? 電能是衡量一個(gè)國家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一,也是決定其發(fā)展速度的一個(gè)重要因素。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,生產(chǎn)和生活用電量大幅度增加,電作為一種潛在的點(diǎn)火源,為生產(chǎn)和生活各個(gè)方面服務(wù)的同時(shí),如果使用、管理或維護(hù)不當(dāng),就會(huì)形成火災(zāi),給國家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全帶來巨大損失。據(jù) 2002 年《中國火災(zāi)統(tǒng)計(jì)年鑒》公布, 1978 , 2001 年,我國主要城市所發(fā)生的火災(zāi)當(dāng)中,電氣火災(zāi)已從占火災(zāi)總數(shù)的 5.7 %上升到 27.9 %。 2001 年,全國火災(zāi)總損失 94246.9 萬元,電氣火災(zāi)造成的損失達(dá) 37681.2 萬元,占總損失的 39.98 %;造成人員傷亡共 6115 人,其中電氣火災(zāi)造成的傷亡 1245 人,占 20.36 %。
??? 近年來,新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市友誼館火災(zāi)、河南焦作市天堂音像俱樂部火災(zāi)等重特大群死群傷惡性火災(zāi)均為電氣火災(zāi)。因此,預(yù)防和減少電氣火災(zāi)的發(fā)生,已成為當(dāng)前消防安全工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
1 建筑電氣火災(zāi)形成的主要原因
??? 建筑電氣火災(zāi)的形成從根本上分析,主要有短路、過載、接觸電阻過大、泄漏電流等。
1.1 短路
??? 電氣線路發(fā)生短路主要有以下幾種原因:
1.1.1 相間短路
??? (1) 安裝、接線疏忽引起相間短路。斷路器進(jìn)線接線端子的連接螺釘鈕短成未達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值、連接松弛 ( 特別是有振動(dòng)的場所 ) ,使接觸電阻增大,時(shí)間過長便爆出火花,進(jìn)而引起相間短路。因?yàn)殡娏鞫搪钒l(fā)生在斷路器前面,不流過斷路器,故斷路器無法保護(hù);而有些短路電流值又未達(dá)到上一級保護(hù)斷路器的動(dòng)作整定值,上一級斷路器不動(dòng)作 ( 如僅為上一級斷路器額定電流的 7 倍,屬于延時(shí)范圍,動(dòng)作時(shí)間為 7s 左右 ) ,即在上一級斷路器跳閘之前導(dǎo)線已被燒毀,導(dǎo)致電氣火災(zāi);
??? (2) 裸電線安裝太低,金屬物不慎碰在電線上;線路上有金屬物件或小動(dòng)物跌落,發(fā)生電線之間的跨接;
??? (3) 安裝斷路器的場所嚴(yán)重潮濕,斷路器雖未合閘,但其上的刀開關(guān)因疏忽被合上,則在斷路器電源端的相間 ( 如連接為裸銅排 ) 因布滿水汽,引起相間擊穿而短路,致使配電箱被燒,樓房建筑物起火;
??? (4) 架空線路電線間距太小、檔距過大、電線松弛,有可能發(fā)生兩線相碰;架空電線與建筑物、樹木距離太近,使電線與建筑物或樹木接觸;電線機(jī)械強(qiáng)度不夠,導(dǎo)致電線斷落接觸大地,或斷落在另一根電線上;
??? (5) 安裝、修理人員接錯(cuò)線路,或帶電作業(yè)時(shí)造成人為碰線,引起相間短路。
1.1.2 電線絕緣層失效
??? 使用絕緣電線、電纜時(shí),沒有按具體環(huán)境選用,使絕緣受高溫、潮濕或腐蝕等影響,失去了絕緣能力;線路年久失修,絕緣層陳舊老化或受損,使線芯裸露;電源過電壓使電線絕緣被擊穿。
1.1.3 單相接地故障
??? 對于 rrI 系統(tǒng),相線碰外殼或金屬管道等引起的短路,通常受接地電阻的限制,短路的電流約 15.7A ,多數(shù)熔斷器或斷路器無法在如此小的電流下熔斷或跳閘,就會(huì)引起打火或接?。?TN 系統(tǒng)的 PE 線端子和接頭發(fā)生接觸不良,不易察覺,一旦發(fā)生磁殼等接地故障,將進(jìn)發(fā)高阻抗的電火花或拉電弧,限制了短路電流,使保護(hù)電器不能及時(shí)動(dòng)作,而電弧、電火花的局部高溫將使易燃物起火。
1.2 過載 ( 超負(fù)荷 )
??? 一般導(dǎo)線的最高允許工作溫度為 65 。,過載時(shí)導(dǎo)線的溫度超過這個(gè)溫度值,會(huì)使絕緣加速老化,甚至損壞,引起火災(zāi)事故。發(fā)生過載的主要原因有:
??? (1) 導(dǎo)線截面積選擇不當(dāng),實(shí)際負(fù)載超過了導(dǎo)線的安全載流量;
??? (2) 在線路中接入了過多或功率過大的電氣設(shè)備,超過了配電線路的負(fù)載能力;
??? (3) 由于設(shè)計(jì)時(shí)選擇的斷路器 ( 熔斷器 ) 額定電流比線路的允許持續(xù)載流量、配電保護(hù)整定值大很多,當(dāng)發(fā)生過載時(shí),斷路器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不動(dòng)作,線路就長期處于過載狀態(tài),對絕緣、接線端子和周圍物體形成損害;
??? (4) 線路實(shí)際載流量超過設(shè)計(jì)載流量,其斷路器頻繁跳閘,無法用電。如強(qiáng)行使用 ( 如用銅絲代替熔絲或拆除斷路器 ) ,就會(huì)因過載引起火災(zāi);
??? (5) 三相負(fù)載不平衡
??? 對于大量的單相設(shè)備,由于三相負(fù)載不平衡,引起某相電壓升高,嚴(yán)重時(shí)將燒毀單相用電設(shè)備,導(dǎo)致起火。如以下三種形式:
??? ①負(fù)載阻抗大小相等而功率因數(shù)不相等,則某相出現(xiàn)過電壓,嚴(yán)重時(shí)可達(dá) 1.27 倍額定電壓;
??? ②負(fù)載阻抗大小不等而功率因數(shù)相等,負(fù)載阻抗大的一相電壓最高,最大值可達(dá) 1.73 倍額定電壓;
??? ③如果三相負(fù)載阻抗和功率因數(shù)都不相等,最大相的負(fù)載過電壓有可能達(dá) 2.36 倍額定電壓。
1.3 接觸電阻過大
??? 發(fā)生接觸電阻過大的主要原因有:
??? (1) 安裝質(zhì)量差,造成導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與電氣設(shè)備連接點(diǎn)連接不牢;
??? (2) 導(dǎo)線的連接處沾有雜質(zhì),如氧化層、泥土、油污等;
??? (3) 接點(diǎn)由于長期震動(dòng)或冷熱變化,使接頭松動(dòng);
??? (4) 銅鋁混接時(shí),由于接頭處理不當(dāng),在電腐蝕作用下接觸電阻會(huì)很快增大。
??? 線路接通電源之后,電流通過電線、接頭和設(shè)備就會(huì)發(fā)熱,這是正?,F(xiàn)象。接頭做得好,接觸電阻不大,連接點(diǎn)的發(fā)熱量就小,可以保持正常溫度。如果接頭接得不好,接觸電阻就會(huì)增大,同時(shí)產(chǎn)生的熱量也就多。在一定電流下,電阻越大,發(fā)熱量就越多,因此有較大接觸電阻的線段就會(huì)強(qiáng)烈發(fā)熱,使溫度急劇升高引起導(dǎo)線絕緣層燃燒并引燃附近電線上的粉塵、纖維等物質(zhì),造成火災(zāi)。如棉紡廠的電動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí),就有可能使接頭松動(dòng),產(chǎn)生接觸電阻過大,因局部溫度升高引燃棉塵或飛絮發(fā)生火災(zāi)。
1.4 泄漏電流
??? 當(dāng)用電器或電源插座內(nèi)部的灰塵增多并遇到雷雨天氣或氣候潮濕時(shí),因絕緣受損或線路對地電容大,相對產(chǎn)生泄漏電流。如泄漏電流達(dá) 300mA( 對額定電流為 40A 的線路,泄漏電流是 100mA) ,故障處的消耗功率約為 20W ,時(shí)間延續(xù) 2h ,將使絕緣進(jìn)一步遭損,而造成相對地短路 ( 若不使用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器 RCD ,而使用熔斷器或小型斷路器動(dòng)作 ) ,時(shí)間略長,引起火花放電,釀成火災(zāi)。