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[摘 要]简单介绍了电气火灾的分类,阐述了发生电气火灾的各种原因和与之相对应的防范措施,有效防止电气火灾的发生。明确预防电气火灾在我们电气设计与施工过程中的重要性。
[关键词]电气火灾的分类;过载起火;短路起火;连接不良起火;布置不当起火
中图分类号:TU85 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0212-01
1 引言
火灾在我们生活中时有发生,它的发生严重危害了人们的生命及财产安全,所以了解火灾成因、预防火灾的发生对保障人们的生命财产安全至关重要。引起火灾有很多原因,生活用火不慎、生产作业不当、自燃、电气火灾、吸烟火灾等都是引发火灾的因素,而其中电气火灾发生的概率为最高,为各类火灾之首,故作为一名电气设计人员要熟悉电气火灾原因,在设计中安装有效的火灾防范措施,预防电气火灾的发生。
2 电气火灾的分类
电气火灾根据火灾发生原因又可以分为线路长期过载起火、短路起火、连接不良起火、电气装置布置不当起火。电气设计应根据不同的起火原因,合理选择电气装置,设置相应的防范措施。
3 线路长期过载起火
长期过载起火主要是因为线路所接负荷较多,负载电流远远大于电缆的安全载流量,导线长期过热,电气回路内的绝缘层、线路接头等严重受损,最后引起短路之类的火灾。防范因过载而引起的火灾,我们就需要精确的负荷计算,根据负荷计算电流合理选择过载保护电器和导体,当满足防护电器约定脱扣电流时及时切断过载回路。过载防护电器与被保护回路导体配合特性要求满足如下图:(见图1)
即满足公式:IB≤IN≤IZ I2≤1.45Iz
公式中:IB─回路计算电流 IN─断路器整定电流 IZ─導体持续载流量 I2─保证保护电器可靠动作电流
4 短路起火
电气线路发生短路起火主要是因为线路受机械外力、水浸、过热等因素致使绝缘受损,最终导致短路起火。为了防止导线受机械力而损坏,导线截面选取时应按规范要求不小于各种敷设方式下的最小截面。防范水浸、外部热源等外界因素主要是要确保电气线路敷设时尽可能的远离水域、潮湿环境、易燃物、高温物体等不利因素,使导线在一个相对安全的环境下运行。
内部过热则主要是因大故障短路电流或故障电弧产生高温而引起火灾。大故障电流则是由金属性短路起火引起。当两个带电导体接触焊牢发生短路,短路电流可达到几百倍甚至上千倍的额定电流,如果线路附近有可燃物,几千安培的电流所产生的高温足以导致火灾发生。但这种类型的火灾可以预防,由于短路时短路电流较大,可以通过短路保护防护电器切断故障回路来防范。设计时计算短路电流,根据预期短路电流来设置保护开关的瞬动整定值,只要及时切断了短路故障电流,火灾则可以避免。故障电弧高温则是由电弧性短路引起,而电弧性短路又可分为带电导体间电弧性短路起火和接地故障电弧起火。电弧短路主要是带电导体之间或带电导体和接地体之间短路时接触点收缩脱离或者连接点导电不良产生高温电弧,由于电弧阻抗很大,短路电流很小,短路保护防护电气很难动作,电弧持续就引发火灾。带电导体间电弧性短路起火只能依靠短路防护电器,而短路防护电器对短路电流不大的回路很难切断,故带电导体间电弧性短路起火还是较难防范,但带电导体间电弧性短路起火发生概率较小,我们主要防范的电弧性火灾还是以接地故障电弧起火为主,接地故障发生概率较高。接地故障电弧起火比较容易防范,主要是因为要300mA以上的电弧能量才会引起附近可燃物起火,防范接地故障电弧起火只要设置剩余电流动作保护器RCD,RCD的灵敏度完全可以满足切断短路故障回路的要求,避免火灾的发生。故在一些大型的公共建筑中剩余电流电气火灾报警系统的设置显的有为重要,它可以及时报警,必要时切断故障回路,保护人们的生命财产安全。一些小型的建筑物,建议在电源总进线处设置剩余动作电流保护器来防止接地故障电弧起火而引发的火灾。
5 连接不良起火
电气线路之间、线路与端子之间、开关、插头等连接不良也是引发电气火灾的一个重要原因。很多导体连接点或接线段子由于长期受环境影响,如氧化、尘埃等因素会在导体表面会形成一层膜,从而加大电阻。又如腐蚀会使导体局部出线缺陷,减小的接触面,从而加大电阻。这些因素最终导致连接不良产生高温和电火花致使火灾的发生。由上述可见,防范连接不良起火主要还是要保证连接的可靠性,尽可能的提高连接的质量,导线连接要使用接线端子,不能随意缠绕后用绝缘胶布包裹,要保证连接处有足够的接触面积和接触压力,必要时可以在连接处做紧固措施。在潮湿、尘埃较大的环境下,连接点不要直接裸露在空气坏境中,要外加保护措施。插头、插座的连接尽可能的使用墙面的固定连接,减少移动插座板的使用。
6 电气装置布置不当起火
有些电气装置在正常工作时本身也会产生高温或者是电火花,这些电气设备的布置就应远离可燃物。特别是在易燃易爆的气体、粉尘环境,电气设备的布置要严格按照《爆炸危险环境电力装置设计规范》执行,将电气装置布置在爆炸危险环境以外。还有在生活中最为常见的高温易引发火灾的电气设备就是电灯泡,大功率的白炽灯、金卤灯表面温度可大道200~300摄氏度,一但这些灯具接触到易燃物,自然就会引发火灾。因此这些灯具布置就要远离棉花、布、纸等易燃物,也不宜安装在吊顶、或装饰板内。还有一些木质衣柜内的照明灯也应采用工作温度低的光源。
7 结束语
经上述分析,电气火灾的防范至关重要,首先我们要从设计源头来控制电气火灾发生的可能性,尽可能降低其发生概率。通过负荷计算及短路计算合理选择保护电器的过载保护、短路保护整定值,设置剩余电流动作保护器RCD来防范接地故障电弧起火,合理选择导体截面,防止机械损伤,设计布置电气装置确保安全合理。安装施工时,导体敷设尽可能远离潮湿、高温等不利环境,保证电气线路连接的可靠性。生活中要按电气产品使用说明书,正确使用电气设备。
参考文献
[1] 王厚余.《低压电气装置的设计安装和检验》第三版 中国电力出版社
[2] GB50054-2011《低压配电设计规范》
[3] GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》
[关键词]电气火灾的分类;过载起火;短路起火;连接不良起火;布置不当起火
中图分类号:TU85 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0212-01
1 引言
火灾在我们生活中时有发生,它的发生严重危害了人们的生命及财产安全,所以了解火灾成因、预防火灾的发生对保障人们的生命财产安全至关重要。引起火灾有很多原因,生活用火不慎、生产作业不当、自燃、电气火灾、吸烟火灾等都是引发火灾的因素,而其中电气火灾发生的概率为最高,为各类火灾之首,故作为一名电气设计人员要熟悉电气火灾原因,在设计中安装有效的火灾防范措施,预防电气火灾的发生。
2 电气火灾的分类
电气火灾根据火灾发生原因又可以分为线路长期过载起火、短路起火、连接不良起火、电气装置布置不当起火。电气设计应根据不同的起火原因,合理选择电气装置,设置相应的防范措施。
3 线路长期过载起火
长期过载起火主要是因为线路所接负荷较多,负载电流远远大于电缆的安全载流量,导线长期过热,电气回路内的绝缘层、线路接头等严重受损,最后引起短路之类的火灾。防范因过载而引起的火灾,我们就需要精确的负荷计算,根据负荷计算电流合理选择过载保护电器和导体,当满足防护电器约定脱扣电流时及时切断过载回路。过载防护电器与被保护回路导体配合特性要求满足如下图:(见图1)
即满足公式:IB≤IN≤IZ I2≤1.45Iz
公式中:IB─回路计算电流 IN─断路器整定电流 IZ─導体持续载流量 I2─保证保护电器可靠动作电流
4 短路起火
电气线路发生短路起火主要是因为线路受机械外力、水浸、过热等因素致使绝缘受损,最终导致短路起火。为了防止导线受机械力而损坏,导线截面选取时应按规范要求不小于各种敷设方式下的最小截面。防范水浸、外部热源等外界因素主要是要确保电气线路敷设时尽可能的远离水域、潮湿环境、易燃物、高温物体等不利因素,使导线在一个相对安全的环境下运行。
内部过热则主要是因大故障短路电流或故障电弧产生高温而引起火灾。大故障电流则是由金属性短路起火引起。当两个带电导体接触焊牢发生短路,短路电流可达到几百倍甚至上千倍的额定电流,如果线路附近有可燃物,几千安培的电流所产生的高温足以导致火灾发生。但这种类型的火灾可以预防,由于短路时短路电流较大,可以通过短路保护防护电器切断故障回路来防范。设计时计算短路电流,根据预期短路电流来设置保护开关的瞬动整定值,只要及时切断了短路故障电流,火灾则可以避免。故障电弧高温则是由电弧性短路引起,而电弧性短路又可分为带电导体间电弧性短路起火和接地故障电弧起火。电弧短路主要是带电导体之间或带电导体和接地体之间短路时接触点收缩脱离或者连接点导电不良产生高温电弧,由于电弧阻抗很大,短路电流很小,短路保护防护电气很难动作,电弧持续就引发火灾。带电导体间电弧性短路起火只能依靠短路防护电器,而短路防护电器对短路电流不大的回路很难切断,故带电导体间电弧性短路起火还是较难防范,但带电导体间电弧性短路起火发生概率较小,我们主要防范的电弧性火灾还是以接地故障电弧起火为主,接地故障发生概率较高。接地故障电弧起火比较容易防范,主要是因为要300mA以上的电弧能量才会引起附近可燃物起火,防范接地故障电弧起火只要设置剩余电流动作保护器RCD,RCD的灵敏度完全可以满足切断短路故障回路的要求,避免火灾的发生。故在一些大型的公共建筑中剩余电流电气火灾报警系统的设置显的有为重要,它可以及时报警,必要时切断故障回路,保护人们的生命财产安全。一些小型的建筑物,建议在电源总进线处设置剩余动作电流保护器来防止接地故障电弧起火而引发的火灾。
5 连接不良起火
电气线路之间、线路与端子之间、开关、插头等连接不良也是引发电气火灾的一个重要原因。很多导体连接点或接线段子由于长期受环境影响,如氧化、尘埃等因素会在导体表面会形成一层膜,从而加大电阻。又如腐蚀会使导体局部出线缺陷,减小的接触面,从而加大电阻。这些因素最终导致连接不良产生高温和电火花致使火灾的发生。由上述可见,防范连接不良起火主要还是要保证连接的可靠性,尽可能的提高连接的质量,导线连接要使用接线端子,不能随意缠绕后用绝缘胶布包裹,要保证连接处有足够的接触面积和接触压力,必要时可以在连接处做紧固措施。在潮湿、尘埃较大的环境下,连接点不要直接裸露在空气坏境中,要外加保护措施。插头、插座的连接尽可能的使用墙面的固定连接,减少移动插座板的使用。
6 电气装置布置不当起火
有些电气装置在正常工作时本身也会产生高温或者是电火花,这些电气设备的布置就应远离可燃物。特别是在易燃易爆的气体、粉尘环境,电气设备的布置要严格按照《爆炸危险环境电力装置设计规范》执行,将电气装置布置在爆炸危险环境以外。还有在生活中最为常见的高温易引发火灾的电气设备就是电灯泡,大功率的白炽灯、金卤灯表面温度可大道200~300摄氏度,一但这些灯具接触到易燃物,自然就会引发火灾。因此这些灯具布置就要远离棉花、布、纸等易燃物,也不宜安装在吊顶、或装饰板内。还有一些木质衣柜内的照明灯也应采用工作温度低的光源。
7 结束语
经上述分析,电气火灾的防范至关重要,首先我们要从设计源头来控制电气火灾发生的可能性,尽可能降低其发生概率。通过负荷计算及短路计算合理选择保护电器的过载保护、短路保护整定值,设置剩余电流动作保护器RCD来防范接地故障电弧起火,合理选择导体截面,防止机械损伤,设计布置电气装置确保安全合理。安装施工时,导体敷设尽可能远离潮湿、高温等不利环境,保证电气线路连接的可靠性。生活中要按电气产品使用说明书,正确使用电气设备。
参考文献
[1] 王厚余.《低压电气装置的设计安装和检验》第三版 中国电力出版社
[2] GB50054-2011《低压配电设计规范》
[3] GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》