電氣火災(zāi)成因分析與防火剩余電流保護(hù)裝置的應(yīng)用

楊勇

（中原油田文化體育管理中心 457001）

電氣火災(zāi)成因分析與防火剩余電流保護(hù)裝置的應(yīng)用

楊勇

（中原油田文化體育管理中心 457001）

我國是電氣火災(zāi)多發(fā)的國家，進(jìn)入21世紀(jì)以來，因?yàn)殡娖魇褂昧看笤?，電氣火?zāi)次數(shù)一直占據(jù)各類火災(zāi)首位，接近火災(zāi)總數(shù)的45%，嚴(yán)重危害國家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全。由于電氣火災(zāi)具有突發(fā)性、隱蔽性，加之有些電氣工程未按照國家規(guī)范的規(guī)定和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工和安裝，線路敷設(shè)混亂，更易造成電氣接地故障，極易引發(fā)火災(zāi)，裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置（以下簡(jiǎn)稱防火RCD）是防范電氣火災(zāi)最為有效的方法。

接地故障；剩余電流動(dòng)作；電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

1 電氣火災(zāi)成因分析及防范對(duì)策

1.1 電氣火災(zāi)成因分析

我們大家都知道，火災(zāi)的發(fā)生必須具備起火源、可燃物和氧氣三個(gè)條件。如果電氣裝置在設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、竣工驗(yàn)收、運(yùn)行監(jiān)督任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)不當(dāng)、失控，就有可能在建筑物內(nèi)因電氣的原因而引發(fā)火災(zāi)。電氣火災(zāi)通常以異常高溫、電弧（電火花）的形式出現(xiàn)，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(dāng)起火。

（1）金屬性短路起火。金屬性短路起火是指當(dāng)不同電位的兩個(gè)導(dǎo)體接觸時(shí)，大短路電流通過接觸電阻時(shí)的發(fā)熱量（I2Rt）產(chǎn)生高溫，若短路防護(hù)電器因故未能可靠動(dòng)作，就有可能引發(fā)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(dǎo)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(dǎo)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(shí)，線芯未焊死而熔化成團(tuán)，兩熔化金屬團(tuán)收縮脫離接觸就有可能建立電弧，雷擊產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓或電網(wǎng)故障產(chǎn)生的暫時(shí)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(xù)存在很容易引發(fā)火災(zāi)。②接地故障電弧性短路。接地故障電弧性短路發(fā)生在電氣線路的帶電導(dǎo)體與PE線或大地之間。

1.2 電氣火災(zāi)防范對(duì)策

就我國電氣火災(zāi)的現(xiàn)狀而論，防短路起火是防范電氣火災(zāi)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(zāi)的不小比例，主要指導(dǎo)體的連接不良。電氣設(shè)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(guān)兩個(gè)觸頭間和插頭與插座間的斷續(xù)的連接為活動(dòng)連接。無論固定連接還是活動(dòng)連接，都有可能因連接不良產(chǎn)生高溫和電火花而引起火災(zāi)。

（2）防范電氣裝置布置不當(dāng)起火措施。電氣裝置布置不當(dāng)起火也是電氣火災(zāi)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(shè)計(jì)為片面追求建筑美觀將小配電箱安裝在客房的木質(zhì)衣柜內(nèi)、電感式或電子式鎮(zhèn)流器安裝在可燃物上等等，不一而足。

2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)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(zāi)的關(guān)鍵。根據(jù)以上對(duì)電氣火災(zāi)成因分析及防范對(duì)策的描述，我們可以從中發(fā)現(xiàn)：電氣火災(zāi)中的短路起火、連接不良起火和電氣裝置布置不當(dāng)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(yù)防；金屬性短路起火應(yīng)以電氣短路保護(hù)電器予以防范、帶電導(dǎo)體間的電弧性短路起火是個(gè)難題，暫無應(yīng)對(duì)措施，好在發(fā)生的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于接地故障電弧性短路起火。

3 剩余電流監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置，是指電路中帶電導(dǎo)線對(duì)地故障所產(chǎn)生的剩余電流超過規(guī)定值時(shí)，能夠自動(dòng)切斷電源或報(bào)警的保護(hù)裝置。它主要由檢測(cè)元件（零序電流互感器）、中間環(huán)節(jié)（包括放大器、比較器和脫扣器等）、執(zhí)行元件及試驗(yàn)元件等部分組成。實(shí)踐證明，RCD是防止人身電擊傷害事故、電氣火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞事故的有效措施。要充分利用RCD的保護(hù)功能，長期安全可靠運(yùn)行，必須針對(duì)不同的使用場(chǎng)合，結(jié)合各種RCD的動(dòng)作特性，正確選擇、安裝及使用，才能發(fā)揮其作用。

正確選用RCD。正確合理地選擇RCD的額定剩余動(dòng)作電流非常重要，一方面在發(fā)生觸電或泄漏電流超過額定值時(shí)，RCD應(yīng)可靠動(dòng)作。另一方面，RCD在正常泄漏電流作用下不應(yīng)動(dòng)作，防止供電中斷而造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。RCD的額定剩余動(dòng)作電流應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

（1）為保證供電系統(tǒng)可靠運(yùn)行，額定剩余動(dòng)作電流應(yīng)躲過系統(tǒng)正常漏電電流。用于單臺(tái)用電設(shè)備保護(hù)時(shí)，應(yīng)留有一定裕量，適應(yīng)以后設(shè)備老化絕緣降低以及季節(jié)變化等引起的泄漏電流增大，選用的RCD的額定剩余不動(dòng)作電流I△no應(yīng)不小于正常泄漏電流的2倍；用于配電線路保護(hù)時(shí)，RCD的額定剩余動(dòng)作電流應(yīng)不小于正常泄漏電流的2.5倍，同時(shí)還應(yīng)滿足不小于其中泄漏電流最大的一臺(tái)用電設(shè)備的正常泄漏電流的4倍；用于壘網(wǎng)保護(hù)時(shí)，RCD的額定剩余動(dòng)作電流應(yīng)不小于正常泄漏電流的2倍。

（2）供電系統(tǒng)采用分級(jí)保護(hù)時(shí)，為保證跳閘選擇性，上級(jí)RCD整定值應(yīng)大于下級(jí)RCD整定值的2倍。同時(shí)上下級(jí)保護(hù)的時(shí)間差應(yīng)有不小于0.2s的級(jí)差。

（3）干式變壓器超溫報(bào)警信號(hào)、油浸變壓器輕瓦斯動(dòng)作報(bào)警信號(hào)應(yīng)接入電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際建筑工程的需要和所對(duì)應(yīng)電氣設(shè)備的重要程度，電氣線路、配電箱（柜）、電動(dòng)機(jī)、大型設(shè)備均可設(shè)置測(cè)溫監(jiān)控探測(cè)器，其溫度報(bào)警值建議按被保護(hù)對(duì)象絕緣材料耐熱溫度下降5℃設(shè)定，本篇論文對(duì)測(cè)溫監(jiān)控方式不作探討分析。

4 防火RCD的正確設(shè)計(jì)

防火RCD的正確設(shè)計(jì)。無人值班的小型建筑物或住宅、公寓等居住建筑，防火RCD應(yīng)作用于電氣線路的保護(hù)電器使其跳閘，一般在其總電源進(jìn)線設(shè)置一級(jí)防火RCD即可。

有人值班的建筑物可以采用防火RCD進(jìn)行報(bào)警，從而避免大面積停電引發(fā)諸多不良后果，也可根據(jù)實(shí)際情況作用于電氣線路的保護(hù)電器使其跳閘。小型建筑物設(shè)置一級(jí)防火RCD報(bào)警即可；大型建筑物一般至少設(shè)置兩級(jí)防火RCD，第一級(jí)防火RCD設(shè)置在建筑物低壓電源總進(jìn)線處，第二級(jí)防火RCD宜設(shè)置在樓層配電箱（配電系統(tǒng)第二級(jí)開關(guān)）進(jìn)線處，也可以根據(jù)建筑物的規(guī)模大小設(shè)置三級(jí)防火RCD。

5 結(jié)束語

防火剩余電流保護(hù)裝置的監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的整體裝置，是一個(gè)完整的系統(tǒng)，非以往分散設(shè)置的單個(gè)剩余電流報(bào)警裝置或傳統(tǒng)剩余電流斷路器所能勝任，且這些設(shè)備必須采用國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)合格的產(chǎn)品，以確保質(zhì)量和安全。為了預(yù)防電氣火災(zāi)和減少火災(zāi)危害，很多場(chǎng)合設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是極其必要的，且應(yīng)注意做到防火RCD的控制器應(yīng)安裝在建筑物的消防控制室或值班室內(nèi)，由消防控制室或值班室統(tǒng)一管理，其導(dǎo)線選擇、線路敷設(shè)、供電電源及接地，也應(yīng)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)要求相同。

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1004-7344（2016）11-0270-01

2016-3-25