劉丹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

摘要：近年來(lái)，電氣火災(zāi)事故頻發(fā)，造成的危害和影響較大。針對(duì)住宅內(nèi)電氣線路的火災(zāi)原因進(jìn)行了分析和探討，并從預(yù)防短路、預(yù)防過(guò)負(fù)荷、防止接觸等方面提出了相應(yīng)的防火對(duì)策。

關(guān)鍵詞:電氣線路;火災(zāi);原因分析;消防;電氣火災(zāi);云平臺(tái)

0前言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，生產(chǎn)和生活用電量逐年增加，隨之而來(lái)的是電氣火災(zāi)的數(shù)量也逐年增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在各類重、特大火災(zāi)中，因電氣原因引起的火災(zāi)占40左右。2005年吉林省遼源市醫(yī)院發(fā)生特大火災(zāi)，造成了群死群傷的嚴(yán)重后果，而起火原因正是由于配電室的電氣線路發(fā)生短路，引燃周圍的可燃物所致。2006年某市一居民住宅發(fā)生火災(zāi)，調(diào)查結(jié)果顯示，由于該小區(qū)操作失誤將380V的電線接入民用線路，造成多家漏電保護(hù)器和電器被毀，而這家居民由于未使用漏電保護(hù)器，且入戶閘刀保險(xiǎn)絲用銅絲代替，導(dǎo)致電壓過(guò)高將電器和電線擊穿引發(fā)火災(zāi)。這些慘痛的教訓(xùn)，不斷告訴我們認(rèn)真做好電氣線路及各類電氣設(shè)備的防火工作具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1國(guó)內(nèi)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成及分類

1.1短路

短路是指配電線路中，不同相線與中性線的絕緣導(dǎo)體，直接金屬性連接或經(jīng)過(guò)小阻抗連接在一起。短路一般有相間短路和對(duì)地短路兩種。相線之間相碰叫相間短路。相線與地線相碰，或相線與接地導(dǎo)體相碰，或相線與大地直接相碰叫做對(duì)地短路。線路短路是一種比過(guò)負(fù)荷更為嚴(yán)重的情況，當(dāng)用電設(shè)備內(nèi)部有短路或由于電線絕緣外皮老化破損造成短路，將使電線中的電流大大增加，如果沒(méi)有采取斷電措施，電線很快就會(huì)發(fā)熱燃燒造成火災(zāi)。

1.2過(guò)負(fù)荷

電氣線路中允許連續(xù)通過(guò)而不足以使電線過(guò)熱的電流量，稱為電線的載流量或電流。如電線中流過(guò)的電流量超過(guò)了電流值，就叫電線超負(fù)荷，也叫過(guò)負(fù)荷。一是設(shè)計(jì)或選擇導(dǎo)線截面不當(dāng)，實(shí)際負(fù)載超過(guò)了導(dǎo)線的載流量。二是在線路中接入了過(guò)多或功率過(guò)大的電氣設(shè)備，超過(guò)了電氣線路的負(fù)載能力。當(dāng)各種用電量大的電氣設(shè)備同時(shí)使用時(shí)，會(huì)使用電負(fù)荷大大增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)導(dǎo)線的承受能力，使導(dǎo)線發(fā)熱甚至起火。

1.3漏電

漏電是引起電氣火災(zāi)的主要原因之一，但它更不易被發(fā)現(xiàn)。漏電一般是指電氣設(shè)備或電線的漏電，是指電線中的火線對(duì)地或電氣設(shè)備中的火線對(duì)電氣設(shè)備的外殼發(fā)生的短路情況。使用電器介電強(qiáng)度不夠或電線絕緣材料性能不好等，都容易發(fā)生漏電;電器及插座等內(nèi)部的

灰塵多并遇到天氣潮濕時(shí)，也容易發(fā)生漏電現(xiàn)象。由于絕緣材料的性能下降是不能逆轉(zhuǎn)的，因此漏電電流會(huì)逐漸加大，造成打火引燃周圍的可燃物而形成電氣火災(zāi)。

1.4接觸電阻過(guò)大

在電氣線路與母線或電源線的連接處，電源線與電氣設(shè)備連接的地方，由于連接不牢固或者其他原因，使接頭接觸，造成局部電阻過(guò)大，稱為接觸電阻過(guò)大。發(fā)生原因:一是安裝質(zhì)量差，造成導(dǎo)線與導(dǎo)線，導(dǎo)線與電氣設(shè)備銜接點(diǎn)連接不牢。二是連接點(diǎn)由于熱作用或長(zhǎng)期震動(dòng)使接頭松動(dòng)。三是在導(dǎo)線連接處有雜質(zhì)，如銹蝕、產(chǎn)生氧化層或滲入塵土。四是銅絲和鋁線連接的方法不當(dāng)。

1.5電氣線路中的諧波電流

由于電氣技術(shù)的發(fā)展，非線性負(fù)荷的電氣設(shè)備日益增多，例如氣體電燈，電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、微波爐等。這類設(shè)備的負(fù)荷電流含有多次諧波電流，能使電氣線路，特別是中性線過(guò)載發(fā)熱，加速絕緣老化而短路而起火。中性線過(guò)載發(fā)熱的原因是由于三次及其奇數(shù)倍諧波在中性內(nèi)不是互相抵消而是疊加的，疊加后的電流大可接近相線電流兩倍。而我國(guó)一些住宅內(nèi)甚至在新設(shè)計(jì)的住宅內(nèi)，中性線截面仍按習(xí)慣做法，只設(shè)定為相線的1/2，這為日后住宅的使用埋下電氣起火的隱患。

2電氣線路的保護(hù)裝置和措施

2.1短路保護(hù)裝置和措施

電氣線路短路時(shí)，如不在短路電流對(duì)導(dǎo)體和連接件產(chǎn)生的熱作用和機(jī)械作用造成危害之前切斷短路電流，那么短路電流會(huì)迅速使電氣線路的絕緣軟化甚至燃燒。其導(dǎo)體、電流、電火花的高溫，如電氣線路近旁有易燃物質(zhì)也將會(huì)引爆起火。因此線路的電流側(cè)都裝有熔斷器或低壓斷路器等保護(hù)電器，正是為了在短路時(shí)能迅速切斷線路的電源，避免火災(zāi)的發(fā)生。配電線路采用的上、下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作除應(yīng)具有選擇性外，還要使保護(hù)電器與電氣線路的導(dǎo)線和電纜相匹配。如保護(hù)電器整定值選得過(guò)大而不匹配，即使線路短路將絕緣燃燒，保護(hù)電器仍不會(huì)動(dòng)作。

2.2過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置和措施

電氣線路短時(shí)過(guò)載是不正常的，如電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間不長(zhǎng)，不會(huì)超過(guò)母線槽、電纜、電線的允許溫升，也不會(huì)對(duì)線路造成損害。輕微的過(guò)負(fù)荷如果時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也將對(duì)線路的絕緣、接

頭、端子造成損害。導(dǎo)體的絕緣由于長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷，將會(huì)長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)允許溫升，導(dǎo)體絕緣將會(huì)加速老化，縮短絕緣導(dǎo)體的使用壽命。嚴(yán)重地過(guò)負(fù)載，如100過(guò)負(fù)載時(shí)，也使絕緣在短時(shí)間內(nèi)軟化變形，介質(zhì)損耗，耐壓水平降低，導(dǎo)致電氣線路短路，引起火災(zāi)。過(guò)負(fù)載保護(hù)的目的也在于防止短路和接地故障發(fā)生。

2.3漏電保護(hù)器裝置和措施

為防止接地故障引起火災(zāi)，除建筑物內(nèi)將可導(dǎo)電的金屬體作總等電位和輔助等電位聯(lián)結(jié)外。為減少接地故障引起的電氣火災(zāi)危害，而在民用建筑的電源進(jìn)戶側(cè)，設(shè)置四刀開(kāi)關(guān)，并在四刀電源開(kāi)關(guān)之后加裝漏電電流動(dòng)作保護(hù)器，其額定動(dòng)作電流I△m≤300～500mA。電源側(cè)裝設(shè)的漏電電流動(dòng)作保護(hù)器的作用，一是防止接地故障引起火災(zāi)，二是防止人身點(diǎn)擊危害的二道防線。對(duì)于多級(jí)裝設(shè)的漏電電流保護(hù)器，前后級(jí)在時(shí)限上應(yīng)有選擇性。

3電氣線路防火對(duì)策

3.1預(yù)防短路的對(duì)策

一是根據(jù)家庭用電負(fù)荷大小和環(huán)境不同，合理選擇導(dǎo)線，導(dǎo)線的截面應(yīng)根據(jù)負(fù)荷量選定。家庭裝修中，明敷絕緣導(dǎo)線用硬質(zhì)塑料護(hù)套線;穿管暗敷導(dǎo)線用硬質(zhì)或軟塑料線;燈頭線用塑料軟絞線。絕緣層厚薄不均勻和表面有氣孔、疙瘩的導(dǎo)線不能采用，應(yīng)選用有一定品牌的制造廠生產(chǎn)的導(dǎo)線，且合格證俱全。每卷100m的導(dǎo)線其長(zhǎng)度允許誤差為2m。

二是在安裝時(shí)，導(dǎo)線與導(dǎo)線，導(dǎo)線與墻壁、頂棚、金屬結(jié)構(gòu)，以及固定的絕緣子之間，應(yīng)保持一定的距離;電線不準(zhǔn)直接敷設(shè)在墻內(nèi)，用電線保護(hù)管加以保護(hù)?！蹲≌ㄖO(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:電源、電話、電視線路應(yīng)采用阻燃型塑料管暗敷。

三是在線路上安裝合適的熔斷器或保護(hù)裝置，為了保證家庭用電，對(duì)人手很容易觸及的家用電器的電源應(yīng)具有漏電保護(hù)功能。通常，固定的照明器具因人手觸及不到，其電源回路可不加漏電保護(hù);插座回路除掛壁式空調(diào)插座外，都應(yīng)帶有漏電保護(hù)。

3.2預(yù)防導(dǎo)線過(guò)負(fù)荷的對(duì)策

一是合理選擇導(dǎo)線的截面，通過(guò)導(dǎo)線的電流不得超過(guò)其載流量。

二是在二次裝修不能在原線路上擅自增加用電設(shè)備。選擇導(dǎo)線時(shí)應(yīng)考慮諧波電流的影響，防止諧波電流引起火災(zāi)?！蹲≌ㄖO(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，每戶進(jìn)線不小于銅芯線10mm2。

三是電氣線路上裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)裝置，并要與所保護(hù)電氣設(shè)備額定電流和導(dǎo)線的允許載流量相匹配。

四是經(jīng)常監(jiān)視線路及電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)故障要及時(shí)維修。如發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重或者長(zhǎng)期過(guò)負(fù)載，應(yīng)及時(shí)加以調(diào)整。

3.3防止接觸的對(duì)策

一是導(dǎo)線與導(dǎo)線，導(dǎo)線與開(kāi)關(guān)、電氣設(shè)備的連接要牢固。

二是大截面導(dǎo)線或大、小截面導(dǎo)線的連接、應(yīng)采用焊接法或壓接法，銅、鋁導(dǎo)線相接時(shí)，可采用銅鋁線過(guò)渡插頭。

三是家庭裝修中選用的插座，要注重質(zhì)量，劣質(zhì)產(chǎn)品雖然價(jià)格便宜，但往往接觸，或者用了一段時(shí)間后出現(xiàn)接觸。

4安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)架構(gòu)和硬件選型

安科瑞電氣推出的電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器和電氣火災(zāi)探測(cè)器、故障電弧探測(cè)器和電氣防火限流式保護(hù)器，對(duì)引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流、剩余電流、故障電弧等）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時(shí)推送給學(xué)校管理人員，指導(dǎo)學(xué)校實(shí)現(xiàn)時(shí)間的排查和治理，達(dá)到潛在電氣火災(zāi)隱患，實(shí)現(xiàn)“防患于未然"的目的。

用戶可以利用PC、手機(jī)、平板電腦等多種終端實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)的訪問(wèn)，查詢包括系統(tǒng)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)記錄等在內(nèi)的各種信息，使用方便。利用該系統(tǒng)為用戶提供的低成本服務(wù)，能有提升企業(yè)的消防管理和電氣設(shè)備水平，防范重大惡性火災(zāi)財(cái)產(chǎn)損失、尤其是重大惡性人員傷亡責(zé)任事故的發(fā)生。

本系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖所示：

4.1硬件配置：

平臺(tái)服務(wù)器：建議按照我方提供配置標(biāo)準(zhǔn)購(gòu)買，或者客戶自己租用阿里云資源。

推薦硬件配置：（如申請(qǐng)阿里云可忽略）

現(xiàn)場(chǎng)硬件配置

方案一：100A以下回路，開(kāi)口式互感器

  方案二：100A以下回路，普通互感器，會(huì)增加施工量

方案三：100A以下回路，普通電流互感器，探測(cè)器和無(wú)線模塊分開(kāi)，可適用多回路

配置針對(duì)1個(gè)回路，剩余電流互感器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)回路電流大小選擇。

4.2運(yùn)行條件

1） 瀏覽器運(yùn)行設(shè)備：

臺(tái)以上版本）。

2） 瀏覽器端運(yùn)行環(huán)境：

Windows系統(tǒng)下使用火狐、360（速模式）等瀏覽器訪問(wèn)。

4.3主要技術(shù)指標(biāo) 

數(shù)據(jù)上傳頻率：2分鐘

通信方式：RS485、2G/3G/4G

并發(fā)訪問(wèn)量：>=10000

歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：>=3年

5結(jié)束語(yǔ)

建筑中的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是人身的有力保障。結(jié)合受援國(guó)具體情況，合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)及正確選擇設(shè)備參數(shù)，依照商務(wù)部對(duì)援外項(xiàng)目設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則“建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)超前于當(dāng)?shù)赝愴?xiàng)目水平至少10年來(lái)進(jìn)行總體把握"使受援國(guó)人身得到有力保障，增進(jìn)受援國(guó)與我國(guó)的友誼。

參考文獻(xiàn)：

[1]阿麗瑪.住宅電氣線路火災(zāi)原因分析及防火對(duì)策[J]

[2]GBG50054－95，低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

[3]DBJ08－20－98，住宅建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［S］

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版[J].

作者簡(jiǎn)介：

侯文莉，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)殡姎饣馂?zāi)的現(xiàn)狀問(wèn)題和防控對(duì)策。