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低压配电系统中漏电的火灾危险性及其技术防范措施

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/1/16 12:00:45   

 关键词:  配电系统 漏电 低压配电

 摘 要: 低压配电系统中漏电产生的电流和电压等均可引起火灾,指出漏电仍是导致电气火灾的重要原因之一,并提出漏电的技术防范措施。

  关键词: 漏电漏电电流漏电电压漏电保护等电位

  引发电气火灾的原因主要有:短路、过负荷、接触不良、漏电、灯具和电热器具引燃可燃物等。近年来,由漏电引起的火灾不断发生,而且这种火灾比起短路等引起的火灾更具隐蔽性,通常是悄悄地发生,失火后也难以找出真正的原因(被短路等假象所掩盖)来加以防范,因此,危害性也就更大。充分了解漏电的火灾危险性,加强对漏电的技术防范措施应是当前电气防火工作的重要任务之一。

  1.漏电的火灾危险性

  电气线路或设备绝缘损伤后,在一定的环境下,对靠近物质(穿线金属管、电气装置金属外壳、潮湿木材等)会发生漏电,就象水管漏水使局部物质受潮或水渍一样,漏电可使局部物质带电,会给人们造成严重的或致命的触电或产生火花、电弧、过热高温等而造成火灾。目前,在低压配电系统中多采用接零保护(接地保护)及过流保护装置(熔断器等)来防止严重的漏电短路的情况发生。

  1.1问题的提出

  当电气设备发生漏电即碰壳短路时,电流将设备外壳、保护接零线(保护接地线)零线(大地)形成闭合回路,通常漏电电流将很大,会使熔断器动作而切断电源,似乎这种漏电的危险性是可以避免的。但是由于下述原因的存在,使过流保护装置并不绝对可靠。

  (1)熔断器规格可能人为加大数倍或被铜丝代替,起不到过流保护作用;

  (2)电故障点可能发生在系统的足够远的末端,故障回路阻抗较大,漏电短路电流不足以令熔断器动作;

  (3)如果电气设备容量较大,熔体额定电流超过漏电电流时,熔断器也不会动作;

  (4)接地装置不符合要求,造成接地电阻较大,导致漏电短路电流较小也不会令熔断器动作;

  (5)当采用过电流自动保护开关时,开关失灵,或脱扣电流设置过大,自动保护开关不动作;

  (6)保护接零(接地)线的接线端子连接不实,造成接触电阻过大,限制了故障电流,致熔断器不动作。

  上述现象在实际中并不少见,或存在一种或同时存在几种且不被人重视,因此漏电一旦发生,将持续存在,导致触电或电气火灾事故,许多漏电火灾案例也证明了这一点。本文将着重介绍这种漏电的火灾危险性及预防措施。

  1.2漏电引起火灾的原因

  1.2.1漏电电流引起火灾漏电故障点通常情况下接触会不实,似接非接,导致接触电阻较大,使过流保护装置难以动作,同时会在故障点处产生电弧,据测,仅0.5A的电流的电弧温度可达2000℃以上,足以引燃所有可燃物。

  保护零线或保护地线的线径大小容易被忽视,如果选择过小,当通过较大的漏电电流时,线路温升较快,同样也能引起火灾。

  还有一种情况,日本秋田大学电气工程系的教授曾做过实验,在潮湿环境下,当带电裸导线接触木材,泄漏电流流经它的表面纤维素时,会使木材炭化发展成火灾事故。这个实验提醒人们,电气线路未经穿管保护而通过可燃物时,是十分危险的,这种漏电的危险性存在于所有的配电系统中。

  1.2.2保护零线或保护地线的接线端子处连接不实,引起火灾。

  相线与零线接线端子连接不实,设备工作不正常,可以及时发现处理,而保护零线或地线的接线端子连接不实,电阻过大,设备照常工作,但故障点不易发现。一旦发生漏电,由于故障点接头太松或腐蚀等,出现高阻,造成局部过热,连接端子处产生高温或电弧,能够引燃周围可燃物质,或者烧坏电器插座、开关等,引燃木质底座,这是较为常见的漏电起火形式。1997年7月,淮北市某饭店配电盘火灾即是一例,失火前,饭店已打烊,负荷处于低谷,火灾发生时,照明用电仍然正常。经查,配电箱内总空气开关严重炭化,保护零线接线柱有金属凹形熔痕,与漏电情况相符。

  1.2.3漏电电压引起火灾漏电持续发生后,由于电流不能流散,而寻找阻抗小的另一回路通地,会沿保护接零线(接地线)传导使所有与之相连的电气装置的金属外壳带有对地电压,这时就可能向邻近低电位的水暖管、煤气管等金属构件飞弧成为起火源,仅20V的维持电压就可使电弧连续发生,同样能引燃周围可燃物。如果是向煤气管飞弧,就可能击穿管壁,造成煤气泄漏引起火灾。需要说明的是,由于电压的传导,漏电点与起火点不一定一致。

  1.3造成漏电的因素

  造成漏电的因素很多,归纳起来,主要有以下几种:

  (1)低压配电系统的安装多是非电气专业人员,素质参差不齐,质量难以保证,表现在:潮湿或有酸碱腐蚀性的环境中,电线明敷,设备未做保护直接安装;布线时,刀、钳、锤等损伤绝缘层;导线接头连接质量和绝缘包扎质量不符合要求等等不规范现象。

  (2)电气线路或设备疏于检查,因过负荷或使用年限较长等原因绝缘劣化;

  (3)选用假冒、伪劣的电气产品;

  (4)外界因素:水份浸入、挤压、鼠咬等。

  2.漏电火灾的防范措施

  2.1漏电火灾

  严格按照低压电气装置操作规程办事,非电气专业人员一律不准上岗,杜绝能造成漏电的各类人为因素,这里不再赘述。

  2.2装饰装修工程

  应严格执行《建筑内部装修设计防火规范》,不用或尽量少用易燃可燃材料,特别是在有电气线路通过可燃物时,应穿金属管或难燃硬塑料管保护,由于塑料绝缘性能好,故能较好地防止漏电,采用金属管布线时,一定要防止绝缘层被损伤。配电装置(开关、插座、配电箱等)和用电设备与可燃物应保持足够的安全距离,确实分不开的,应做好隔热保护措施。

  2.3装设漏电保护器

  现行的低压配电系统中设置的保护接零和过流保护装置等措施不能完全有效地防止漏电火灾的发生,因此,在建筑物电源总进线处应设置专用于防火的漏电保护器。96年施行的国际《低压配电设计规范》对此也作了较明确的要求。为防止大面积停电,在电源总配电箱和用户开关箱中应分别设置漏电保护器,其额定动作电流和额定动作时间应合理配合,使之具有分级保护的功能。

  2.4保护措施

  保护接零及保护接地线的截面积选择必须经过计算确定,并用碰壳短路电流校核。其接线端子必须可靠连接,不允许有松动,并经常检查其连接质量。

  2.5接地电阻值应符合设计要求

  电气设备的保护接地电阻值不应超过4Ω,如用电设备的容量较大,熔体熔断电流也较大时,应增加接地线截面或并联接地体以充分减小接地电阻值,增大漏电短路电流,有利于保护装置动作。

  2.6实施等电位联结

  漏电保护器对于单相220V线路只提供间接接触保护,同时还存在因机件磨损、接触不良,质量不稳定寿命较短等因素而导致动作失灵的种种隐患,不能单独成为一种可靠的保护措施,因此尚应实施等电位联结,才能有效地消除漏电的电气线路或设备与低电位的金属构件之间电弧、电火花的产生,即消除漏电电压引起火灾的可能。等电位联结是指将保护接零总线与建筑物的总水管、总煤气管、暖通管等金属管道或装置用导线联结的措施,以达到均衡建筑物内电位的目的,尤其是对于易燃易爆场所更有其不可替代的作用。

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