電氣火災(zāi)短路故障點與起火點分析

王振宇

（吉林長春寬城區(qū)消防救援大隊，吉林 長春 130051）

0 引言

隨著經(jīng)濟社會的不斷進步和國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對電力和能源的需求越來越多，各種電氣設(shè)備的安裝要求已經(jīng)成為整個社會經(jīng)濟發(fā)展不可或缺的一部分。然而，在電氣工程設(shè)備安裝和技術(shù)運行的實際過程中，由于各種因素，往往會給整個電氣工程的生產(chǎn)質(zhì)量和安全發(fā)展帶來許多隱患。隨著現(xiàn)代電氣設(shè)備的廣泛使用，電氣設(shè)備火災(zāi)已經(jīng)演變?yōu)槠髽I(yè)安全風(fēng)險管理的重要組成部分。因此，應(yīng)高度重視電氣工程中可能發(fā)生的各種電氣工程火災(zāi)，并對其主要原因進行調(diào)查分析，采取積極的預(yù)防措施，確保電氣企業(yè)正常生產(chǎn)、經(jīng)營和運行的安全穩(wěn)定，對人民生命財產(chǎn)、國家和經(jīng)濟社會秩序的穩(wěn)定和安全具有十分重要的指導(dǎo)意義。

1 電氣火災(zāi)的分類

根據(jù)電氣火災(zāi)事故發(fā)生后的原因調(diào)查，電氣線路的火災(zāi)原因大致可分為電氣線路長期過載引起的火災(zāi)，短路、電弧、接觸不良引起的火災(zāi)和電氣保護裝置連接布置不合理引起的火災(zāi)。因次，電氣設(shè)計人員應(yīng)以發(fā)展的眼光，根據(jù)電氣火災(zāi)的不同原因，合理設(shè)計和選擇電氣防火裝置，并制定相應(yīng)的防范技術(shù)措施。

2 電氣火災(zāi)趨勢

隨著我國國民經(jīng)濟和社會文明建設(shè)的快速健康發(fā)展，生產(chǎn)過程和人們?nèi)粘Ｉ钪械碾娖鲾?shù)量和用電量也在逐年大幅增加，這就對一些很多地方的用電負(fù)荷壓力過重。微波爐、榨汁機等已經(jīng)作為一種新興電器產(chǎn)品悄然開始逐漸進入現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面。電氣類火災(zāi)嚴(yán)重影響我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟繁榮，我國每年都會造成各種巨大損失，危及人民的生命財產(chǎn)安全和公共安全。近年來，各種大型電氣工程類火災(zāi)在我國也頻繁發(fā)生，并愈演愈烈。在一些重、特大規(guī)模的電氣火災(zāi)中，相當(dāng)多的火災(zāi)是由電氣技術(shù)使用不科學(xué)、不合理引起的。根據(jù)消防監(jiān)督管理相關(guān)部門的初步統(tǒng)計，自20世紀(jì)80年代以來，全國每年因電線路故障引發(fā)的火災(zāi)所造成的死亡人數(shù)占全部火災(zāi)發(fā)生后造成的死亡人數(shù)的比例一直在攀升。另根據(jù)國外的一些相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，輸電線路管道火災(zāi)的數(shù)量已經(jīng)在整個輸電線路火災(zāi)中占了相當(dāng)大的比例。在這些發(fā)生火災(zāi)的地區(qū)，城市中的電纜網(wǎng)絡(luò)和電力運輸管道上的火災(zāi)比早期農(nóng)村地區(qū)的其他地區(qū)要少。但由于我國各大城市農(nóng)村居民普遍使用水電，人員和固定資產(chǎn)的流動財富相對集中。

3 電氣火災(zāi)的原因

（1）建筑設(shè)計無章，違章建筑、違章操作、違章安裝、違章建筑維修。一些大型建筑在一些建筑設(shè)計和裝修工程的施工管理中，在室內(nèi)裝修管理過程中違規(guī)操作，有些甚至在建筑設(shè)計工程施工中擅自改變一些建筑設(shè)計過程的技術(shù)要求，使用一些仿制品、劣質(zhì)產(chǎn)品、假冒偽劣產(chǎn)品等電路保護和線路防火設(shè)備，最終導(dǎo)致這些電路保護和防火設(shè)施的日常管理中存在許多先天的安全隱患。例如：在日常娛樂場所，在電氣線路防火設(shè)施的管理和電氣設(shè)備的防火維護過程中，由于這些大型娛樂場所施工人員復(fù)雜，質(zhì)量參差不齊，這些場所的電氣設(shè)備及其防火管理使用不當(dāng)。一旦這些娛樂場所出現(xiàn)一些電氣設(shè)備故障，設(shè)備維護不能匆忙進行，尤其是因為一些電氣安全裝置已經(jīng)被熱熔自動中斷。很多施工人員根本找不到失敗的原因。為了不完全保證每個焊工的壽命，產(chǎn)生經(jīng)濟、安全和社會效益，甚至簡單地用不銹鋼、銅線等連接材料制作焊接接頭來代替這種金屬保險絲。久而久之，接頭一旦受熱氧化，就會發(fā)生材料損傷，電阻值的變化范圍增大，導(dǎo)線上的接頭也會因受熱氧化而老化，大大縮短了這些金屬電路消防電路的持續(xù)使用壽命，在很小程度上大大降低了它們的安全性和危險性。

（2）據(jù)統(tǒng)計，電氣短路故障引起的電氣火災(zāi)約占電氣線路火災(zāi)的一半。當(dāng)絕緣線的內(nèi)絕緣材料層老化時，絕緣材料層的結(jié)構(gòu)因意外撞擊而損壞，或者當(dāng)絕緣線因手動操作失誤而焊接時，會有幾個不同電壓的點相互接觸。由于絕緣導(dǎo)線上的電阻很小，導(dǎo)線過程中的短路電流和電壓會不斷增大，此時就可能發(fā)生導(dǎo)線的短路故障。短路裝置的故障一般分為兩種，一種是電弧介質(zhì)短路，另一種是金屬介質(zhì)短路。電弧性質(zhì)的短路由于與故障點接觸不良而沒有完全熔化，這產(chǎn)生強烈的電弧。同時，由于其在發(fā)生電弧短路時焊點的電阻抗較大，其電弧短路驅(qū)動電流不大，斷路器很難正常工作，因此其電弧不能持續(xù)存在?？苟搪坊鸹ū浑娀∽钃鯐r，短路電弧的過流阻抗很大，在一定程度上限制了通過流短路時的電流。因此，普通的流短路保護裝置往往不能起到保護作用，不能及時切斷電源。一旦短路，電弧阻擋抗短路，很有可能繼續(xù)燃燒，在短時間內(nèi)形成蔓延趨勢。具有金屬性質(zhì)的短路是指兩個或兩個以上不同的等電位絕緣導(dǎo)線相互接觸，導(dǎo)致金屬短路，相互焊接熔化或焊接在一起的現(xiàn)象。而且由于焊接接頭處的電流阻抗小，除了直接造成短路電流頻率增大外，還可能直接造成溫度變高，引燃絕緣導(dǎo)線，引發(fā)重大火災(zāi)。安裝電源線時，如果我們選擇的過載電流保護裝置的產(chǎn)品型號與電源線不完全匹配，或者整條電源線的連接點過多，可能會非常危險，直接造成導(dǎo)線短路。

（3）設(shè)備過載運行。一般情況下，日常生活中使用的電源線安全保護工作的最高負(fù)載溫度不能高于70，因此必須使用專用電機將負(fù)載溫度控制在所用電線的最高溫度范圍內(nèi)。當(dāng)電壓超過過載負(fù)荷時，導(dǎo)線的溫度和電壓會迅速升高，導(dǎo)致驅(qū)動導(dǎo)線的絕緣層和皮層老化損壞，造成導(dǎo)線的安全隱患。當(dāng)壓力過載嚴(yán)重時，兩種嚴(yán)重受損的保溫材料很有可能同時著火，可能引發(fā)嚴(yán)重火災(zāi)。

（4）電氣元件接觸不良，接觸電阻過大。接觸滑動電阻是指導(dǎo)向體與其他導(dǎo)體等電氣設(shè)備連接時，在導(dǎo)體的接觸面上滑動形成的接觸電阻。電氣接觸不良可能只會引起電火花，不會導(dǎo)致電氣火災(zāi)的發(fā)生。一般來說，電氣主動連接有兩種基本類型，即控制固定電氣連接和控制主動電氣連接。固定端子連接多用于完成電源線芯與電源設(shè)備及連接器等端子之間的固定連接。這種接線引起的火災(zāi)原因可分為：一是接觸物體表面的氧化層會產(chǎn)生活性氧化層，這將增加接觸表面的電阻，增加接觸電流和通過時接觸產(chǎn)生的大量熱能。二是接觸面容易松動，有一定間隙，電流直接通過時容易產(chǎn)生接觸火花。三是線芯與供電設(shè)備接觸端子接觸面過小，或者接觸壓力供給不足，導(dǎo)致端子接觸面電阻增大。第四是如果大量的水和鹽進入銅鋁合金接頭部件，局部氧化會直接產(chǎn)生磷酸電池的氧化作用，生成硅酸鹽碳水化合物，增加插頭接觸面的電阻?；顒娱_關(guān)連接技術(shù)主要指開關(guān)插頭與電源插座、開關(guān)與觸頭等之間的活動連接。其中火災(zāi)后的原因基本上可以等同于電纜連接不固定，主要是接觸面氧化、接觸面有雜質(zhì)附著、接觸壓力不足或接觸面不光滑等。

4 電氣火災(zāi)的主要對策

4.1 防止電氣短路

購買隨需電線時，注意提前詳細(xì)了解隨需電線的正常工作環(huán)境和所選隨需電線的性能。要使用的導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)規(guī)格和工作電壓與工作時導(dǎo)線的電流相適應(yīng)。另外，要特別注意不要大量使用任何假冒偽劣原料。安裝期間，電線必須與公共建筑和各類公共電線，保持一定距離，且該距離不應(yīng)小于安全線。此外，一些電氣設(shè)備，如漏電保護器，應(yīng)按規(guī)定定期安裝。并定期對相關(guān)線路部件進行安全調(diào)查，及時發(fā)現(xiàn)損壞或老化的線路部件，及時修復(fù)和更換相關(guān)電路，消除存在的安全隱患，避免線路發(fā)生重大火災(zāi)。

4.2 防止過載

過載及過載防火系統(tǒng)用于合理設(shè)置導(dǎo)線過載區(qū)段，提高導(dǎo)線過載防火的安全功能。當(dāng)設(shè)備采用直流斷路器或熔斷器電流保護接線不過載跳閘，且熔斷器或斷路器電流長期額定電流延長時，過載電流過載跳閘保護裝置的長期整定熔斷電流峰值不得超過熔斷線上導(dǎo)電體長期整定電流的80%。同時，還認(rèn)為應(yīng)綜合考慮不同環(huán)境天氣溫度和敷設(shè)工藝對保護電纜過載流量的直接影響，合理、正確地選擇電纜修正溫度系數(shù)，使電纜過載流量保護系統(tǒng)的效果更好。

4.3 雷電防火措施

雷擊火一般發(fā)生率不太高，但后果嚴(yán)重。建筑的建設(shè)者要有一套相應(yīng)的防雷設(shè)計。避雷器、避雷針、引線等防雷設(shè)備主要安裝在建筑物外，各種防雷裝置和傳感器可安裝在建筑物內(nèi)。弱磁大電流系統(tǒng)應(yīng)安裝過流過壓漏電保護器，有效防止雷擊造成供電線路過電壓，從而有效保證客戶用電安全。

5 結(jié)束語

火災(zāi)是無情的，尤其是電引起的火災(zāi)，比一般原因引起的火災(zāi)更危險，更難控制。做好防御尤為重要，消除隱患比明火更有效。我們應(yīng)該從小到大采取各種預(yù)防措施。萬一發(fā)生電氣火災(zāi)，我們不應(yīng)該著急。我們必須運用消防知識和技術(shù)來滅火。