低壓電氣火災常見原因總結與分析
1.短路火災
短路是指電力網中（或電氣設備中）不同電位的導電部分直接金屬性連接或經過小阻抗連接在一起。短路是引起電力系統(tǒng)嚴重故障和電氣火災的重要原因之一，低壓線路、電氣設備常因短路而造成電氣火災。
大多數電氣線路、用電設備發(fā)生短路故障，造成短路回路電流突然劇增，產生高溫或電弧，引燃線路絕緣層或短路故障處可燃物所造成的火災稱之為短路火災。短路火災是目前造成線路電氣火災Z為嚴重的火災事故。
（1）短路成因
①絕緣線路長時間受外部高溫、潮濕或腐蝕等作用的影響而失去絕緣能力；
②絕緣線路使用時間過長，絕緣陳舊老化或受損，使線芯裸露；
③絕緣線路敷設過低，受碰撞、擠壓致使絕緣損壞；
④絕緣線路穿墻過洞或穿越樓板未穿管保護，遭磨擦損傷絕緣；
⑤裸電線安裝太低，搬運金屬物件時不慎碰在電線上，線路上有金屬物件或小動物跌落，發(fā)生電線之間的跨接；
⑥架空線路電線間距太小，檔距過大，電線松馳，架空線與建筑物、樹木距離太近，造成電線與建筑物或樹木接觸；
⑦電線機械強度不夠，使電線斷落接觸大地，或斷落在另一根電線上；
⑧雷擊或供電電源過電壓，使導線絕緣薄弱處或正常絕緣被擊穿；
⑨線路過載或連接處接觸不良造成線路過熱導致絕緣損壞。特別是，線路常常因過負載的長期熱作用積累Z終引起短路發(fā)生。
（2）短路形式
在低壓供電系統(tǒng)中，不同電位導體間非正常接觸而發(fā)生短路的形式有多種，從Z為常用的tn-c-s系統(tǒng)分析，線路短路的形式如圖1所示。
圖1 tn-c-s系統(tǒng)短路示意圖▲
（3）短路火災成因
一般情況下，短路電流可達線路安全截流量的十幾倍至幾十倍。同時，因接觸處的接觸電阻相對大，短路電流通過時所產生的高溫，往往使接觸點金屬熔化。
（4）短路火災危險性
按照短路時短路故障處不同電位導體之間的接觸狀態(tài)，短路一般又分為金屬性短路和電弧性短路。
①金屬性短路起火
當短路故障點處兩導體接觸點因短路電流高溫熔化焊牢，則接觸電阻很�。ǹ珊雎圆挥嫞搪坊芈烦蔀榻饘傩远搪范鴮�，短路電流很大。金屬性短路引發(fā)火災的原因是：
a.當短路保護電器動作時間過長（如熔斷器熔絲過大或斷路器整定值過大或線路截面過�。�，短路電流在接觸處產生的高溫引起線路絕緣層或可燃物起火。
b.當短路保護電器失效拒動（如熔絲被不合格的銅、鋁、鐵絲代替，斷路器失效拒動），短路電流產生的高溫可使整條線路沿絕緣層燃燒，甚至使線路全長線芯燒紅外露，線路所至附近的可燃物均會起火。
金屬性短路由于短路回路電流很大，如短路保護裝置設計、安裝符合要求，一般可避免。
②電弧性短路起火
電弧能夠形成導電通道，因為觸頭開始分離時接觸處的接觸面積很小，從而電流密度很大。這就會使觸頭金屬材料強烈發(fā)熱，造成電弧性短路。
電弧性短路起火的危險性遠大于金屬性短路起火。實際中，線路短路火災大多為電弧性短路所引起。電弧性短路中又以接地故障電弧性短路的危害Z大。
2.接觸不良火災
導線與導線，導線與配電、用電設備之間連接（包括接線端、接插件以及可動觸點等）時，因接觸不良（接觸電阻過大），在通電回路電流作用下，致使接觸處局部產生高溫、電弧，引起電氣線路的絕緣層、附近的可燃物質及積落的可燃粉塵著火造成的火災稱為接觸不良火災，它是線路火災容易忽略并難以防止的一種。
（1）接觸不良成因
①線路安裝質量差，造成導線與導線，導線與電氣設備的連接點不牢。例如：導線間采取“鉤接”；連接處絕緣層剝離過短，絞、纏、壓、焊導體部分過短或方式不對；
②接點由于熱作用或長期振動，使接頭松動；
③線路連接處有雜質，如氧化層、泥土等；
④銅鋁接頭的接觸點處理不當。由于銅、鋁膨脹系數不同，熱脹冷縮產生空隙；以及電解腐蝕作用造成接觸電阻過大。
（2）接觸不良火災危險性
當線路連接接觸不良，接觸電阻過大時，在接觸處就會產生過熱高溫（局部高溫作用），同時因為一些原因極易形成過熱高溫的逐步積累和惡性循環(huán)，引發(fā)線路火災：
①連接處的金屬受高溫作用和氧化反應的影響，接觸電阻將隨溫度升高逐漸增大，電阻越大，溫度越高，溫度越高又造成電阻越大，形成循環(huán)溫度上升；
②接觸處的絕緣材料受到高溫高熱的影響，其化學反應加劇，使材料發(fā)生熱分解并產生揮發(fā)物，形成孔狀碳渣，使得空氣中的氧更容易滲入，進一步引起化學反應，同時吸收熱量，促進材料的熱分解，產生累積性的溫升。
同時，兩種因素還會相互作用，Z終導致發(fā)熱溫升達到絕緣材料的自燃溫度，揮發(fā)物起燃，燃燒產生的熱量為材料熱分解提供足夠的熱能而維持線路燃燒。嚴重時，還可使接觸處的金屬（線芯）熔化，直接引起線路起火。實踐證明，許多線路火災事故都是由于接觸不良，絕緣材料在局部高溫作用下發(fā)生自燃，或導致熱擊穿短路，產生電弧將其引燃所致。
接觸不良而引起火災，還由于其特殊性和隱蔽性往往被人們所忽視。
①線路上發(fā)生接觸不良時，線路不會有過電流反應（實際電流反而減�。�，熔斷器、低壓斷路器等等常用保護裝置不可能動作，隱患將長期存在；
②線路連接接觸不良引起的發(fā)熱和高溫，一般有一個積累過程，時間越長，發(fā)熱量越多，當產生的熱量大于向外傳播的熱量時，接觸處熱量就會積累，溫度上升；
③由于建筑裝修的需要，線路多采用暗線敷設，既容易引燃可燃裝修材料，又難以檢查維護。
3.漏電火災
低壓供電線路絕緣材料受外力作用和環(huán)境影響以及自然老化，失去絕緣性能，電流從線路內向外泄漏，流到建筑物、建筑物附屬設施或工作物等接地物體上，在漏電路徑中產生高溫、電弧、電火花引起周圍可燃物燃燒造成的火災，稱之為漏電火災。
低壓線路漏電引起的火災是線路電氣火災較為特殊的和難以防止的一種，它往往又是造成線路短路、過載火災的隱患。線路漏電引起火災，可發(fā)生在相線、相線與中性線、相線與大地之間，但Z為常見的還是線路對地（即“電氣系統(tǒng)外接地導體”）漏電造成火災。
（1）漏電成因
①線路使用時間過長，絕緣老化失效。
②線路受潮濕、高溫、多塵、腐蝕性等惡劣環(huán)境影響絕緣降低。
③線路經常過電流運行，絕緣受熱作用損壞。
④接頭絕緣恢復處理不當，絕緣失效。
⑤線路絕緣受機械性損傷，如磨擦、劃傷、動物啃咬等。
正常低壓線路通電運行時，由于絕緣層介質特性及分布電容的影響，總存在一D的漏電流（正常漏電流）。如圖2所示，其特點是漏電流沿線路均勻分布，線路每處通過微小電流，并不對線路絕緣造成損害。
當線路某處受一種或多種因素的影響造成絕緣降低或遭損壞時，與接地導體、潮濕建筑物等相接觸，則發(fā)生如圖3所示非正常漏電。漏電流將通過線路故障處、接地體、變壓器接地中性點構成漏電回路。
圖2 正常漏電流示意圖▲
圖3 非正常漏電流示意圖▲
（2）漏電火災危險性
非正常漏電往往由于下列情形造成電氣火災：
①漏電流在漏電回路中接觸不良處局部發(fā)熱產生高溫造成線路絕緣或周圍可燃物著火。這是因為電氣系統(tǒng)內正常的連接點接觸電阻很小，電流的正常發(fā)熱不會造成過熱。而漏電回路中的接觸點處于非正常電氣回路中，往往受到污染而顯現高阻抗。
②漏電回路中存在“時斷時續(xù)”的接觸故障，接觸處產生電弧或電火花引燃絕緣層或近處燃爆物。
③漏電故障處接觸木材等不良導電體，由于微小電流的反復電化作用，形成導電通路，電流增大發(fā)熱引起火災（如木材由不定形碳轉化為定形碳而成為導電體）。
④線路非正常漏電一旦形成，因漏電流相對較小，一方面，線路過流保護裝置無法檢測動作，另一方面對線路、設備正常使用影響很小，不易發(fā)現，但引發(fā)火災的故障長期存在。
4.過載火災原因
通過電氣線路的電流超過其安全載流量，導致線路產生高溫、引起本體或周圍可燃物燃燒造成的火災稱為線路過載火災。
線路過負載是造成線路電氣火災的又一重要因素。過載不僅能直接引起火災，而且過載會損壞線路絕緣材料，又往往是引起線路短路、接觸不良、漏電等故障的原因。
（1）過載成因
①線路設計、安裝時導線截面選擇過��；
②運行負荷過大；
③漏電造成線路過負荷；
④電線穿管管徑過小，影響散熱；
⑤諧波電流引起相線、特別是中性線過負載。
（2）過載火災危險性
線路一般是由金屬導體、絕緣層和保護層所組成。絕緣層和保護層多以含碳、氫為主的高分子有機材料構成，如聚乙烯、天然橡膠和氯丁橡膠等，具有熱不穩(wěn)定性，通電發(fā)熱時將發(fā)生化學反應使絕緣材料老化受損。當線路連續(xù)通過電流不超過其安全載流量時，線路的溫度不超過其Z高允許工作溫度，材料老化受損十分緩慢，一般可工作30年以上，因此對各種導線電纜的絕緣材料都規(guī)定了允許工作溫度。當通過的電流超過安全載流量，就產生線路過載，溫度也超過其Z高允許工作溫度。當過載量不大或過載時間短時，并不直接引發(fā)火災，線路仍可運行，但絕緣層加速老化。當線路嚴重過載，則將引起嚴重過熱，產生異常高溫，可致使絕緣破壞并發(fā)生燃燒，及引燃線路附近的可燃物起火。
5.電氣火災的預防
（1）短路及過載火災的預防
①設置短路保護；
②設置過載保護；
③ 當線路上氣體放電燈及整流設備較多時，應考慮諧波電流對線路過載的影響，適當加大線芯截面或加裝濾波器；
④安裝線路、設備應由專人負責，并應嚴格制度，不準亂拉電線和接入過多負載；
⑤隨著線路負載的發(fā)展應及時換裝成容量與負載相適應的導線，或者根據生產程序和需要，對用電負載進行合理地調節(jié)，把用電的高峰時間錯開，以防止線路過負載；
⑥定期用測量或計算的方法，檢查線路的實際負載情況；
⑦檢查線路的溫度不超過允許值。
（2）接地及漏電火災的預防
①采用過流保護電器實現接地故障保護；
②安裝剩余電流（零序電流、漏電流）動作保護器（rcd）防止接地故障起火；
③實施接地故障保護等電位聯(lián)接輔助措施；
④加強線路日常維護檢測。尤其是rcd往往僅對相線對地漏電起保護作用，相線之間的漏電，相線與中性線之間的漏電，目前還沒有有效的防護措施，所以只能靠加強線路日常維護檢測加以解決。
（3）接觸不良火災的預防
接觸不良主要是導線、設備連接不當引起的，因此要從導線、設備的安裝連接著手預防。
①連接的基本要求：
a.導線的連接要接觸緊密，穩(wěn)定性好，接頭電阻不大于同長度、同截面導線電阻。
b.接頭要牢固，其機械強度不小于同截面導線的80％。
c.接頭應耐腐蝕。鋁線之間焊接時，主要是防止殘余熔劑熔渣的化學腐蝕，鋁與銅線連接要防止受潮、氧化及鋁銅之間產生電化腐蝕（不允許鋁銅混接）。
d.接頭的絕緣強度與原導線一致。
②銅、鋁導線中間連接和分支連接要求：
在實際安裝中，2.5mm2及以下的單芯銅導線多用絞接法；4mm2的單芯銅導線可用纏繞法連接；多芯銅線多用壓接或纏繞法連接。鋁芯線可用鋁管進行壓接。銅導線和鋁導線連接時，應采用銅鋁過渡連接管（不允許鋁銅混接）。
③導線與設備接線端子的連接要求：
10mm2以下的單股銅芯線，2.5mm2以下的多股銅芯線和單股鋁芯線與電氣設備的接線端子可直接連接。多股銅線宜先擰緊，搪錫后再連接。多股鋁芯線和截面大于2.5mm2的多股銅芯線的終端，應焊接或壓接接線端子后，再與電氣設備的接線端子連接。銅芯導線之間、銅芯導線與接線端子之間使用錫焊連接時，應涂無酸焊接膏，焊錫飽滿。
④ 恢復接頭外絕緣的要求
絕緣導線的中間和分支接頭處，應用絕緣帶包纏均勻、嚴密，并不低于原有絕緣強度。接線端子端部與導線絕緣空隙處，應用絕緣帶包纏嚴密。
⑤對重要線路的連接點可采取置放試溫蠟片、涂試溫變色漆、紅外線測溫等措施加以監(jiān)視，常見電氣接觸點允許溫度如下圖所示。
圖4 低壓線路、低壓電器與外部連接接線端子的允許溫度值▲
圖5 交流低壓母線裝置接觸部位的允許溫度值▲
⑥定期檢查電氣接頭，及時維護。
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