電氣火災成因分析與防火剩余電流保護裝置的應用

楊勇

（中原油田文化體育管理中心 457001）

電氣火災成因分析與防火剩余電流保護裝置的應用

楊勇

（中原油田文化體育管理中心 457001）

我國是電氣火災多發的國家，進入21世紀以來，因為電器使用量大增，電氣火災次數一直占據各類火災首位，接近火災總數的45%，嚴重危害國家財產和人民生命安全。由于電氣火災具有突發性、隱蔽性，加之有些電氣工程未按照國家規范的規定和設計要求進行施工和安裝，線路敷設混亂，更易造成電氣接地故障，極易引發火災，裝設剩余電流動作保護裝置（以下簡稱防火RCD）是防范電氣火災最為有效的方法。

接地故障；剩余電流動作；電氣火災監控系統

1 電氣火災成因分析及防范對策

1.1 電氣火災成因分析

我們大家都知道，火災的發生必須具備起火源、可燃物和氧氣三個條件。如果電氣裝置在設計、施工、監理、竣工驗收、運行監督任一環節出現不當、失控，就有可能在建筑物內因電氣的原因而引發火災。電氣火災通常以異常高溫、電弧（電火花）的形式出現，其原因一般可歸納為短路起火、連接不良起火和電氣裝置布置不當起火。

（1）金屬性短路起火。金屬性短路起火是指當不同電位的兩個導體接觸時，大短路電流通過接觸電阻時的發熱量（I2Rt）產生高溫，若短路防護電器因故未能可靠動作，就有可能引發短路起火。

（2）電弧性短路起火。電弧性短路起火主要有帶電導體間的電弧性短路起火、接地故障電弧性短路起火起火兩種：①帶電導體間的電弧性短路。主要是電氣線路的兩線芯相互接觸短路時，線芯未焊死而熔化成團，兩熔化金屬團收縮脫離接觸就有可能建立電弧，雷擊產生的瞬態過電壓或電網故障產生的暫時過電壓也可能擊穿劣化的線路絕緣而建立電弧，電弧如果持續存在很容易引發火災。②接地故障電弧性短路。接地故障電弧性短路發生在電氣線路的帶電導體與PE線或大地之間。

1.2 電氣火災防范對策

就我國電氣火災的現狀而論，防短路起火是防范電氣火災的重中之重：

（1）防范連接不良起火措施。連接不良起火占電氣火災的不小比例，主要指導體的連接不良。電氣設備端子與電氣線路之間以及電氣線路與線路之間的永久性連接為固定連接；開關兩個觸頭間和插頭與插座間的斷續的連接為活動連接。無論固定連接還是活動連接，都有可能因連接不良產生高溫和電火花而引起火災。

（2）防范電氣裝置布置不當起火措施。電氣裝置布置不當起火也是電氣火災成因之一，最常見的就是高溫光源布置得太靠近可燃物、賓館電氣設計為片面追求建筑美觀將小配電箱安裝在客房的木質衣柜內、電感式或電子式鎮流器安裝在可燃物上等等，不一而足。

2 電氣火災監控系統

電氣火災監控系統的作用。既然可燃物和氧氣無法杜絕，那么控制起火源就成為防范電氣火災的關鍵。根據以上對電氣火災成因分析及防范對策的描述，我們可以從中發現：電氣火災中的短路起火、連接不良起火和電氣裝置布置不當起火以接地故障電弧性短路起火幾率最高、危害最大，但可以采用RCD予以預防；金屬性短路起火應以電氣短路保護電器予以防范、帶電導體間的電弧性短路起火是個難題，暫無應對措施，好在發生的概率遠遠低于接地故障電弧性短路起火。

3 剩余電流監控系統的實際應用

剩余電流動作保護裝置，是指電路中帶電導線對地故障所產生的剩余電流超過規定值時，能夠自動切斷電源或報警的保護裝置。它主要由檢測元件（零序電流互感器）、中間環節（包括放大器、比較器和脫扣器等）、執行元件及試驗元件等部分組成。實踐證明，RCD是防止人身電擊傷害事故、電氣火災和電氣設備損壞事故的有效措施。要充分利用RCD的保護功能，長期安全可靠運行，必須針對不同的使用場合，結合各種RCD的動作特性，正確選擇、安裝及使用，才能發揮其作用。

正確選用RCD。正確合理地選擇RCD的額定剩余動作電流非常重要，一方面在發生觸電或泄漏電流超過額定值時，RCD應可靠動作。另一方面，RCD在正常泄漏電流作用下不應動作，防止供電中斷而造成不必要的經濟損失。RCD的額定剩余動作電流應注意以下事項：

（1）為保證供電系統可靠運行，額定剩余動作電流應躲過系統正常漏電電流。用于單臺用電設備保護時，應留有一定裕量，適應以后設備老化絕緣降低以及季節變化等引起的泄漏電流增大，選用的RCD的額定剩余不動作電流I△no應不小于正常泄漏電流的2倍；用于配電線路保護時，RCD的額定剩余動作電流應不小于正常泄漏電流的2.5倍，同時還應滿足不小于其中泄漏電流最大的一臺用電設備的正常泄漏電流的4倍；用于壘網保護時，RCD的額定剩余動作電流應不小于正常泄漏電流的2倍。

（2）供電系統采用分級保護時，為保證跳閘選擇性，上級RCD整定值應大于下級RCD整定值的2倍。同時上下級保護的時間差應有不小于0.2s的級差。

（3）干式變壓器超溫報警信號、油浸變壓器輕瓦斯動作報警信號應接入電氣火災監控系統，根據實際建筑工程的需要和所對應電氣設備的重要程度，電氣線路、配電箱（柜）、電動機、大型設備均可設置測溫監控探測器，其溫度報警值建議按被保護對象絕緣材料耐熱溫度下降5℃設定，本篇論文對測溫監控方式不作探討分析。

4 防火RCD的正確設計

防火RCD的正確設計。無人值班的小型建筑物或住宅、公寓等居住建筑，防火RCD應作用于電氣線路的保護電器使其跳閘，一般在其總電源進線設置一級防火RCD即可。

有人值班的建筑物可以采用防火RCD進行報警，從而避免大面積停電引發諸多不良后果，也可根據實際情況作用于電氣線路的保護電器使其跳閘。小型建筑物設置一級防火RCD報警即可；大型建筑物一般至少設置兩級防火RCD，第一級防火RCD設置在建筑物低壓電源總進線處，第二級防火RCD宜設置在樓層配電箱（配電系統第二級開關）進線處，也可以根據建筑物的規模大小設置三級防火RCD。

5 結束語

防火剩余電流保護裝置的監控系統是一個聯網的整體裝置，是一個完整的系統，非以往分散設置的單個剩余電流報警裝置或傳統剩余電流斷路器所能勝任，且這些設備必須采用國家消防電子產品質量監督檢驗中心檢測合格的產品，以確保質量和安全。為了預防電氣火災和減少火災危害，很多場合設置電氣火災監控系統是極其必要的，且應注意做到防火RCD的控制器應安裝在建筑物的消防控制室或值班室內，由消防控制室或值班室統一管理，其導線選擇、線路敷設、供電電源及接地，也應與火災自動報警系統要求相同。

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1004-7344（2016）11-0270-01

2016-3-25