电气火灾短路故障点与起火点分析

王振宇

（吉林长春宽城区消防救援大队，吉林 长春 130051）

0 引言

随着经济社会的不断进步和国民经济的快速发展，人们对电力和能源的需求越来越多，各种电气设备的安装要求已经成为整个社会经济发展不可或缺的一部分。然而，在电气工程设备安装和技术运行的实际过程中，由于各种因素，往往会给整个电气工程的生产质量和安全发展带来许多隐患。随着现代电气设备的广泛使用，电气设备火灾已经演变为企业安全风险管理的重要组成部分。因此，应高度重视电气工程中可能发生的各种电气工程火灾，并对其主要原因进行调查分析，采取积极的预防措施，确保电气企业正常生产、经营和运行的安全稳定，对人民生命财产、国家和经济社会秩序的稳定和安全具有十分重要的指导意义。

1 电气火灾的分类

根据电气火灾事故发生后的原因调查，电气线路的火灾原因大致可分为电气线路长期过载引起的火灾，短路、电弧、接触不良引起的火灾和电气保护装置连接布置不合理引起的火灾。因次，电气设计人员应以发展的眼光，根据电气火灾的不同原因，合理设计和选择电气防火装置，并制定相应的防范技术措施。

2 电气火灾趋势

随着我国国民经济和社会文明建设的快速健康发展，生产过程和人们日常生活中的电器数量和用电量也在逐年大幅增加，这就对一些很多地方的用电负荷压力过重。微波炉、榨汁机等已经作为一种新兴电器产品悄然开始逐渐进入现代工业生产和人们日常生活的各个方面。电气类火灾严重影响我国城乡经济繁荣，我国每年都会造成各种巨大损失，危及人民的生命财产安全和公共安全。近年来，各种大型电气工程类火灾在我国也频繁发生，并愈演愈烈。在一些重、特大规模的电气火灾中，相当多的火灾是由电气技术使用不科学、不合理引起的。根据消防监督管理相关部门的初步统计，自20世纪80年代以来，全国每年因电线路故障引发的火灾所造成的死亡人数占全部火灾发生后造成的死亡人数的比例一直在攀升。另根据国外的一些相关统计数据，输电线路管道火灾的数量已经在整个输电线路火灾中占了相当大的比例。在这些发生火灾的地区，城市中的电缆网络和电力运输管道上的火灾比早期农村地区的其他地区要少。但由于我国各大城市农村居民普遍使用水电，人员和固定资产的流动财富相对集中。

3 电气火灾的原因

（1）建筑设计无章，违章建筑、违章操作、违章安装、违章建筑维修。一些大型建筑在一些建筑设计和装修工程的施工管理中，在室内装修管理过程中违规操作，有些甚至在建筑设计工程施工中擅自改变一些建筑设计过程的技术要求，使用一些仿制品、劣质产品、假冒伪劣产品等电路保护和线路防火设备，最终导致这些电路保护和防火设施的日常管理中存在许多先天的安全隐患。例如：在日常娱乐场所，在电气线路防火设施的管理和电气设备的防火维护过程中，由于这些大型娱乐场所施工人员复杂，质量参差不齐，这些场所的电气设备及其防火管理使用不当。一旦这些娱乐场所出现一些电气设备故障，设备维护不能匆忙进行，尤其是因为一些电气安全装置已经被热熔自动中断。很多施工人员根本找不到失败的原因。为了不完全保证每个焊工的寿命，产生经济、安全和社会效益，甚至简单地用不锈钢、铜线等连接材料制作焊接接头来代替这种金属保险丝。久而久之，接头一旦受热氧化，就会发生材料损伤，电阻值的变化范围增大，导线上的接头也会因受热氧化而老化，大大缩短了这些金属电路消防电路的持续使用寿命，在很小程度上大大降低了它们的安全性和危险性。

（2）据统计，电气短路故障引起的电气火灾约占电气线路火灾的一半。当绝缘线的内绝缘材料层老化时，绝缘材料层的结构因意外撞击而损坏，或者当绝缘线因手动操作失误而焊接时，会有几个不同电压的点相互接触。由于绝缘导线上的电阻很小，导线过程中的短路电流和电压会不断增大，此时就可能发生导线的短路故障。短路装置的故障一般分为两种，一种是电弧介质短路，另一种是金属介质短路。电弧性质的短路由于与故障点接触不良而没有完全熔化，这产生强烈的电弧。同时，由于其在发生电弧短路时焊点的电阻抗较大，其电弧短路驱动电流不大，断路器很难正常工作，因此其电弧不能持续存在。抗短路火花被电弧阻挡时，短路电弧的过流阻抗很大，在一定程度上限制了通过流短路时的电流。因此，普通的流短路保护装置往往不能起到保护作用，不能及时切断电源。一旦短路，电弧阻挡抗短路，很有可能继续燃烧，在短时间内形成蔓延趋势。具有金属性质的短路是指两个或两个以上不同的等电位绝缘导线相互接触，导致金属短路，相互焊接熔化或焊接在一起的现象。而且由于焊接接头处的电流阻抗小，除了直接造成短路电流频率增大外，还可能直接造成温度变高，引燃绝缘导线，引发重大火灾。安装电源线时，如果我们选择的过载电流保护装置的产品型号与电源线不完全匹配，或者整条电源线的连接点过多，可能会非常危险，直接造成导线短路。

（3）设备过载运行。一般情况下，日常生活中使用的电源线安全保护工作的最高负载温度不能高于70，因此必须使用专用电机将负载温度控制在所用电线的最高温度范围内。当电压超过过载负荷时，导线的温度和电压会迅速升高，导致驱动导线的绝缘层和皮层老化损坏，造成导线的安全隐患。当压力过载严重时，两种严重受损的保温材料很有可能同时着火，可能引发严重火灾。

（4）电气元件接触不良，接触电阻过大。接触滑动电阻是指导向体与其他导体等电气设备连接时，在导体的接触面上滑动形成的接触电阻。电气接触不良可能只会引起电火花，不会导致电气火灾的发生。一般来说，电气主动连接有两种基本类型，即控制固定电气连接和控制主动电气连接。固定端子连接多用于完成电源线芯与电源设备及连接器等端子之间的固定连接。这种接线引起的火灾原因可分为：一是接触物体表面的氧化层会产生活性氧化层，这将增加接触表面的电阻，增加接触电流和通过时接触产生的大量热能。二是接触面容易松动，有一定间隙，电流直接通过时容易产生接触火花。三是线芯与供电设备接触端子接触面过小，或者接触压力供给不足，导致端子接触面电阻增大。第四是如果大量的水和盐进入铜铝合金接头部件，局部氧化会直接产生磷酸电池的氧化作用，生成硅酸盐碳水化合物，增加插头接触面的电阻。活动开关连接技术主要指开关插头与电源插座、开关与触头等之间的活动连接。其中火灾后的原因基本上可以等同于电缆连接不固定，主要是接触面氧化、接触面有杂质附着、接触压力不足或接触面不光滑等。

4 电气火灾的主要对策

4.1 防止电气短路

购买随需电线时，注意提前详细了解随需电线的正常工作环境和所选随需电线的性能。要使用的导线的结构规格和工作电压与工作时导线的电流相适应。另外，要特别注意不要大量使用任何假冒伪劣原料。安装期间，电线必须与公共建筑和各类公共电线，保持一定距离，且该距离不应小于安全线。此外，一些电气设备，如漏电保护器，应按规定定期安装。并定期对相关线路部件进行安全调查，及时发现损坏或老化的线路部件，及时修复和更换相关电路，消除存在的安全隐患，避免线路发生重大火灾。

4.2 防止过载

过载及过载防火系统用于合理设置导线过载区段，提高导线过载防火的安全功能。当设备采用直流断路器或熔断器电流保护接线不过载跳闸，且熔断器或断路器电流长期额定电流延长时，过载电流过载跳闸保护装置的长期整定熔断电流峰值不得超过熔断线上导电体长期整定电流的80%。同时，还认为应综合考虑不同环境天气温度和敷设工艺对保护电缆过载流量的直接影响，合理、正确地选择电缆修正温度系数，使电缆过载流量保护系统的效果更好。

4.3 雷电防火措施

雷击火一般发生率不太高，但后果严重。建筑的建设者要有一套相应的防雷设计。避雷器、避雷针、引线等防雷设备主要安装在建筑物外，各种防雷装置和传感器可安装在建筑物内。弱磁大电流系统应安装过流过压漏电保护器，有效防止雷击造成供电线路过电压，从而有效保证客户用电安全。

5 结束语

火灾是无情的，尤其是电引起的火灾，比一般原因引起的火灾更危险，更难控制。做好防御尤为重要，消除隐患比明火更有效。我们应该从小到大采取各种预防措施。万一发生电气火灾，我们不应该着急。我们必须运用消防知识和技术来灭火。