電纜槽接縫，電纜槽材質(zhì)為鍍鋅鋼板，槽內(nèi)有一根多股鋁導(dǎo)線熔斷，接縫兩側(cè)的電纜槽槽口均被擊穿，形成2個(gè)“U”字形缺口。調(diào)查人員對(duì)電纜槽的其他槽段進(jìn)行檢查，均未發(fā)現(xiàn)有破損口或類似的電擊穿缺口。

在電纜槽缺口周圍使用剩磁儀進(jìn)行測(cè)量，電纜槽缺口北側(cè)1 m的電纜支架為0.02 T，電纜槽下方有一排風(fēng)機(jī)，排風(fēng)機(jī)內(nèi)電機(jī)0.02 T，排風(fēng)機(jī)外殼0.20 T，排風(fēng)機(jī)上方的支架(距缺口距離0.6 m)0.78 T。提取電纜槽缺口及熔斷電纜熔痕進(jìn)行金相分析，鑒定為電熔痕，如圖4和圖5所示。綜上，該電纜槽口下方為起火點(diǎn)。

2.2 瑞龍電鍍有限公司“5·14”火災(zāi)調(diào)查情況

2.2.1 調(diào)查訪問(wèn)

火災(zāi)發(fā)生后，調(diào)查人員走訪相關(guān)人員，制作詢問(wèn)筆錄6份。經(jīng)過(guò)調(diào)查了解到：5月14日約4時(shí)35分左右，工人祝某發(fā)現(xiàn)瑞安市電鍍工業(yè)園19幢第三層瑞龍電鍍有限公司車間南側(cè)中間的位置起火；約4時(shí)45分左右趕到現(xiàn)場(chǎng)的錢某某發(fā)現(xiàn)第三層南側(cè)中間的位置有火冒出來(lái)，而其他位置和樓層尚未發(fā)現(xiàn)有火。

圖4 電纜槽缺口熔痕的金相組織

圖5 電纜熔痕的金相組織

2.2.2 現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)

瑞龍電鍍有限公司車間距西墻27.9 ～35 m、距南墻2 m處的頂棚過(guò)火燒損，表層水泥脫落鋼筋裸露，水泥脫落情況向四周逐漸減輕，該處頂棚下方設(shè)有電鍍生產(chǎn)流水線升降設(shè)備及升降馬達(dá)。距南墻2 m處流水線下方電鍍槽塑料槽體嚴(yán)重?zé)龘p，僅底部殘留，距西墻31～34.2 m處殘留高度最低，距西墻31 m處向西、距西墻34.2 m處向東，殘留塑料槽體逐漸升高。

電鍍流水線上方有電纜槽塌落于電鍍槽內(nèi)，電纜槽材質(zhì)為鍍鋅鋼板，如圖6所示。圖7為起火前的電鍍流水線。在距西墻31 m、南墻3 m處有電纜槽接縫，接縫處的槽口被擊穿形成“U”字形和圓形缺口各一個(gè)，上有一根多股鋁導(dǎo)線粘連，缺口下側(cè)有突出的金屬附著物，缺口周邊存在多處被擊穿形成的凹坑，凹坑上附著鋁制金屬殘留物。車間內(nèi)空氣開關(guān)、斷路器、總閘均處于開啟狀態(tài)。調(diào)查人員對(duì)電纜槽的其他槽段進(jìn)行檢查，均未發(fā)現(xiàn)有破損口或類似的電擊穿缺口。綜上，該電纜槽口下方為起火點(diǎn)。

圖6 電鍍流水線上方塌落的電纜槽

圖7 起火前的電鍍流水線

2.3 環(huán)球鞋業(yè)有限公司“10·8”火災(zāi)調(diào)查情況

2.3.1 調(diào)查訪問(wèn)

火災(zāi)發(fā)生后，調(diào)查人員走訪相關(guān)人員，制作詢問(wèn)筆錄13份。經(jīng)過(guò)調(diào)查了解到：保安徐某、徐某某、楊某某，大約在22時(shí)50分左右發(fā)現(xiàn)第一層車間與北側(cè)簡(jiǎn)易棚之間的海綿堆垛上有臉盆大小的火焰，當(dāng)時(shí)其他地方還沒(méi)有火；工人葉某某、路人計(jì)某某、路人王某某，約23時(shí)左右從北側(cè)道路上看到第一層北側(cè)簡(jiǎn)易棚內(nèi)中間偏西的地方著火，其他地方尚未發(fā)現(xiàn)有火。

2.3.2 監(jiān)控?cái)z像

火災(zāi)發(fā)生后，調(diào)查人員提取并查看了該公司的監(jiān)控?cái)z像，其中簡(jiǎn)易棚西側(cè)的攝像頭記錄了起火過(guò)程：22時(shí)34分42秒左右出現(xiàn)電閃光，22時(shí)42分左右出現(xiàn)明火，22時(shí)56分左右火勢(shì)變大開始蔓延，如圖8～圖10所示。

2.3.3 現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)

1號(hào)生產(chǎn)車間第一層燒損最為嚴(yán)重，第二層往上逐漸減輕。車間北側(cè)鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易棚燒損坍塌，簡(jiǎn)易棚燒損程度南重北輕、中間重東西兩側(cè)輕。第一層車間內(nèi)的海綿堆垛等原材料燒損程度北重南輕。

車間北側(cè)距西墻17.6 m處有一電纜槽，材質(zhì)為鍍鋅鋼板，用支吊架安裝，電纜槽上方頂棚處燒損嚴(yán)重，抹灰層基本脫落。距南墻15.2 m、西墻17.6 m，高4.1 m處有電纜槽接口，該處發(fā)現(xiàn)有一根多股銅導(dǎo)線熔融，鋼質(zhì)槽口處被擊穿形成“U”字形缺口。調(diào)查人員對(duì)電纜槽的其他槽段進(jìn)行檢查，均未發(fā)現(xiàn)有破損口或類似的電擊穿缺口。綜上，該電纜槽口下方為起火點(diǎn)。

圖8 22時(shí)34分42秒

圖9 22時(shí)42分許

圖10 22時(shí)56分許

3 起火原因分析

3.1 相似點(diǎn)

3.1.1 電纜槽

倚麗格鞋業(yè)有限公司、瑞龍電鍍有限公司電纜槽內(nèi)敷設(shè)的電纜為多股鋁導(dǎo)線，環(huán)球鞋業(yè)有限公司電纜槽內(nèi)敷設(shè)的是多股銅導(dǎo)線，均為動(dòng)力電纜。三家企業(yè)的電纜槽材質(zhì)相同，都是鍍鋅鋼板，且都用支吊架進(jìn)行安裝，槽段之間有接縫，短路點(diǎn)均在電纜槽的接縫處，該處槽口的鍍鋅鋼板被電弧擊穿，形成“U”形或圓形缺口，如圖11～圖13所示。

圖11 倚麗格鞋業(yè)電纜槽口

圖12 瑞龍電鍍電纜槽口

圖13 環(huán)球鞋業(yè)電纜槽口

3.1.2 起火點(diǎn)附近存在振動(dòng)源

這三起火災(zāi)均發(fā)生在廠房?jī)?nèi)。倚麗格鞋業(yè)有限公司起火點(diǎn)在壓底車間區(qū)域，工人反映壓底機(jī)、液壓機(jī)在使用時(shí)有很大的振動(dòng)感。瑞龍電鍍有限公司起火點(diǎn)下方有電鍍生產(chǎn)流水線升降設(shè)備及升降馬達(dá)，環(huán)球鞋業(yè)有限公司起火點(diǎn)附近有沖裁機(jī)，使用時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)。

3.2 原因分析

電纜槽用支吊架安裝，因此當(dāng)附近的振動(dòng)源機(jī)器開啟時(shí)，電纜槽及槽內(nèi)的電纜隨之振動(dòng)。因槽內(nèi)的動(dòng)力電纜存在一定的自重，加之電纜槽槽段之間存在接縫，接縫處的電纜長(zhǎng)時(shí)間與金屬槽口摩擦，繩鋸木斷，水滴石穿，接縫處的電纜絕緣層被磨損破裂，造成電纜與金屬電纜槽之間短路放電，高溫電弧擊穿電纜槽形成缺口，同時(shí)電火花掉落到電纜槽下方，引燃可燃物蔓延成災(zāi)[4]。

4 預(yù)防對(duì)策

4.1 完善電纜槽安裝標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前，生產(chǎn)企業(yè)普遍用支吊架安裝電纜槽，敷設(shè)電纜，現(xiàn)行的國(guó)家規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電纜槽的接地、防腐、荷載等提出了明確的要求，而對(duì)電纜槽的防振動(dòng)規(guī)定不詳，僅中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主編的《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50054—2011)第7.6.1條第1項(xiàng)規(guī)定，電纜路徑的選擇，應(yīng)使用電纜不易受到機(jī)械、震動(dòng)、化學(xué)、地下電流、水銹蝕、熱影響、蜂蟻和鼠害等損傷[5]。相關(guān)的國(guó)家規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均提出電纜槽的直線段應(yīng)預(yù)留伸縮縫，伸縮縫處的防振動(dòng)處理也無(wú)明確規(guī)定。

因此，要完善電纜槽安裝的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮到存在振動(dòng)源的環(huán)境下，電纜槽內(nèi)的電纜受到滴水效應(yīng)的影響導(dǎo)致絕緣層破損的因素，預(yù)防電纜絕緣層破損與金屬電纜槽之間產(chǎn)生短路放電。如：在條件允許的情況下，可以采用玻璃鋼槽體、鎧裝電纜等替代金屬槽體和電纜線[6]；在電纜槽的接縫處和伸縮縫處，使用承插式接頭、接縫蓋板等進(jìn)行保護(hù)。

4.2 安裝智慧式用電安全管理系統(tǒng)

采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，安裝智慧式用電安全管理系統(tǒng)，對(duì)用電安全隱患進(jìn)行監(jiān)管。在企業(yè)用戶的配電柜安裝用電安全智能傳感終端，實(shí)時(shí)采集配電柜、二級(jí)箱柜、末端的配電箱等各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的剩余電流、電流和溫度等參數(shù)，同時(shí)探測(cè)多路、多種類型傳感數(shù)據(jù)，通過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，采集剩余電流、導(dǎo)線溫度和電流的數(shù)據(jù)變化，實(shí)時(shí)捕捉瞬間漏電流變化，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把以上數(shù)據(jù)傳輸?shù)接秒姲踩芾矸?wù)平臺(tái)。管理服務(wù)平臺(tái)有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、異常數(shù)據(jù)報(bào)警、數(shù)據(jù)記錄及統(tǒng)計(jì)、電氣線路安全隱患分析等功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用電安全隱患并進(jìn)行處理。通過(guò)智慧式管理降低電氣線路故障引發(fā)火災(zāi)的概率[7]。

4.3 加強(qiáng)企業(yè)的日常管理

嚴(yán)格落實(shí)企業(yè)消防安全管理制度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)違反消防安全的行為和用電安全隱患。前述三起火災(zāi)事故，雖有不可預(yù)測(cè)的自然因素，但也存在管理不當(dāng)?shù)娜藶橐蛩兀宣惛裥瑯I(yè)有限公司的股東及管理人員反映，該公司下班后，車間內(nèi)的電源總開關(guān)均不關(guān)閉。現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)瑞龍電鍍有限公司車間內(nèi)空氣開關(guān)、斷路器、總閘均處于開啟狀態(tài)。起火車間內(nèi)堆滿可燃物品，到處都是引火源。這三家企業(yè)，由于電路存在缺陷，加上管理方面的疏忽，最后釀成大災(zāi)。因此，企業(yè)要提高自身的管理水平，制定嚴(yán)格的工作制度，防患于未然。

[1] 雷瑞軍，馬玄.電氣火災(zāi)統(tǒng)計(jì)分析研究[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，30(6):15-17.

[2] 崔文平.電力電纜常見故障分析及處理[J].科技資訊，2013，(6)：133.

[3] 中儲(chǔ)糧黑龍江分公司林甸直屬庫(kù)“5·31”火災(zāi)事故調(diào)查報(bào)告[R].2013.

[4] 耿惠民.火災(zāi)原因調(diào)查案例集[M].天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，2010：329.

[5] GB 50054—2011，低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[6] 任長(zhǎng)寧，謝煒.美國(guó)電氣火災(zāi)防控經(jīng)驗(yàn)之借鑒[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2012，31(12)：1345-1349.

[7] 隋虎林，范玉峰.消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系研究[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2012，31(11):1182-1185.

(責(zé)任編輯 李 蕾)

The Investigation and Analysis of Several Fires Caused by Cable Short-circuit in Cable Groove

ZHANG Yijun

(WenzhouMunicipalFireBrigade,ZhejiangProvince325000,China)

Enterprises usually lay cables in the cable groove, and the cable groove is of protective effect to cables. But for a long time, the presence of the environment of vibration is ignored, and the installation of the support and hanger of steam-water with slits between the cables and cable trays, vibration grinding resulting in damage to insulation lays cause a short-circuit. This paper introduces several cable groove cable short circuit fire investigations, analyzes the installation of cable slots with steam-water caused by dripping effect, resulting in a short-circuit insulation breakdown, and the causes of the fires, and puts forward some prevention countermeasures.

fire investigation; trace evidence; cable groove; a short circuit

2015-09-28

張一軍(1978— )，男，浙江金華人，助理工程師，碩士。

X928.7

A

1008-2077(2015)12-0092-05