关于住宅电气线路火灾原因及防火对策探讨
2021-09-06 10:23:58 来源：安科瑞王蒙蒙
摘要：近年来，电气火灾事故频发，造成的危害和影响较大。针对住宅内电气线路的火灾原因进行了分析和探讨，并从预防短路、预防过负荷、防止接触等方面提出了相应的防火对策。
关键词:电气线路;火灾;原因分析;消防;电气火灾;云平台
0前言
随着经济的发展和人民生活水平的提高，生产和生活用电量逐年增加，随之而来的是电气火灾的数量也逐年增长。据统计，在各类重、特大火灾中，因电气原因引起的火灾占40左右。2005年吉林省辽源市医院发生特大火灾，造成了群死群伤的严重后果，而起火原因正是由于配电室的电气线路发生短路，引燃周围的可燃物所致。2006年某市一居民住宅发生火灾，调查结果显示，由于该小区操作失误将380V的电线接入民用线路，造成多家漏电保护器和电器被毁，而这家居民由于未使用漏电保护器，且入户闸刀保险丝用铜丝代替，导致电压过高将电器和电线击穿引发火灾。这些惨痛的教训，不断告诉我们认真做好电气线路及各类电气设备的防火工作具有非常重要的现实意义。
1国内火灾自动报警系统的组成及分类
1.1短路
短路是指配电线路中，不同相线与中性线的绝缘导体，直接金属性连接或经过小阻抗连接在一起。短路一般有相间短路和对地短路两种。相线之间相碰叫相间短路。相线与地线相碰，或相线与接地导体相碰，或相线与大地直接相碰叫做对地短路。线路短路是一种比过负荷更为严重的情况，当用电设备内部有短路或由于电线绝缘外皮老化破损造成短路，将使电线中的电流大大增加，如果没有采取断电措施，电线很快就会发热燃烧造成火灾。
1.2过负荷
电气线路中允许连续通过而不足以使电线过热的电流量，称为电线的载流量或电流。如电线中流过的电流量超过了电流值，就叫电线超负荷，也叫过负荷。一是设计或选择导线截面不当，实际负载超过了导线的载流量。二是在线路中接入了过多或功率过大的电气设备，超过了电气线路的负载能力。当各种用电量大的电气设备同时使用时，会使用电负荷大大增加，远远超过导线的承受能力，使导线发热甚至起火。
1.3漏电
漏电是引起电气火灾的主要原因之一，但它更不易被发现。漏电一般是指电气设备或电线的漏电，是指电线中的火线对地或电气设备中的火线对电气设备的外壳发生的短路情况。使用电器介电强度不够或电线绝缘材料性能不好等，都容易发生漏电;电器及插座等内部的
灰尘多并遇到天气潮湿时，也容易发生漏电现象。由于绝缘材料的性能下降是不能逆转的，因此漏电电流会逐渐加大，造成打火引燃周围的可燃物而形成电气火灾。
1.4接触电阻过大
在电气线路与母线或电源线的连接处，电源线与电气设备连接的地方，由于连接不牢固或者其他原因，使接头接触，造成局部电阻过大，称为接触电阻过大。发生原因:一是安装质量差，造成导线与导线，导线与电气设备衔接点连接不牢。二是连接点由于热作用或长期震动使接头松动。三是在导线连接处有杂质，如锈蚀、产生氧化层或渗入尘土。四是铜丝和铝线连接的方法不当。
1.5电气线路中的谐波电流
由于电气技术的发展，非线性负荷的电气设备日益增多，例如气体电灯，电视机、计算机、微波炉等。这类设备的负荷电流含有多次谐波电流，能使电气线路，特别是中性线过载发热，加速绝缘老化而短路而起火。中性线过载发热的原因是由于三次及其奇数倍谐波在中性内不是互相抵消而是叠加的，叠加后的电流大可接近相线电流两倍。而我国一些住宅内甚至在新设计的住宅内，中性线截面仍按习惯做法，只设定为相线的1/2，这为日后住宅的使用埋下电气起火的隐患。
2电气线路的保护装置和措施
2.1短路保护装置和措施
电气线路短路时，如不在短路电流对导体和连接件产生的热作用和机械作用造成危害之前切断短路电流，那么短路电流会迅速使电气线路的绝缘软化甚至燃烧。其导体、电流、电火花的高温，如电气线路近旁有易燃物质也将会引爆起火。因此线路的电流侧都装有熔断器或低压断路器等保护电器，正是为了在短路时能迅速切断线路的电源，避免火灾的发生。配电线路采用的上、下级保护电器，其动作除应具有选择性外，还要使保护电器与电气线路的导线和电缆相匹配。如保护电器整定值选得过大而不匹配，即使线路短路将绝缘燃烧，保护电器仍不会动作。
2.2过负荷保护装置和措施
电气线路短时过载是不正常的，如电动机起动时间不长，不会超过母线槽、电缆、电线的允许温升，也不会对线路造成损害。轻微的过负荷如果时间过长，也将对线路的绝缘、接
头、端子造成损害。导体的绝缘由于长期过负荷，将会长时间超过允许温升，导体绝缘将会加速老化，缩短绝缘导体的使用寿命。严重地过负载，如100过负载时，也使绝缘在短时间内软化变形，介质损耗，耐压水平降低，导致电气线路短路，引起火灾。过负载保护的目的也在于防止短路和接地故障发生。
2.3漏电保护器装置和措施
为防止接地故障引起火灾，除建筑物内将可导电的金属体作总等电位和辅助等电位联结外。为减少接地故障引起的电气火灾危害，而在民用建筑的电源进户侧，设置四刀开关，并在四刀电源开关之后加装漏电电流动作保护器，其额定动作电流I△m≤300～500mA。电源侧装设的漏电电流动作保护器的作用，一是防止接地故障引起火灾，二是防止人身点击危害的二道防线。对于多级装设的漏电电流保护器，前后级在时限上应有选择性。
3电气线路防火对策
3.1预防短路的对策
一是根据家庭用电负荷大小和环境不同，合理选择导线，导线的截面应根据负荷量选定。家庭装修中，明敷绝缘导线用硬质塑料护套线;穿管暗敷导线用硬质或软塑料线;灯头线用塑料软绞线。绝缘层厚薄不均匀和表面有气孔、疙瘩的导线不能采用，应选用有一定品牌的制造厂生产的导线，且合格证俱全。每卷100m的导线其长度允许误差为2m。
二是在安装时，导线与导线，导线与墙壁、顶棚、金属结构，以及固定的绝缘子之间，应保持一定的距离;电线不准直接敷设在墙内，用电线保护管加以保护。《住宅建筑设计标准》规定:电源、电话、电视线路应采用阻燃型塑料管暗敷。
三是在线路上安装合适的熔断器或保护装置，为了保证家庭用电，对人手很容易触及的家用电器的电源应具有漏电保护功能。通常，固定的照明器具因人手触及不到，其电源回路可不加漏电保护;插座回路除挂壁式空调插座外，都应带有漏电保护。
3.2预防导线过负荷的对策
一是合理选择导线的截面，通过导线的电流不得超过其载流量。
二是在二次装修不能在原线路上擅自增加用电设备。选择导线时应考虑谐波电流的影响，防止谐波电流引起火灾。《住宅建筑设计标准》规定，每户进线不小于铜芯线10mm2。
三是电气线路上装设过电流保护装置，并要与所保护电气设备额定电流和导线的允许载流量相匹配。
四是经常监视线路及电气设备的运行情况，发现故障要及时维修。如发现严重或者长期过负载，应及时加以调整。
3.3防止接触的对策
一是导线与导线，导线与开关、电气设备的连接要牢固。
二是大截面导线或大、小截面导线的连接、应采用焊接法或压接法，铜、铝导线相接时，可采用铜铝线过渡插头。
三是家庭装修中选用的插座，要注重质量，劣质产品虽然价格便宜，但往往接触，或者用了一段时间后出现接触。
4安科瑞电气火灾监控云系统架构和硬件选型
安科瑞电气推出的电气火灾监控云系统采用自主研发的剩余电流互感器、温度传感器和电气火灾探测器、故障电弧探测器和电气防火限流式保护器，对引发电气火灾的主要因素（导线温度、电流、剩余电流、故障电弧等）进行不间断的数据与统计分析，并将发现的各种隐患信息及时推送给学校管理人员，指导学校实现时间的排查和治理，达到潜在电气火灾隐患，实现“防患于未然”的目的。
用户可以利用PC、手机、平板电脑等多种终端实现对平台的访问，查询包括系统信息、实时数据、报记录等在内的各种信息，使用方便。利用该系统为用户提供的低成本服务，能有提升企业的消防管理和电气设备水平，防范重大恶性火灾财产损失、尤其是重大恶性人员伤亡责任事故的发生。
本系统的整体结构如图所示：
4.1硬件配置：
平台服务器：建议按照我方提供配置标准购买，或者客户自己租用阿里云资源。
推荐硬件配置：（如申请阿里云可忽略）
现场硬件配置
方案一：100A以下回路，开口式互感器
方案二：100A以下回路，普通互感器，会增加施工量
方案三：100A以下回路，普通电流互感器，探测器和无线模块分开，可适用多回路
配置针对1个回路，剩余电流互感器根据现场回路电流大小选择。
4.2运行条件
1） 浏览器运行设备：
台以上版本）。
2） 浏览器端运行环境：
Windows系统下使用谷歌、火狐、360（速模式）等浏览器访问。
4.3主要技术指标
数据上传频率：2分钟
通信方式：RS485、2G/3G/4G
并发访问量：>=10000
历史数据存储：>=3年
5结束语
建筑中的火灾自动报警系统是人身的有力保障。结合受援国具体情况，合理设计系统及正确选择设备参数，依照商务部对援外项目设计的指导原则“建设标准超前于当地同类项目水平至少10年来进行总体把握”使受援国人身得到有力保障，增进受援国与我国的友谊。
参考文献：
[1]阿丽玛.住宅电气线路火灾原因分析及防火对策[J]
[2]GBG50054－95，低压配电设计规范［S］．
[3]DBJ08－20－98，住宅建筑设计标准［S］
[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版[J].
作者简介：
王蒙蒙，女，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为电气火灾的现状问题和防控对策。
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