接地故障引起電氣火災(zāi)之防護(hù)

1 電氣火災(zāi)事故之多發(fā)性

近10年來，我國(guó)發(fā)生電氣火災(zāi)高居火災(zāi)事故總數(shù)之首位，約占總數(shù)之30%左右。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在電氣火災(zāi)中，電氣短路引起之火災(zāi)事故又占一半以上。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

電氣短路之形成有兩種：一種是由導(dǎo)體間直接接觸，如相與相之間、相與N線之間短路，短路點(diǎn)往往被高溫熔焊之金屬短路，稱為金屬性短路；另一種則是帶電導(dǎo)體對(duì)地短路，是以電弧為通路之電弧性短路。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：前者短路電流以若干千安計(jì)，金屬線心產(chǎn)生高溫以至熾熱，絕緣被劇烈氧化而自燃，火災(zāi)危險(xiǎn)甚大，但金屬性短路產(chǎn)生之大短路電流能使斷路器瞬時(shí)動(dòng)作切斷電源，火災(zāi)往往得以避免。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：后者因短路電流受阻抗影響，電弧長(zhǎng)時(shí)間延續(xù)，而電弧引起之局部溫度可高達(dá)3000～4000 ℃,很容易烤燃附近可燃物質(zhì)引起火災(zāi)，但由于接地故障引起之短路電流較小，不足以使一般斷路器動(dòng)作跳閘切斷電源，所以電弧性短路引起火災(zāi)危險(xiǎn)遠(yuǎn)大于金屬性短路。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

2 接地故障之危險(xiǎn)性

在電氣線路短路引起之火災(zāi)中，接地故障電弧引起之火災(zāi)遠(yuǎn)多于帶電導(dǎo)體間金屬性短路引起之火災(zāi)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：這首先是因?yàn)殡娀⌒越拥毓收习l(fā)生之幾率遠(yuǎn)大于帶電導(dǎo)體間短路之幾率。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

一旦發(fā)生接地故障，由它引起危險(xiǎn)電弧之幾率也遠(yuǎn)大于帶電導(dǎo)體間產(chǎn)生危險(xiǎn)電弧之幾率，這可用圖1來說明。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：圖中a、b、c和d各為相線、中性線和PE線之連接端子。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：a、b兩端子如連接不良或不導(dǎo)電，設(shè)備將不運(yùn)轉(zhuǎn)或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，可及時(shí)覺察予以修復(fù)，不致引發(fā)事故。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：但PE線之端子c、d不導(dǎo)電或?qū)щ姴涣紖s不易覺察，因設(shè)備仍能照常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)c、d端子之連接不良將成為一個(gè)事故隱患而持續(xù)存在。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：若一旦發(fā)生圖1所示碰外殼接地故障，如果c、d端子不導(dǎo)電，設(shè)備外殼對(duì)地帶相電壓而導(dǎo)致電擊事故。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：如果c、d端子導(dǎo)電不良，端子處將迸發(fā)電火花或電�。ㄑ永m(xù)和集中之電火花即為電�。�，很易引起火災(zāi)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

因此在接地故障回路全為金屬導(dǎo)體之TN-C-S系統(tǒng)中，其導(dǎo)電性能不良失去接地保護(hù)時(shí)，并不影響電氣設(shè)備之正常運(yùn)行，故不易發(fā)現(xiàn)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：但一旦發(fā)生接地故障，連接點(diǎn)之阻抗限制了短路電流，不能使斷路器動(dòng)作，而導(dǎo)致上述電弧性短路之發(fā)生。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：至于TT系統(tǒng)，其接地故障回路內(nèi)串有電源之接地保護(hù)和設(shè)備外殼之接地保護(hù)，兩個(gè)接地電阻造成回路本身之阻抗就很大，更易發(fā)生電弧性短路。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：由此可知，接地故障之回路阻抗大，使它易以電弧短路之形式出現(xiàn)，這也是單相接地短路故障容易導(dǎo)致火災(zāi)之一個(gè)重要原因。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

電力線路受機(jī)械損傷而發(fā)生短路，如當(dāng)導(dǎo)線與金屬管道構(gòu)件接觸而無套管保護(hù)時(shí)，長(zhǎng)期磨擦使絕緣損壞，這種短路多為單相接地故障造成，易發(fā)生電弧性短路。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：通常電氣設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生電弧性接地故障之情況還有：導(dǎo)線和電氣設(shè)備絕緣老化；電器或電動(dòng)機(jī)之接線端子周圍絕緣因長(zhǎng)期發(fā)熱而炭化；電動(dòng)機(jī)過載而發(fā)生匝間短路；電氣設(shè)備受潮或嚴(yán)重凝露；在電氣設(shè)備中有導(dǎo)電塵埃沉積等。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：這類故障會(huì)引起接地電弧性短路，并釀成火災(zāi)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在這種情況下，泄漏電流產(chǎn)生之發(fā)熱功率約為60～100 W，這功率如釋放在幾個(gè)平方毫米上，此時(shí)只要周圍有可燃材料就會(huì)引起火災(zāi)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

當(dāng)線路因過負(fù)荷使絕緣溫度超過 高允許工作溫度，絕緣老化加速使絕緣水平降至規(guī)定值以下，如果沒有外因觸發(fā)，短路一般還不會(huì)發(fā)生。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：如果有外因觸發(fā)，如雷電引起之瞬態(tài)過電壓、鄰近大功率設(shè)備之操作過電壓，以及變電所高電壓側(cè)接地故障引起之暫態(tài)過電壓等，則在此大幅值過電壓沖擊下，老化之絕緣將被擊穿而形成弧光短路。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：過電壓轉(zhuǎn)眼消失，工頻短路電弧卻能長(zhǎng)時(shí)間延續(xù)，這是因?yàn)殡娀≈咦杩瓜拗屏硕搪冯娏鳎箶嗦菲鞑缓详柟怆娮訉W(xué)校維修專家認(rèn)為：也許動(dòng)作。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：這類過電壓多出現(xiàn)在帶電導(dǎo)體與地之間，所以這種短路也多為單相接地短路。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

電氣短路以單相接地故障居多，電氣火災(zāi)之危險(xiǎn)則以電弧性接地為 嚴(yán)重。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：還需說明，接地故障回路之阻抗較大，這是形成電弧性短路之一個(gè)重要原因。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：不論是TN系統(tǒng)還是TT系統(tǒng)，接地故障回路之阻抗都大于帶電導(dǎo)體短路回路之阻抗。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為： 3 安裝剩余電流保護(hù)裝置和火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)之必要性

一般之低壓斷路器主要針對(duì)電力線路和設(shè)備之過載和短路保護(hù)，因此其額定******流較大，而接地故障引起之接地短路電流較小，一般不足以使斷路器動(dòng)作跳閘，因此低壓斷路器不能防止因接地故障引起之電氣火災(zāi)，而只有帶剩余電流動(dòng)作保護(hù)之?dāng)嗦菲鳎谶^電流保護(hù)裝置不動(dòng)作之情況下，能有效地切斷故障電路，防止電氣火災(zāi)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

應(yīng)用剩余電流保護(hù)裝置來防止電氣火災(zāi)，必須正確選擇額定剩余******流。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在IEC《火災(zāi)保護(hù)》之有關(guān)條文中規(guī)定，在有火災(zāi)危險(xiǎn)之場(chǎng)所，要防止故障電流引起火災(zāi)，必須在線路中裝設(shè)剩余電流保護(hù)裝置，或裝設(shè)火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，在發(fā)生接地故障時(shí)發(fā)出警報(bào)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

為防止電弧性接地短路故障引起之電氣火災(zāi)，在電源進(jìn)線處裝用帶剩余電流保護(hù)功能之?dāng)嗦菲骱碗姎饣馂?zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)重要之防火災(zāi)措施。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：其剩余電流保護(hù)功能對(duì)建筑物之電弧性接地故障引起之電氣火災(zāi)進(jìn)行防范。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：這在一些發(fā)達(dá)國(guó)家已是廣泛應(yīng)用之電氣防火技術(shù)，一些供電公司，括新加坡和我國(guó)香港之供電公司，為了用戶之安全用電，對(duì)不具備這一防火措施之用戶是不予接電之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)IEC 60364-5-53第531.2.4條規(guī)定，TT系統(tǒng)之電源進(jìn)線端必須裝用剩余電流保護(hù)裝置。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：TN系統(tǒng)之電源進(jìn)線端為切斷建筑物內(nèi)之電弧性接地故障，也應(yīng)裝用剩余電流保護(hù)裝置。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：我國(guó)有關(guān)之《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》，也規(guī)定每幢住宅樓之總電源進(jìn)線斷路器，應(yīng)帶有剩余電流保護(hù)功能之明確規(guī)定。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：因用戶不懂得用電安全知識(shí)，又無專業(yè)電工維護(hù)管理，住宅電氣火災(zāi)發(fā)生較多。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：據(jù)近年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)住宅電氣火災(zāi)占電氣火災(zāi)總數(shù)之一半以上，所以這一規(guī)定是十分必要之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

在進(jìn)線處安裝帶過載保護(hù)、短路保護(hù)、剩余電流保護(hù)于一體之多功能低壓斷路器和電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置，不僅可以保護(hù)線路、保護(hù)設(shè)備，而且還可防止因接地故障引起之電氣火災(zāi)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

4 剩余電流******氣火災(zāi)監(jiān)控裝置及其應(yīng)用

為防止電氣設(shè)備或線路因絕緣損壞引起電氣火災(zāi)，應(yīng)裝設(shè)當(dāng)接地故障電流（括對(duì)地泄漏電流）超過預(yù)定值時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)或自動(dòng)切斷電源之剩余電流動(dòng)作之電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置時(shí)，應(yīng)對(duì)建筑物內(nèi)防火區(qū)域作出合理之分布設(shè)計(jì)，確定適當(dāng)之保護(hù)范圍、預(yù)定之剩余電流動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)間，并應(yīng)滿足分級(jí)保護(hù)之動(dòng)作特性要求。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

為有效地防止人身電擊和接地故障引起之火災(zāi)事故，建筑物內(nèi)應(yīng)設(shè)兩級(jí)或三級(jí)剩余電流保護(hù)裝置。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：圖2所示為建筑物內(nèi)兩級(jí)或三級(jí)剩余電流保護(hù)裝置之方案。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：第三級(jí)保護(hù)通常為末端回路上安裝30 mA或100 mA之一般型瞬時(shí)動(dòng)作剩余電流保護(hù)裝置，第二級(jí)為建筑物第二分支線處安裝之延時(shí)動(dòng)作之剩余電流保護(hù)裝置，第一級(jí)保護(hù)一般安裝在第一分支線處，常選用延時(shí)型、動(dòng)作特性可調(diào)之保護(hù)裝置或火災(zāi)監(jiān)控裝置。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：第二級(jí)保護(hù)之動(dòng)作特性選擇應(yīng)與第一級(jí)和第三級(jí)協(xié)調(diào)配合，這樣，三級(jí)剩余電流保護(hù)裝置在動(dòng)作時(shí)間和******流上都滿足了選擇性要求。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：第一級(jí)和第二級(jí)剩余電流保護(hù)裝置是防止間接接觸電擊和接地故障引起電氣火災(zāi)之防護(hù)，更重要之是建筑物電氣裝置內(nèi)任一處發(fā)生電弧性接地故障時(shí)，它都能有效地切斷電源，以防止 常見多發(fā)性之電弧性接地火災(zāi)之發(fā)生。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

強(qiáng)調(diào)電源端和分支線路上之剩余電流保護(hù)裝置，應(yīng)能滿足防止接地故障引起電氣火災(zāi)之要求。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

目前國(guó)內(nèi)之剩余電流保護(hù)裝置，已有能夠滿足防止電氣火災(zāi)要求之設(shè)備，如安裝在電源端之能夠根據(jù)預(yù)測(cè)故障電流大小，采用報(bào)警或自動(dòng)切斷電源之電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，和安裝在分支線路上能夠?qū)﹄姎饣馂?zāi)預(yù)測(cè)、需要跳閘或報(bào)警之剩余電流保護(hù)裝置。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

為防電氣火災(zāi)，強(qiáng)調(diào)采用分級(jí)保護(hù)時(shí)，電源端或分支線路上之剩余電流保護(hù)裝置應(yīng)與末端之剩余電流保護(hù)裝置之動(dòng)作特性應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)配合。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：一般情況下，在電源端或分支線上，應(yīng)選用低靈敏度延時(shí)型或動(dòng)作特性可調(diào)之剩余電流保護(hù)裝置。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：而在末端，應(yīng)采用一般型（無延時(shí)）之剩余電流保護(hù)裝置。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在采用分級(jí)保護(hù)時(shí)，上下級(jí)剩余電流保護(hù)裝置之動(dòng)作時(shí)間差值不得小于0.2s。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

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