任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：為保證電力能源供應(yīng)的穩(wěn)定，減少火災(zāi)的出現(xiàn)，本文分析了低壓電路出現(xiàn)電氣火災(zāi)的常見原因，并給出相應(yīng)的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：低壓線路；電氣火災(zāi)；短路；線路過載

0.引言

低壓線路指經(jīng)配電變壓器將高壓10kV降低到380V以下的電氣線路。低壓電器通常指在交流電壓1200V或直流電壓1500V以下工作的電器，常見的低壓器有開關(guān)、熔斷器、接觸器、漏電保護(hù)器和繼電器等。低壓電路引發(fā)的電氣火災(zāi)是我國常見火災(zāi)類型之一，為抑制火災(zāi)的發(fā)生，需要綜合分析影響火災(zāi)發(fā)生的原因并制定預(yù)防措施。

1.低壓線路常見電氣火災(zāi)的原因

低壓線路會因?yàn)椴煌蚨l(fā)電力火災(zāi)。比如，某電力企業(yè)的低壓線路使用的是架空電路，并選擇了配套的電纜，而線路敷設(shè)的環(huán)境既包括城鎮(zhèn)，也有自然環(huán)境，敷設(shè)方式采用架空敷設(shè)，由于線路與設(shè)備長期暴露在環(huán)境中，且施工中存在人為失誤，導(dǎo)致某些線路的表面出現(xiàn)破損，有些導(dǎo)線甚至已斷裂，由此引發(fā)了電氣火災(zāi)?？梢姡陀^分析發(fā)生電氣火災(zāi)的原因，并對火災(zāi)事故進(jìn)行認(rèn)定。

1.1原因

1)線路短路

線路短路是電氣火災(zāi)的主要原因之一，電路出現(xiàn)短路會讓電流交叉，提升線路的電壓，引發(fā)火災(zāi)。線路出現(xiàn)短路的原因有很多，比如絕緣層長期暴露在外部環(huán)境中，受外部環(huán)境影響其絕緣作用減小，或是裸電線的安裝位置過低，搬運(yùn)金屬物品時(shí)不小心碰觸，固定線路的金屬物掉落，導(dǎo)致電路垮接，以及電線機(jī)械強(qiáng)度較差，受外力拉扯后斷落到地面或其他線路上等，這些都可能讓電路發(fā)生混電，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)[2]。例如，2115年12月25日紹興上虞某酒店用于圣誕節(jié)活動(dòng)的圣誕樹突然起火，圣誕樹主要由塑料和聚乙烯材料搭建，約兩層樓高，經(jīng)事故調(diào)查后認(rèn)定，是裝飾燈的線路短路引燃了圣誕樹上的裝飾物，從而引發(fā)火災(zāi)。

1. 接觸不良

接觸不良是導(dǎo)線之間的連接、導(dǎo)線和設(shè)備之間的銜接等出現(xiàn)接觸不牢的情況。一旦出現(xiàn)接觸不良，在形成通電回路的情況下，會讓某些位置的溫度不斷上升，破壞線路的絕緣層，粉塵與接通電力的電纜線接觸后，形成火災(zāi)。這類火災(zāi)是消防預(yù)防的難點(diǎn)與重點(diǎn)，在實(shí)際操作中，只有技術(shù)水平較高的工作人員才能發(fā)現(xiàn)接觸不良的位置。

1. 線路漏電

線路因長期暴露在環(huán)境中，受周圍環(huán)境影響，外部表皮會自然老化，出現(xiàn)磨損，而人為對線路的破壞也會讓絕緣作用失效。在這種情況下，線路接通電流后，電流會從線路的破損處外流，與周圍環(huán)境的實(shí)體材料、空氣中的可燃物直接接觸，緩慢形成高溫，引燃可燃物。在實(shí)際生活中，如果不使用專業(yè)工具很難發(fā)現(xiàn)漏電，而人體接觸漏電位置后，會因?yàn)殡娏鞯膿舸蛟斐蓳p傷，另外，漏電也會增加電量的使用，需增加用電支出。

1. 線路的電力過載

如果線路的電流超出原定荷載量，電壓大于安全電壓，可能使線路的電流增加，某些位置的溫度不斷上升，引發(fā)電線燃燒，而電線燃燒后會點(diǎn)燃周圍的易燃物體。出現(xiàn)線路過載的原因有：完成線路安裝后，電線可承載的電壓較小，且電阻的增加降低了電流的速度；電線超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，在同一個(gè)插座上連接多個(gè)較大功率的電器，導(dǎo)致電流不穩(wěn)；電線穿管直徑較小，延長了線路散熱的時(shí)長，當(dāng)達(dá)到一定溫度后，線路發(fā)生自燃。例如，2014年2月14日慈溪市某展館發(fā)生火災(zāi)，模型電氣線路出現(xiàn)故障，展館東南處的沙盤模型和大型多媒體LED顯示屏起火，過火面積達(dá)300多平方米。

1.2原因的認(rèn)定

基于上述火災(zāi)原因進(jìn)行火災(zāi)認(rèn)定，根據(jù)原因給出終結(jié)論，明確各當(dāng)事人需要承擔(dān)的責(zé)任，按照有關(guān)法律法規(guī)對主要責(zé)任人與單位給予處罰。同時(shí)，終責(zé)任確定后，保險(xiǎn)公司可根據(jù)結(jié)論決定是否理賠。且行政單位與個(gè)人可從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，完善內(nèi)部消防措施，增強(qiáng)防護(hù)意識。

對于認(rèn)定要點(diǎn)的分析，從形成火災(zāi)的原因、線路的通電情況等方面展開論述。首先，火災(zāi)發(fā)生具備先決條件，即在起火點(diǎn)的周圍形成了電流回路，出現(xiàn)線路漏電，且整條線路處于通電狀態(tài)，存在電路故障，電路故障產(chǎn)生的能量達(dá)到引發(fā)火災(zāi)的標(biāo)準(zhǔn)?；馂?zāi)出現(xiàn)后，會按照特定的規(guī)律向周圍蔓延。其次，對線路通電情況的分析，是確定起火線路的前端有電流經(jīng)過，并用專業(yè)設(shè)備完成對現(xiàn)場的勘驗(yàn)，檢查開關(guān)的開閉。其中，開關(guān)開閉狀態(tài)的分析是確定火災(zāi)原因的重要因素之一，如果開關(guān)相對完整，通過觀察即可知其開閉狀態(tài)，但如果已嚴(yán)重?zé)龤В瑒t可以通過刀閘、插銷等進(jìn)行判斷。再次，現(xiàn)場勘驗(yàn)時(shí)按照程度進(jìn)行，包括兩點(diǎn)，一是配電盤檢查，通過對外部、盤面、盤后等位置的檢查可判斷其狀態(tài)，找到引起火災(zāi)的證據(jù)，二是線路檢查，檢查電路型號與敷設(shè)方式及線路所在的環(huán)境，檢查整體線路接點(diǎn)的數(shù)量等。后，進(jìn)行調(diào)查訪問與現(xiàn)場基本情況分析，前者是向負(fù)責(zé)線路敷設(shè)的工作人員等詢問電路敷設(shè)的整體情況，確定線路周圍環(huán)境中可燃物的數(shù)量，檢查保護(hù)裝置，后者是檢查線路是否存在短路或燃燒后熔斷的問題，判斷其熔斷特征。

對起火原因的認(rèn)定有三個(gè)步驟，分別是現(xiàn)場資料的搜集、技術(shù)鑒定與調(diào)查。

短路火災(zāi)的認(rèn)定：對于這類情況，是發(fā)現(xiàn)起火點(diǎn)周圍有出現(xiàn)短路的點(diǎn)，并發(fā)現(xiàn)熔痕，而出現(xiàn)短路的回路需與火場保持一定的距離，絕緣層沒有破損。確定這些證據(jù)后，由技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)鑒定，以從中發(fā)現(xiàn)與短路特征一致的熔痕。通過對周圍居民、電力公司的走訪，確定火災(zāi)發(fā)生過程中電器出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定的情況，火災(zāi)發(fā)生區(qū)域的電壓有明顯的上升。

接觸不良的認(rèn)定：在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)故障接頭的殘留，并檢查各導(dǎo)線、設(shè)備之間的接頭是否完好，并收集固定連接的釘、墊片等。技術(shù)人員檢查接頭處是否有燃燒后形成的碳渣與燃燒溶解，墊片等表面是否有電火花灼燒的痕跡，并根據(jù)現(xiàn)場情況判斷接頭的連接方式。通過調(diào)查了解火災(zāi)現(xiàn)場是否有大功率機(jī)器，搜集線路的安裝、檢修情況。

漏電情況的認(rèn)定：對于這類情況，是找到現(xiàn)場的起火點(diǎn)、漏電點(diǎn)、接地點(diǎn)等，并在現(xiàn)場搜集相關(guān)物證，經(jīng)分析后完成認(rèn)定工作。

線路過度負(fù)載的認(rèn)定：重要的是現(xiàn)場取證，即在現(xiàn)場的室內(nèi)外找到殘留的導(dǎo)線，根據(jù)導(dǎo)線外觀、接頭的狀態(tài)判斷原因并給出結(jié)論。

2.低壓線路常見電氣火災(zāi)的綜合預(yù)防

雖然采取了預(yù)防措施，但由于缺少相關(guān)的法規(guī)，管理不足等，影響了預(yù)防的效果。我國還未建立完善的行政法規(guī)，技術(shù)法規(guī)內(nèi)容單一，采用的管理措施與實(shí)際情況有很多出入；工作人員的安全意識和工作素養(yǎng)都有待增強(qiáng)，技術(shù)措施不完善?；诖耍瑸樵鰪?qiáng)常見電氣火災(zāi)的預(yù)防，可從以下幾個(gè)方面著手。

2.1建立健全法律法規(guī)

需根據(jù)現(xiàn)有的規(guī)章制度，結(jié)合電氣安全管理相關(guān)內(nèi)容，制定完善的安全管理行政規(guī)章，著重突出預(yù)防電氣火災(zāi)發(fā)生的要點(diǎn)及操作時(shí)的基本要求，同時(shí)，要明確追責(zé)制度的建立，要求供電、設(shè)計(jì)、維護(hù)等部門切實(shí)履行自己的職責(zé)。規(guī)章制度制定時(shí)要注意的是，內(nèi)容的提出在保證利益的基礎(chǔ)上，保證企業(yè)利益，多部門協(xié)調(diào)配合，確保制度內(nèi)容的科學(xué)性與合理性。各地方管理部門應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐幕厩闆r，參照行政規(guī)章的內(nèi)容，因地制宜，制定符合本地的安全用電規(guī)章制度。在地方的規(guī)章制度內(nèi)，包含的內(nèi)容有防火設(shè)計(jì)的方法與規(guī)范，規(guī)范使用的技術(shù)，并要求防火設(shè)計(jì)結(jié)束后將其作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。

2.2優(yōu)化管理，加大管理力度

首先，實(shí)現(xiàn)多部門聯(lián)合，讓多個(gè)部門共同參與安全用電的管理工作。其次，要求負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、施工與檢驗(yàn)的單位與部門接受資格審核，由于設(shè)計(jì)或安裝、檢驗(yàn)不到位而發(fā)生火災(zāi)的，需對負(fù)責(zé)的部門給予處罰。再次，對建設(shè)的單位和使用的個(gè)人進(jìn)行再教育，并審核其是否有使用的資格，提升其對故障的預(yù)防能力。此外，根據(jù)電氣工程的變化制定新的管理制度，從源頭消除隱患。后，定期檢測電氣工程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患并消除。

2.3引入技術(shù)，加大技術(shù)研究力度

技術(shù)的引入可以讓技術(shù)人員用更優(yōu)的方式完成電氣工程的檢測，提高工作效率，在引進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，要針對不同的情況研發(fā)新的技術(shù)，并把技術(shù)在實(shí)際工作中應(yīng)用。根據(jù)電氣工程周圍環(huán)境的不同使用相關(guān)技術(shù)，比如在公共場所內(nèi)，為了控制火勢的蔓延，可以把阻燃、耐火的電纜作為線路，提升線路的耐燃性。同時(shí)，電氣工程在不同性質(zhì)建筑中的應(yīng)用需要對線路的電壓、電力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，可在工程中加入電路保護(hù)器裝置。此外，可以進(jìn)行以下操作：在建筑中使用紅外測溫儀、超聲探波儀等設(shè)備，定期進(jìn)行預(yù)防檢查；研發(fā)電弧故障斷路器，減少電弧性短路的出現(xiàn)；在工程的配電裝置中加入過熱探測裝置，如果線路出現(xiàn)局部過熱或電流過大，可及時(shí)預(yù)警；根據(jù)以往出現(xiàn)的火災(zāi)類型建立危險(xiǎn)評估體系，評估不同火災(zāi)類型的危險(xiǎn)性，并不斷嘗試提升評估體系的可靠性；優(yōu)化火災(zāi)痕跡的鑒定技術(shù)。

2.4加強(qiáng)教育培訓(xùn)

對于短路的預(yù)防，是優(yōu)化對線路絕緣層的保護(hù)。在敷設(shè)電路時(shí)，可以用不同方式引導(dǎo)導(dǎo)線，盡量避免導(dǎo)線直接暴露在環(huán)境中，如果導(dǎo)線周圍的環(huán)境較差，需用不同的措施加以保護(hù)。如果導(dǎo)線要經(jīng)過溫度較高的環(huán)境，應(yīng)盡可能避開，并用防火槽等裝置進(jìn)行保護(hù)。發(fā)生電路短路后需要馬上切斷電源，控制火勢的蔓延，在電源沒有切斷前不可用水滅火。此外，選擇導(dǎo)線截面的大小時(shí)保證截面可承載的流量超過線路的額定流量。

對于漏電故障的處理，是確保絕緣層完好的情況下，安裝漏電保護(hù)開關(guān)，并在安裝前與安裝后進(jìn)行檢查，如果線路發(fā)生漏電，開關(guān)會及時(shí)關(guān)閉，避免火災(zāi)發(fā)生。同時(shí)，應(yīng)在建筑內(nèi)部設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)，因?yàn)榻ㄖ?nèi)部有大量的電氣設(shè)備，通過監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解這些設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的異常，在一時(shí)間消除火災(zāi)隱患，優(yōu)化對電氣設(shè)備的保護(hù)。另外，電路系統(tǒng)中會使用大量的PE線，為預(yù)防其發(fā)生漏電，可以在整條線路設(shè)計(jì)中設(shè)置多個(gè)接地點(diǎn)，如果其他位置的線路發(fā)生漏電，形成的高壓會隨著電路流入PE線內(nèi)，以保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)。

對于接觸不良的預(yù)防，是在線路安裝過程中確保每個(gè)導(dǎo)線的接頭都連接緊密，可用絕緣膠帶保護(hù)，如果導(dǎo)線位于室外，需在導(dǎo)線表面做防水處理。安裝結(jié)束后，需由專業(yè)人員檢查，并在特定位置涂抹變色漆等材料，通過觀察變色漆顏色的變化，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。

3.安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

3.1概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)，已通過消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)的消防電子產(chǎn)品試驗(yàn)認(rèn)證，并且均通過嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗(yàn)，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運(yùn)行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報(bào)警，當(dāng)必要時(shí)還能聯(lián)動(dòng)切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

3.2應(yīng)用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4系統(tǒng)功能

1. 監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報(bào)警時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號，同時(shí)設(shè)備上紅色“報(bào)警”指示燈亮，顯示屏指示報(bào)警部位及報(bào)警類型，記錄報(bào)警時(shí)間，聲光報(bào)警一直保持，直至按設(shè)備的“復(fù)位”按鈕或觸摸屏的“復(fù)位”按鍵遠(yuǎn)程對探測器實(shí)現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報(bào)警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動(dòng)消除。

1. 當(dāng)被監(jiān)測回路報(bào)警時(shí)，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備，當(dāng)報(bào)警消除后，控制輸出繼電器釋放。

2. 通訊故障報(bào)警：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示，同時(shí)設(shè)備上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障報(bào)警聲音。電源故障報(bào)警：當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報(bào)警信號并顯示故障信息，可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報(bào)警聲響。

1. 當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫報(bào)警或通訊、電源故障時(shí)，將報(bào)警部位、故障信息、報(bào)警時(shí)間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)報(bào)警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

3.5配置方案

應(yīng)用場合	型號	產(chǎn)品照片	功能
消防控制室	Acrel-6000/B		適用于1~4條通信總線多可連接256個(gè)探測器，可適用于壁掛安裝的場所。
	Acrel-6000/Q		適用于大型組網(wǎng)，壁掛式監(jiān)控主機(jī)數(shù)量較多且需集中查看的場所，主要監(jiān)測壁掛主機(jī)信息。
一、二級 低壓配電	ARCM200L-Z2		三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvarh、Hz、cos中)，視在電能、四象限電能計(jì)量，單回路剩余電流監(jiān)測，4路溫度監(jiān)測，2路繼電器輸出，4路開關(guān)量輸入，事件記錄，內(nèi)置時(shí)鐘，點(diǎn)陣式LCD顯示，2路獨(dú)立RS485/Modbus通訊
	ARCM200L-J8		8路剩余電流監(jiān)測，2路繼電器輸出，4路開關(guān)量輸入，事件記錄，內(nèi)置時(shí)鐘，點(diǎn)陣式LCD顯示，1路RS485/Modbus通訊
	ARCM300-J1		1路剩余電流監(jiān)測，4路溫度監(jiān)測，1路繼電器輸出，事件記錄，LCD顯示，1路RS485/Modbus通訊
	AAFD-□		檢測末端線路的故障電弧，485通訊，導(dǎo)軌式安裝。
	ASCP200-□		短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測，1路RS485通訊，1路GPRS或NB無線通訊，額定電流為0-40A可設(shè)。
			短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測，1路RS485通訊，1路NB或4G無線通訊，額定電流為0-63A可設(shè)。
配套附件	AKH-0.66		測量型互感器，采集交流電流信號
	AKH-0.66/L		剩余電流互感器，采集剩余電流信號
	ARCM-NTC		溫度傳感器，采集線纜或配電箱體溫度

4.結(jié)束語

綜上，低壓線路電氣火災(zāi)會造成大量的經(jīng)濟(jì)損失和傷亡，對于電廠或其他建筑來說，為實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，需分析發(fā)生火災(zāi)的原因，采用技術(shù)分析完成認(rèn)定，基于此給出應(yīng)對方案，以保證電力設(shè)備的安全，減少電氣火災(zāi)的發(fā)生。

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作者簡介：任運(yùn)業(yè)，男，安科瑞電氣股份有限公司。