安全用电与电气防火之探究

黄建龙，严帅

（南通航运职业技术学院，江苏南通，226010）

1 低压配电接地形式及特点

我国低压配电系统的接地方式,一般分为TT、TN、IT系统。字母的含义是：首字母，表示电源中性点与大地的关系，其中，T表示中性点直接接地，I表示中性点不接地或者通过阻抗接地；第二个字母表示电气设备外壳可导电部分与大地的关系，其中，T表示用电设备单独直接接地且与电源接地点无连接，N表示直接与电源系统接地或者与该点引出的导体连接。

1.1 TT系统

图1 TT系统

TT系统中电源中性点直接接地（称为工作接地），电气设备的金属外壳直接接地（称为保护接地）。其保护原理是这样的：假定工作接地电阻R0为4Ω，保护接地电阻R1为4Ω，当电动机的某相绕组因绝缘损坏而碰壳时，在不计电线电阻和接触电阻的情况下，电机外壳上的电压为110V，这样就降低了电气设备的对地电压。此时若人碰到电气设备外壳，因为人体电阻远远大于电气设备的接地电阻（该两电阻并联），所以通过人体的电流很小，从而保证了人身的安全。诚然，这种系统只能降低用电设备对地电压,降低触电的危险性，而不能断开电源进行彻底保护，因此通常在电气设备前加装漏电保护器。应用场合：低压公用电网的小负荷系统。

1.2 TN系统

1.2.1 TN-S系统

图2 TN-S系统

TN-S系统，即三相五线制供电系统中，中线N与保护线PE是分开的。正常工作时，PE线上是没有电流的。当某根火线碰到外壳时，强大的短路电流通过PE线，迫使保护装置动作，切断电源，从而实现保护。此供电系统适用于工业企业、大型民用建筑等。

1.2.2 TN-C系统

TN-C系统，即三相四线制供电系统，中性线与保护线是合并的，即PEN线，具有简单、经济的优点。电气设备的金属外壳通过保护线PE接到PEN线上。其保护原理类同于TN-S系统。但，对于单相负载或者三相负载不平衡时，PEN线上有电流通过，在电气设备的外壳上将产生压降。对敏感的电子设备不利，在危险的环境中，有引发爆炸的危险。

图3 TN-C系统

1.2.3 TN-C-S 系统

图4 TN-C-S系统

TN-C-S 系统的特点是，PEN线在a点处分开中线N与保护线PE，分开以后，中线N对地绝缘，且不能再与PE线合并。中线N与保护线PE必须使用不同颜色的线加以区分（N线浅蓝色，PE线为黄绿双色线）。

采用TT接地系统由于接地故障电流比TN系统小得多，因此相对TN接地系统，它的安全性没有TN系统高。但是采用TN系统并不等于一定安全，它有一个致命的缺点：如果发生PEN 断，并且在断线之后又有电气设备发生相线碰壳故障时，会使得在断线后面所有电气设备的外壳对地电压均接近电源相电压。

1.3 IT系统

IT系统的特点是电源中性点不接地或者通过阻抗接地。

图5 IT系统

IT系统发生第一次接地故障时,故障电流很小,电气设备金属外壳对地电压不会超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性。 IT系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，如大医院的手术室、电力炼钢等。但是，供电距离很长时，由于供电线路对地的分布电容不能忽略，就很危险。

2 电气防火

2.1 低压线路常见电气火灾原因分析

2.1.1 短路

在低压线路中，无论是火线之间，还是火线与零线之间发生短路，都将产生很大的短路电流，继而产生高温引发火灾。短路的主要原因是线路使用时间久远，自然老化；长时间受到潮湿、腐蚀，绝缘强度达不到要求；绝缘线路敷设位置过低，受到碰擦、挤压等，导致绝缘损坏；绝缘线路穿过墙壁或楼板时，保护不良致使绝缘损坏等等。

2.1.2 接触不良，接触电阻增大

在导线与导线之间连接时，没有按照电工工艺的要求进行连接，而是胡乱地绞一下，导致接触不良，接触电阻增大；在导线与电气设备连接时，也未按照规范要求连接，导致接触不良，接触电阻增大。在线路通电状况下，连接点处由于接触电阻大而发热严重，发热严重引发膨胀使得接触电阻越来越大，发热越来越严重，最终导致火灾。

2.1.3 过载

线路中电流不能超过其安全载流量，否则，负载太大，引起导线发热直至绝缘熔化，真正引发短路，引发火灾。引起过载的原因主要有：导线直径选择过小；负载过大；穿管敷设时，管子直径选择过小，散热不良等。

2.2 减少电气火灾的措施

2.2.1 进一步完善监督管理工作

认真研究学习《消防法》、《电力法》、《建筑法》和《电力供应与使用条例》，研究制订电气防火安全管理规章，明确电气防火监督管理职责；加强电气防火设计、施工、维修和管理工作，对电气工程设计、安装、检查验收部门、产品生产和流通部门开展资质审核认证，对因工程和产品质量造成重特大火灾的严格追究其法律责任。在易燃易爆、公众聚集等重要场所，推广阻燃、耐腐蚀、耐火电线电缆，提高安全性。

2.2.2 提高电气人员的综合素质

提高电气人员的综合素质十分必要。要对企事业单位的电工进行业务培训，提高他们的专业水平和预知能力；改善检测手段，将电气安全检查落到实处;加强安全用电的宣传力度，

利用多种形式和手段，加强预防电气火灾法规和常识的宣传普及教育，提高全民抗御电气火灾的意识和能力。

3 结束语

正确地安装使用低压配电系统接地方式，并与漏电保护装置正确配合使用，能有效地防止触电事故的发生。加强和规范设计、施工、运行和维护好电气线路、电气设备，采用更多的先进技术，能有效地减少低压线路的短路、过载、漏电、接触不良等引发的电气火灾，从而大幅度地提高安全用电水平，保障人民生命财产安全。