电气火灾成因分析与防火剩余电流保护装置的应用

杨勇

（中原油田文化体育管理中心 457001）

电气火灾成因分析与防火剩余电流保护装置的应用

杨勇

（中原油田文化体育管理中心 457001）

我国是电气火灾多发的国家，进入21世纪以来，因为电器使用量大增，电气火灾次数一直占据各类火灾首位，接近火灾总数的45%，严重危害国家财产和人民生命安全。由于电气火灾具有突发性、隐蔽性，加之有些电气工程未按照国家规范的规定和设计要求进行施工和安装，线路敷设混乱，更易造成电气接地故障，极易引发火灾，装设剩余电流动作保护装置（以下简称防火RCD）是防范电气火灾最为有效的方法。

接地故障；剩余电流动作；电气火灾监控系统

1 电气火灾成因分析及防范对策

1.1 电气火灾成因分析

我们大家都知道，火灾的发生必须具备起火源、可燃物和氧气三个条件。如果电气装置在设计、施工、监理、竣工验收、运行监督任一环节出现不当、失控，就有可能在建筑物内因电气的原因而引发火灾。电气火灾通常以异常高温、电弧（电火花）的形式出现，其原因一般可归纳为短路起火、连接不良起火和电气装置布置不当起火。

（1）金属性短路起火。金属性短路起火是指当不同电位的两个导体接触时，大短路电流通过接触电阻时的发热量（I2Rt）产生高温，若短路防护电器因故未能可靠动作，就有可能引发短路起火。

（2）电弧性短路起火。电弧性短路起火主要有带电导体间的电弧性短路起火、接地故障电弧性短路起火起火两种：①带电导体间的电弧性短路。主要是电气线路的两线芯相互接触短路时，线芯未焊死而熔化成团，两熔化金属团收缩脱离接触就有可能建立电弧，雷击产生的瞬态过电压或电网故障产生的暂时过电压也可能击穿劣化的线路绝缘而建立电弧，电弧如果持续存在很容易引发火灾。②接地故障电弧性短路。接地故障电弧性短路发生在电气线路的带电导体与PE线或大地之间。

1.2 电气火灾防范对策

就我国电气火灾的现状而论，防短路起火是防范电气火灾的重中之重：

（1）防范连接不良起火措施。连接不良起火占电气火灾的不小比例，主要指导体的连接不良。电气设备端子与电气线路之间以及电气线路与线路之间的永久性连接为固定连接；开关两个触头间和插头与插座间的断续的连接为活动连接。无论固定连接还是活动连接，都有可能因连接不良产生高温和电火花而引起火灾。

（2）防范电气装置布置不当起火措施。电气装置布置不当起火也是电气火灾成因之一，最常见的就是高温光源布置得太靠近可燃物、宾馆电气设计为片面追求建筑美观将小配电箱安装在客房的木质衣柜内、电感式或电子式镇流器安装在可燃物上等等，不一而足。

2 电气火灾监控系统

电气火灾监控系统的作用。既然可燃物和氧气无法杜绝，那么控制起火源就成为防范电气火灾的关键。根据以上对电气火灾成因分析及防范对策的描述，我们可以从中发现：电气火灾中的短路起火、连接不良起火和电气装置布置不当起火以接地故障电弧性短路起火几率最高、危害最大，但可以采用RCD予以预防；金属性短路起火应以电气短路保护电器予以防范、带电导体间的电弧性短路起火是个难题，暂无应对措施，好在发生的概率远远低于接地故障电弧性短路起火。

3 剩余电流监控系统的实际应用

剩余电流动作保护装置，是指电路中带电导线对地故障所产生的剩余电流超过规定值时，能够自动切断电源或报警的保护装置。它主要由检测元件（零序电流互感器）、中间环节（包括放大器、比较器和脱扣器等）、执行元件及试验元件等部分组成。实践证明，RCD是防止人身电击伤害事故、电气火灾和电气设备损坏事故的有效措施。要充分利用RCD的保护功能，长期安全可靠运行，必须针对不同的使用场合，结合各种RCD的动作特性，正确选择、安装及使用，才能发挥其作用。

正确选用RCD。正确合理地选择RCD的额定剩余动作电流非常重要，一方面在发生触电或泄漏电流超过额定值时，RCD应可靠动作。另一方面，RCD在正常泄漏电流作用下不应动作，防止供电中断而造成不必要的经济损失。RCD的额定剩余动作电流应注意以下事项：

（1）为保证供电系统可靠运行，额定剩余动作电流应躲过系统正常漏电电流。用于单台用电设备保护时，应留有一定裕量，适应以后设备老化绝缘降低以及季节变化等引起的泄漏电流增大，选用的RCD的额定剩余不动作电流I△no应不小于正常泄漏电流的2倍；用于配电线路保护时，RCD的额定剩余动作电流应不小于正常泄漏电流的2.5倍，同时还应满足不小于其中泄漏电流最大的一台用电设备的正常泄漏电流的4倍；用于垒网保护时，RCD的额定剩余动作电流应不小于正常泄漏电流的2倍。

（2）供电系统采用分级保护时，为保证跳闸选择性，上级RCD整定值应大于下级RCD整定值的2倍。同时上下级保护的时间差应有不小于0.2s的级差。

（3）干式变压器超温报警信号、油浸变压器轻瓦斯动作报警信号应接入电气火灾监控系统，根据实际建筑工程的需要和所对应电气设备的重要程度，电气线路、配电箱（柜）、电动机、大型设备均可设置测温监控探测器，其温度报警值建议按被保护对象绝缘材料耐热温度下降5℃设定，本篇论文对测温监控方式不作探讨分析。

4 防火RCD的正确设计

防火RCD的正确设计。无人值班的小型建筑物或住宅、公寓等居住建筑，防火RCD应作用于电气线路的保护电器使其跳闸，一般在其总电源进线设置一级防火RCD即可。

有人值班的建筑物可以采用防火RCD进行报警，从而避免大面积停电引发诸多不良后果，也可根据实际情况作用于电气线路的保护电器使其跳闸。小型建筑物设置一级防火RCD报警即可；大型建筑物一般至少设置两级防火RCD，第一级防火RCD设置在建筑物低压电源总进线处，第二级防火RCD宜设置在楼层配电箱（配电系统第二级开关）进线处，也可以根据建筑物的规模大小设置三级防火RCD。

5 结束语

防火剩余电流保护装置的监控系统是一个联网的整体装置，是一个完整的系统，非以往分散设置的单个剩余电流报警装置或传统剩余电流断路器所能胜任，且这些设备必须采用国家消防电子产品质量监督检验中心检测合格的产品，以确保质量和安全。为了预防电气火灾和减少火灾危害，很多场合设置电气火灾监控系统是极其必要的，且应注意做到防火RCD的控制器应安装在建筑物的消防控制室或值班室内，由消防控制室或值班室统一管理，其导线选择、线路敷设、供电电源及接地，也应与火灾自动报警系统要求相同。

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1004-7344（2016）11-0270-01

2016-3-25