摘要：在電氣火災中，電氣短路引起的火災事故又占一半以上。電氣事故包括觸電、雷電、靜電、電氣故障、電磁場危害等，往往引起火災與爆炸、電氣線路和設備故障、直接人身傷害等。本文重點分析了接地故障引起電氣火災的防護措施：可供大家借鑒!

　　關鍵詞：接地故障　電氣火災　防護

　　引言
　　據近幾年的統計，我國發生電氣火災高居火災事故總數的首位，約占總數的30％左右。在電氣火災中，電氣短路引起的火災事故又占一半以上。電氣事故包括觸電、雷電、靜電、電氣故障、電磁場危害等，往往引起火災與爆炸、電氣線路和設備故障、直接人身傷害等。

　　1.電氣火災事故的多發性

　　1.1電氣短路的形式
　　電氣短路的形式有兩種：一種是導體間直接接觸，如相與相之間、相與N線之間短路，短路點往往被高溫熔焊的金屬短路，稱為金屬性短路；另一種則是帶電導體對地短路，是以電弧為通路的電弧性短路。前者短路電流以若干千安計，金屬線心產生高溫以至熾熱，絕緣被劇烈氧化而自燃，火災危險甚大，但金屬性短路產生的大短路電流能使斷路器瞬時動作切斷電源，火災往往得以避免。后者因短路電流受阻抗影響，電弧長時間延續，而電弧引起的局部溫度可高達3000～4000℃，很容易烤燃附近可燃物質引起火災，但由于接地故障引起的短路電流較小，不足以使一般斷路器動作跳閘切斷電源，所以電弧性短路引起火災危險遠大于金屬性短路。

　　1.2接地故障的危險性
　　在電氣線路短路引起的火災中，接地故障電弧引起的火災遠多于帶電導體間金屬性短路引起的火災。這首先是因為電弧性接地故障發生的幾率遠大于帶電導體間短路的幾率。

　　一旦發生接地故障，由它引起危險電弧的幾率也遠大于帶電導體間產生危險電弧的幾率，這可用圖1來說明。圖中a、b、c和d各為相線、中性線和PE線的連接端子。a、b兩端子如連接不良或不導電，設備將不運轉或運轉不正常，可及時覺察予以修復，不致引發事故。但PE線的端子c、d不導電或導電不良卻不易覺察，因設備仍能照常運轉，這時c、d端子的連接不良將成為一個事故隱患而持續存在。若一旦發生圖1所示碰外殼接地故障，如果c、d端子不導電，設備外殼對地帶相電壓而導致電擊事故。如果c、d端子導電不良，端子處將進發電火花或電弧(延續和集中的電火花即為電弧)，很易引起火災。 

　　因此在接地故障回路全為金屬導體的TN—C—S系統中，其導電性能不良失去接地保護時，并不影響電氣設備的正常運行，故不易發現。但一旦發生接地故障，連接點的阻抗限制了短路電流，不能使斷路器動作，而導致上述電弧性短路的發生。至于TT系統，其接地故障回路內串有電源的接地保護和設備外殼的接地保護，兩個接地電阻造成回路本身的阻抗就很大，更易發生電弧性短路。由此可知，接地故障的回路阻抗大，使它易以電弧短路的形式出現，這也是單相接地短路故障容易導致火災的一個重要原因。

　   2.電氣設備電弧性接地故障
　　電力線路受機械損傷而發生短路，如當導線與金屬管道構件接觸而無套管保護時，長期磨擦使絕緣損壞，這種短路多為單相接地故障造成，易發生電弧性短路。通常電氣設備絕緣損壞產生電弧性接地故障的情況還有：導線和電氣設備絕緣老化；電器或電動機的接線端子周圍絕緣因長期發熱而炭化；電動機過載而發生匝間短路；電氣設備受潮或嚴重凝露；在電氣設備中有導電塵埃沉積等。這類故障會引起接地電弧性短路，并釀成火災。在這種情況下，泄漏電流產生的發熱功率約為60～100W，這功率如釋放在幾個平方毫米上，此時只要周圍有可燃材料就會引起火災。

　　3.電氣短路接地故障
　　當線路因過負荷使絕緣溫度超過最高允許工作溫度，絕緣老化加速使絕緣水平降至規定值以下，如果沒有外因觸發，短路一般還不會發生。如果有外因觸發，如雷電引起的瞬態過電壓、鄰近大功率設備的操作過電壓，以及變電所高電壓側接地故障引起的暫態過電壓等，則在此大幅值過電壓沖擊下，老化的絕緣將被擊穿而形成弧光短路。過電壓轉眼消失，工頻短路電弧卻能長時間延續，這是因為電弧的高阻抗限制了短路電流，使斷路器不可能動作。這類過電壓多出現在帶電導體與地之間，所以這種短路也多為單相接地短路。
　　電氣短路以單相接地故障居多，電氣火災的危險則以電弧性接地為最嚴重。還需說明，接地故障回路的阻抗較大，這是形成電弧性短路的一個重要原因。不論是TN系統還是TT系統，接地故障回路的阻抗都大于帶電導體短路回路的阻抗。

　　4.電氣火災的防護

　　4.1保持防火距離
　　電氣火災時由電火花或電器過熱引燃周圍易燃物形成的，電氣安裝的位置應適當避開易燃物。

　　4.2保持電器、線路正常運行
　　保持電器、線路正常運行主要指保持電器和線路的電壓、電流、溫升不超過允許值，保持足夠的絕緣強度，保持連接或接觸良好。這樣可以避免事故火花和危險溫度的出現，消除引起電氣火災的根源。

　　4.3積極推廣應用帶漏電保護功能的斷路器
　　要防止電弧性接地短路，應大力推廣使用帶漏電保護功能的斷路器，就一般建筑而言，除線路末端裝設30mA的漏電保護器(RCD)外，進線處應裝設帶漏電保護功能的三相斷路器，漏電動作電流可選300mA或500mA，帶0.15～0.3秒延時。帶漏電保護功能的斷路器其延時功能可與第二級30mA的RCD配合，實現選擇性保護，而且500mA以下電弧能量尚不足以引燃起火，這樣可有效消除現時大盤發生的電弧性接地短路引起的火災危險。

　　4.4經小電阻接地的10KV電網，變電所應等電位連接或者接地網分開設置
　　為防止經小電阻接地的10KV供電網接地故障時過高的暫態過電壓傳導到低壓用戶的設備上，可以將變電所的供電系統保護接地和低壓系統的接地網分開設置，并且二者應有一定的距離，使上述暫態過電壓無法由原來共用的接地網傳導到低壓用戶去。另外，也可以大大減小變電所工作接地電阻值，并調整10KV經小電阻接地系統的小電阻阻值，以控制10KV供電系統的接地短路電流在一定范圍內，使上述暫態過電壓不致達到危險值。如果變電所設在高層建筑內，則變壓器的保護接地和低壓側的工作接地可以通過等電位聯接而共用一個接地體，即把建筑物的基礎鋼筋、金屬管道、電纜金屬外皮等做等電位聯接，當變電所發生10KV接地故障時，建筑物所有金屬部分共同處于同一電位，不致引起電擊事故。因此，有等電位聯接的高層建筑低壓系統接地可與該變壓器、高壓柜保護接地共用接地裝置。

　　4.5適當提高設計標準，確保施工質量
　　隨著經濟發展，今后會有更多的用電設備進入家庭和寫字樓，電氣設計應以發展的眼光選擇導線截面，適應未來的需要。同時還應充分考慮到導線載流量偏大問題，嚴格控制線路的長度不超過允許范圍，杜絕隱患。在施工中應嚴格按規范操作，做好線路連接、大功率燈具防火、保護線路絕緣、防止中性線斷裂等工作，消除不必要的隱患。另外，我國國家標準的建筑防火設計規范、電氣施工驗收規范等與IEC相關標準有一定的差距，一些電氣火災隱患的防范在這些規范中未作具體規定，因此應提高國家標準及規范的電氣安全水平，并制定導線載流量的國家標準，以利于措施的落實。

　　5.結論

　　為防止接地短路故障引起的電氣火災，在電源進線處裝用帶剩余電流保護功能的斷路器和電氣火災監控系統是一項重要的防火災措施。在進線處安裝帶過載保護、短路保護、剩余電流保護于一體的多功能低壓斷路器和電氣火災監控裝置，不僅可以保護線路、保護設備，而且還可防止因接地故障引起的電氣火災。