电气火灾的原因及漏电报警系统的分析探讨

曾国新

近年来，电气火灾事故居高不下，造成大量人身伤亡和经济财产损失，电气火灾已成为一种灾难性危害。因此在分析引发电气火灾的原因的基础上，采取有效的技术防范措施，以遏制电气火灾的上升势头，是减少进而消灭电气火灾的根本途径。

1 引发电气火灾的主要原因

电气火灾[1]就是指用电设备、电气线路、接地电弧、雷击、静电等电的热效应导致电器设备内部、电气线路、周边可燃物起火引发的火灾。经对大量电气火灾实例的分析，笔者认为发生电气火灾的主要原因如下:1)电力设备陈旧、老化:线路绝缘老化引发火灾事故是发生电气火灾的非常重要的原因。2)超负荷:由于许多低压配电设备不具备保护功能或没有配保护原件，在过负荷运行时，导体的发热经长时间的积累，使温度达到设备绝缘性能的危险温度，最后引起设备中线路的短接而产生火花导致电气火灾的发生。3)短路:导线短路时，因有大量电流流过而使导体瞬间发热(保护装置来不及动作或没有可靠动作)，使导体产生热量迅速达到着火点，引发电气火灾。4)漏电:漏电是引起电气火灾的重要原因之一，而且极具隐蔽性。使用电器介电强度不够、电线绝缘材料性能不好、电力施工不规范导致连接点不实等，都容易发生漏电。另外由于电力设备长时间运行，其绝缘材料的性能下降是不能逆转的，随着用电线路负荷运行，漏电电流会逐渐加大，造成漏电打火引燃周围可燃物引发电气火灾。5)接地故障:当线路设备发生接地故障时，容易引起电弧性短路故障点阻抗较大。它的短路电流并不大，断路器难以动作，从而使电弧持续存在。经试验，0.5 A的电流产生的电弧温度即可高达2 000℃～3 000℃，足以引燃任何可燃物，而且电弧的维持电压低至20 V时仍可使电弧连续稳压存在，难以熄灭。这种短路电弧极易成为电气火灾的点火源，因此，接地电弧性短路是最危险且多发的电气火灾起因。6)接触不良:由于施工工艺不规范和施工人员施工水平低下，导致部分连接点接触不良、接触电阻加大，当电流长时间通过连接点，使连接点热量累积，达到绝缘性能极限时，容易产生火花使线路起火引发电气火灾。7)谐波:谐波的产生会导致效率降低，增加损耗，从而引起过热，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏，引起电气设备及配电线路过载导致短路，引发电气火灾。8)其他原因:雷击、静电等自然灾害引发的电气火灾。

2 漏电报警系统

通过上述对引发电气火灾的原因分析，不难得出引发电气火灾的原因。因此，必须设置一种有效的防范火灾的有效措施，准确实时监控电气线路的故障和异常状态，及时发现电气火灾的隐患，提醒有关人员去消除这些隐患，避免电气火灾的发生，无疑是防止电气火灾的一个有力措施。其中漏电火灾报警系统就是一种有效的防范措施。

2.1 漏电火灾报警系统概况

GB 14287-2005对漏电火灾报警系统作了明确的定义:用检测剩余电流的互感器，剩余电流探测器、报警器或控制器构成的电气火灾实时检测并实施报警或切断电源的装置。漏电火灾报警系统由若干台剩余电流式电气火灾监控探测器、电气火灾监控设备等组成。剩余电流式电气火灾监控探测器将采集漏电电流、过电流等信号，由单片机实时检测控制保护。电气火灾监控设备是接收来自于剩余电流式电气火灾监控探测器的报警信号，显示故障地址，语音报警，故障记录存储、查询、打印等功能。

漏电火灾报警系统中的“漏电”解释实际上已与我们传统理解的大不一样，在相关规范中准确地说应该称之为“剩余电流”，剩余电流比漏电电流含义更广，它包含了电器式线路绝缘损伤流入大地的故障接地电流、对地电容电流、谐波分量电流及电器设备和线路正常运行时对地的泄漏电流。

传统的漏电断路器的主要作用是保护人身安全，它在用电线路泄漏电流超过人身安全值时立刻切断电流，它无法探知电路的泄露电流大小，无法了解电路绝缘状态的变化，也就无法对电气火灾做出预报，基于电气火灾监控探测器的定义，剩余电流式电气火灾监控探测器的任务仅在于防范电气火灾，与GB 16917-1997规范的RCBO(剩余电流动作断路器，即漏电开关)在防护功能、技术参数、结构要求等方面有很大区别。RCBO更侧重于人身安全的防护。两者应配合使用，但不能互相替代。这就是为什么供电线路有三级保护却仍然频频发生电气火灾的原因，因此要科学地加装漏电火灾报警系统。

2.2 漏电火灾报警系统的设计

1)漏电保护在一般住宅楼中的装设。一般住宅楼供电以三相进线，单相配电者居多，三相正常泄漏电一般是不平衡的，装设在主断路器处的三相式漏电断路器或漏电保护装置不可能监控每相漏电电流的实际变化，因此建议采取以下方案:a.每个单元设置一个电表箱(或总配电箱)，其箱内每个用户出线处装设单相两极的RCD，这样，用户的配电线路和设备均在漏电断路器的保护范围内，平时可检测到每户漏电电流的变化情况，事故时也反映真实的全部漏电电流，到达设定值时发出信号，不脱扣跳闸。b.在总进线处装设具有三个独立的电流互感器或三个单相的漏电断路器，分别装设在每个相线上，并且每相的“N”线必须通过各自的电流互感器。本方案可直接监控每个相的正常漏电情况，只要其中一相有事故，即可发出预告警信号，停电范围比前方案稍大一些，但投资小，检查亦比较方便。

2)漏电保护在高层建筑中的装设。高层建筑一般采用干线式供电，干线采用母线槽或分支电缆，电能通过干线和层配电箱，送到各层的用电点，如该层没有火灾危险性存在的用户、人员密集的区域和重要的房间，三根相线的正常泄漏电流相对来说亦较小，而且基本上是平衡的，则可在每层总配电箱的总开关处安装三相漏电保护装置;如层内除一般的用户以外，还有火灾危险性较大的场所或重要的房间，如娱乐场所、网吧、重要的档案库等，需要随时监视正常泄漏电流的变化情况，则应在层总配电箱内装设单相漏电保护装置。高层建筑中的用电设备，除由干线供电外，还有直接从变电所或总配电站用放射式供电的用户，如消防设备、电梯、水泵等，这些用户大多是三相用电设备，还有个别的单相用电设备，可根据用电设备的重要性，在供电始端装设三相或单相漏电保护装置。但应注意，一旦漏电保护装置切断电源时，会造成事故或重大经济损失的电气装置或场所(如消防用电)应装设动作于信号的漏电保护装置，将信号发给消防值班室，由值班人员视情况采用手动方式处理，确保了重要设备供电的不间断性和用电的安全性。

3 结语

电气火灾已形成一种灾难性危害，其有效预防已刻不容缓，预防电气火灾的发生已成为关系国际民生的问题，采取设置漏电报警系统是防止电气火灾的有效预防措施，是火灾自动报警的预报警系统，又属于供配电系统电气故障的监控范围。

[1] 吕俊霞.电气火灾的隐患及预防措施[J].电气工程，2009(4):55-56.

[2] GB 50045-2005，高层民用建筑设计防火规范[S].

[3] 赵培仁.浅析家庭装修消防不安全因素及对策[J].山西建筑，2008，34(27):213-214.