引起電氣火災的原因分析

李 強，袁 濤

齊齊哈爾市建筑設計研究院有限責任公司，黑龍江齊齊哈爾 161000

引起電氣火災的原因分析

李 強，袁 濤

齊齊哈爾市建筑設計研究院有限責任公司，黑龍江齊齊哈爾 161000

近年來，隨著建筑物的大量興建和人民物質文化生活水平的不斷提高，以技術密集和社會財富的高度集中為特征的現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，電器設備的應用已深入到社會的各個角落。由電器設備、電氣線路故障或使用不當而引起的電氣火災次數(shù)越來越多，造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失逐年呈上升趨勢。本文從電氣火災是因導體間的不良連接引起的，防范導體連接不良起火的要點，電氣線路中鋁線比銅線更容易起火，電源插頭和插座起火的原因4方面對引起電氣火災的原因進行了分析，并總結了電氣火災的預防措施。

電氣火災；電氣連接；鋁線；銅線；插頭；插座

1 導體間的不良連接引起電氣火災

相當多的電氣火災是因導體的連接不良引起的。導體間的連接有兩種：設備端子和線路之間以及線路和線路之間的永久連接為固定連接；開關兩觸頭間和插頭、插座間的斷續(xù)的連接為活動連接。兩者都有可能因連接不良產(chǎn)生高溫和電火花而引起火災。為避免這類火災的發(fā)生，要求電氣連接的導電良好，也即接觸電阻應盡量小。

電氣連接的接觸電阻由兩部分組成：一是膜電阻，另一是收縮度電阻。膜電阻是指導體表面導電能力很差的一層所形成的附加電阻，它因導體接觸面上的塵埃、腐蝕物、氧化物而產(chǎn)生。收縮電阻是指電流通路收縮而形成的電阻。因導體接觸凹凸不平，接觸面實際由若干接觸點組成，這使實際接觸面減少，電流在接觸點處收縮集中，由此形成附加電阻。

導體連接處如果接觸電阻過大將因發(fā)熱而產(chǎn)生異常高溫。如果連接不實也可因導體連接的若即若離產(chǎn)生電火花而引起異常高溫。凡此種種都可成為危險的電氣火災起火源。

2 防范導體連接不良起火的要點

為減少連接不良引起的起火危險，應盡量提高連接的質量，也就是電氣的連接應具有足夠的接觸面和接觸壓力，并應具有光潔的接觸表面。

3 電氣線路中鋁線比銅線更容易起火

大家知道鋁線起火的危險遠大于銅線。鋁線的起火不在鋁線自身而在鋁線的連接。與銅線相比，鋁線連接的起火危險大的原因有以下幾點：

1）鋁線表面易在空氣中氧化。凡導體表面都或多或少地存在膜電阻。若膜電阻引起連接處過熱；過熱又使得膜電阻增大，導電情況就越惡化，而鋁線連接中這類過熱的情況尤為嚴重。這是因為鋁線表面即使刮擦光潔，它只需在空氣中暴露數(shù)秒鐘即可被氧化而立即形成一層氧化鋁薄膜，其厚度雖只幾個微米，但卻具有很高的電阻率，從而呈現(xiàn)較大的膜電阻。因此在鋁線施工連接時，應在刮擦干凈鋁線表面后立即涂以到電膏，以隔斷鋁線連接表面與空氣的接觸，不然將增大連接電阻。

2）高膨脹系數(shù)。鋁的膨脹系數(shù)高達23*10-6/℃，比銅大39%，比鐵大93%。當鋁線與這兩種金屬導體連接并通過電流時，連接點因存在接觸電阻而發(fā)熱。這3種導體都膨脹，但鋁比銅、鐵膨脹更多，從而使鋁線受擠壓。線路斷電冷卻后鋁線被稍許壓扁而不能完全恢復原狀，這樣就在連接處出現(xiàn)空間而松動，并因進入空氣而形成氧化鋁薄膜，這樣就使接觸電阻增大。下次通過電時發(fā)熱將更劇，使情況更為惡化，嚴重時可能因產(chǎn)生異常高溫或迸發(fā)電火花而引燃起火。為此大截面積的鋁導體與銅、鐵導體連接時應配置過渡接頭。小截面積（不大于6mm2）鋁線的連接則應采用彈簧壓接帽，這樣無論連接處是否通電，有無發(fā)熱，連接接觸面都處于彈簧的壓力下而使空氣和潮氣無隙可入，從而保持連接的導電良好。

3）易出現(xiàn)電解腐蝕作用。若不同電位的兩金屬存在帶酸性或堿性的液體，則兩金屬將形成局部電池。鋁的電位為-0.78V，而銅為-0.17V，當鋁導體與銅導體間存在含鹽分的水分時就形成此種局部電池。電離作用將使電位高的鋁導體受到腐蝕而增大接觸電阻。

4）易被氯化腐蝕。對于PVC絕緣分解的鋁芯電線、電纜，還可能出現(xiàn)另一個問題。為阻止PVC絕緣分解出氯化氫體，PVC絕緣內添加有阻止分解氯化氫的穩(wěn)定劑。但當線路溫度超過75℃時，例如發(fā)生線路過載或因其他原因而使連接處溫度過高時，穩(wěn)定劑就不再能阻止氯化氫的形成，氯化氫是要腐蝕鋁的，這同樣也將增大接觸電阻和起火危險。

4 電源插頭和插座起火的原因

插頭、插座屬線路連接附件，它和開關觸頭一樣是一種活動連接。墻上安裝的固定插座由專業(yè)電工施工，這種插座和與電器具配套的電源線插頭如按產(chǎn)品標準制作，一般都能滿足上述低接觸電阻的要求，發(fā)生電氣火災的幾率較小。大量的插頭、插座火災發(fā)生在用戶加接的不正規(guī)插頭、插座上。在設計中墻上固定插座數(shù)量安裝過少，用戶幾乎全部都要自己加接插座供電。一般老百姓不懂電氣安全知識，他們在電料店買價廉質次的插座板，用一段雙芯PVC絕緣電線用插頭從墻上一個固定插座接用多個電器具。在發(fā)達國家非固定安裝的臨時的線路插座板即使選材和安裝合格，也只允許臨時短期使用，用畢必須拆走。而在我國幾乎所有的用戶都將這種不安全的臨時線路插座板無限期地使用下去，這樣就給電氣安全帶來許多隱患。因雙芯PVC絕緣電線既少一根PE線，又沒有護套作機械保護，很易導致人身電擊和絕緣破損短路事故。而臨時線路插座板的插頭、插座或因接觸面積和壓力不足，或因接線不正規(guī)以及其他一些缺陷，往往因接觸不良等原因而導致異常高溫和打火。接線端子處的一段PVC絕緣還會因為連接不良產(chǎn)生的高溫而融化，引起線路短路。特別是當這種插座板接用的電氣負載大時更容易導致電氣火災事故的發(fā)生。

5 電氣火災的預防措施

1）普及安全用電教育力度，提高安全用電意識，牢固樹立安全第一的思想，徹底克服重用電輕安全的思想觀念；

2）按照電氣設備的性能要求，合理選擇，正確安裝使用；

3）選擇導線時應滿足負載電流的要求，隨負荷增加導線不能滿足要求時應更換新的導線或采取其它補救措施；

4）經(jīng)常巡視觀測掌握線路，設備的運行情況，避免缺陷運行及過負荷運行，發(fā)現(xiàn)導線破股斷股應及時采取補救措施，提高設備的健康水平；

5）正確選擇保護裝置，合理整定，在過負荷或短路時能及時準確可靠的切斷電源。杜絕用銅鉛絲代替熔斷件使用；

6）施工中盡量減少導線接頭，接頭按技術要求連接保證接觸良好，避免不同金屬的導線直接連接。

TM08

A

1674-6708（2010）33-0193-02

李強，建筑電氣工程師，工作單位：齊齊哈爾市建筑設計研究院有限責任公司