安全用電與電氣防火之探究

黃建龍，嚴帥

（南通航運職業(yè)技術學院，江蘇南通，226010）

1 低壓配電接地形式及特點

我國低壓配電系統(tǒng)的接地方式,一般分為TT、TN、IT系統(tǒng)。字母的含義是：首字母，表示電源中性點與大地的關系，其中，T表示中性點直接接地，I表示中性點不接地或者通過阻抗接地；第二個字母表示電氣設備外殼可導電部分與大地的關系，其中，T表示用電設備單獨直接接地且與電源接地點無連接，N表示直接與電源系統(tǒng)接地或者與該點引出的導體連接。

1.1 TT系統(tǒng)

圖1 TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)中電源中性點直接接地（稱為工作接地），電氣設備的金屬外殼直接接地（稱為保護接地）。其保護原理是這樣的：假定工作接地電阻R0為4Ω，保護接地電阻R1為4Ω，當電動機的某相繞組因絕緣損壞而碰殼時，在不計電線電阻和接觸電阻的情況下，電機外殼上的電壓為110V，這樣就降低了電氣設備的對地電壓。此時若人碰到電氣設備外殼，因為人體電阻遠遠大于電氣設備的接地電阻（該兩電阻并聯(lián)），所以通過人體的電流很小，從而保證了人身的安全。誠然，這種系統(tǒng)只能降低用電設備對地電壓,降低觸電的危險性，而不能斷開電源進行徹底保護，因此通常在電氣設備前加裝漏電保護器。應用場合：低壓公用電網(wǎng)的小負荷系統(tǒng)。

1.2 TN系統(tǒng)

1.2.1 TN-S系統(tǒng)

圖2 TN-S系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)，即三相五線制供電系統(tǒng)中，中線N與保護線PE是分開的。正常工作時，PE線上是沒有電流的。當某根火線碰到外殼時，強大的短路電流通過PE線，迫使保護裝置動作，切斷電源，從而實現(xiàn)保護。此供電系統(tǒng)適用于工業(yè)企業(yè)、大型民用建筑等。

1.2.2 TN-C系統(tǒng)

TN-C系統(tǒng)，即三相四線制供電系統(tǒng)，中性線與保護線是合并的，即PEN線，具有簡單、經(jīng)濟的優(yōu)點。電氣設備的金屬外殼通過保護線PE接到PEN線上。其保護原理類同于TN-S系統(tǒng)。但，對于單相負載或者三相負載不平衡時，PEN線上有電流通過，在電氣設備的外殼上將產生壓降。對敏感的電子設備不利，在危險的環(huán)境中，有引發(fā)爆炸的危險。

圖3 TN-C系統(tǒng)

1.2.3 TN-C-S 系統(tǒng)

圖4 TN-C-S系統(tǒng)

TN-C-S 系統(tǒng)的特點是，PEN線在a點處分開中線N與保護線PE，分開以后，中線N對地絕緣，且不能再與PE線合并。中線N與保護線PE必須使用不同顏色的線加以區(qū)分（N線淺藍色，PE線為黃綠雙色線）。

采用TT接地系統(tǒng)由于接地故障電流比TN系統(tǒng)小得多，因此相對TN接地系統(tǒng)，它的安全性沒有TN系統(tǒng)高。但是采用TN系統(tǒng)并不等于一定安全，它有一個致命的缺點：如果發(fā)生PEN 斷，并且在斷線之后又有電氣設備發(fā)生相線碰殼故障時，會使得在斷線后面所有電氣設備的外殼對地電壓均接近電源相電壓。

1.3 IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)的特點是電源中性點不接地或者通過阻抗接地。

圖5 IT系統(tǒng)

IT系統(tǒng)發(fā)生第一次接地故障時,故障電流很小,電氣設備金屬外殼對地電壓不會超過50V，不需要立即切斷故障回路，保證供電的連續(xù)性。 IT系統(tǒng)在供電距離不是很長時，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場所，如大醫(yī)院的手術室、電力煉鋼等。但是，供電距離很長時，由于供電線路對地的分布電容不能忽略，就很危險。

2 電氣防火

2.1 低壓線路常見電氣火災原因分析

2.1.1 短路

在低壓線路中，無論是火線之間，還是火線與零線之間發(fā)生短路，都將產生很大的短路電流，繼而產生高溫引發(fā)火災。短路的主要原因是線路使用時間久遠，自然老化；長時間受到潮濕、腐蝕，絕緣強度達不到要求；絕緣線路敷設位置過低，受到碰擦、擠壓等，導致絕緣損壞；絕緣線路穿過墻壁或樓板時，保護不良致使絕緣損壞等等。

2.1.2 接觸不良，接觸電阻增大

在導線與導線之間連接時，沒有按照電工工藝的要求進行連接，而是胡亂地絞一下，導致接觸不良，接觸電阻增大；在導線與電氣設備連接時，也未按照規(guī)范要求連接，導致接觸不良，接觸電阻增大。在線路通電狀況下，連接點處由于接觸電阻大而發(fā)熱嚴重，發(fā)熱嚴重引發(fā)膨脹使得接觸電阻越來越大，發(fā)熱越來越嚴重，最終導致火災。

2.1.3 過載

線路中電流不能超過其安全載流量，否則，負載太大，引起導線發(fā)熱直至絕緣熔化，真正引發(fā)短路，引發(fā)火災。引起過載的原因主要有：導線直徑選擇過小；負載過大；穿管敷設時，管子直徑選擇過小，散熱不良等。

2.2 減少電氣火災的措施

2.2.1 進一步完善監(jiān)督管理工作

認真研究學習《消防法》、《電力法》、《建筑法》和《電力供應與使用條例》，研究制訂電氣防火安全管理規(guī)章，明確電氣防火監(jiān)督管理職責；加強電氣防火設計、施工、維修和管理工作，對電氣工程設計、安裝、檢查驗收部門、產品生產和流通部門開展資質審核認證，對因工程和產品質量造成重特大火災的嚴格追究其法律責任。在易燃易爆、公眾聚集等重要場所，推廣阻燃、耐腐蝕、耐火電線電纜，提高安全性。

2.2.2 提高電氣人員的綜合素質

提高電氣人員的綜合素質十分必要。要對企事業(yè)單位的電工進行業(yè)務培訓，提高他們的專業(yè)水平和預知能力；改善檢測手段，將電氣安全檢查落到實處;加強安全用電的宣傳力度，

利用多種形式和手段，加強預防電氣火災法規(guī)和常識的宣傳普及教育，提高全民抗御電氣火災的意識和能力。

3 結束語

正確地安裝使用低壓配電系統(tǒng)接地方式，并與漏電保護裝置正確配合使用，能有效地防止觸電事故的發(fā)生。加強和規(guī)范設計、施工、運行和維護好電氣線路、電氣設備，采用更多的先進技術，能有效地減少低壓線路的短路、過載、漏電、接觸不良等引發(fā)的電氣火災，從而大幅度地提高安全用電水平，保障人民生命財產安全。