摘要：電氣火災目前有上升趨勢，其中由于接地故障引起的火災也不少。為了防止接地故障造成火災，這里對其產生的原因進行分析，并提出預防措施。

　　關鍵詞：接地故障,PE線,火災的防范措施

　　電氣火災目前有上升趨勢，其中由于接地故障引起的火災也不少。為了防止接地故障造成火災，這里對其產生的原因進行分析，并提出預防措施。

　　1、接地故障引起火災的原因

　　接地故障為相線與電氣裝置的外露導電部分(包括電氣設備金屬外殼、敷線管槽及構架等)、外部導電部分(包括金屬的水、暖、煤氣、空調管道和建筑的金屬結構等)以及大地之間的短路。這種故障與相線和中性線間的單相短路故障不同，與相線之間產生的相間短路也不同。

　　接地故障與一般短路相比，當產生火災時具有更大的危險性和復雜性。一般短路起火主要是短路電流作用在線路上的高溫引起火災，而接地故障則有以下三個原因引起火災，且危險性更大，其防范工作也十分復雜。

　　1.1由接地故障電流引起火災

　　一般短路的電流通路為線路的金屬導線，短路電流大，短路點金屬常被熔焊而可忽略其阻抗，這種短路容易被過電流保護電器(熔斷器、低壓斷路器)迅速切斷而不致起火。但接地故障的電流通路內有設備外殼、敷線管槽以及接地回路的多個連接端子等，接地系統還以大地為通路。大地的接地電阻大，PE、PEN 線(接地線)連接端子的電阻由于種種原因，其阻值也常常較大，所以接地故障電流比一般短路電流小，常不能使過電流保護電器及時切斷故障，且故障點多不熔焊而出現電弧、電火花，0. 5A 電流的電弧、電火花的局部高溫即可烤燃可燃物質起火。

　　1.2、由 PE 線端子連接不緊密引起火災

　　設備接地的PE線平時不通過負荷電流，只在發生接地故障時才通過故障電流。如果因受振動、腐蝕等原因，導致連接松動、接觸電阻增大等現象，平時是不易覺察的。一旦發生接地故障，接地故障電流需通過PE線返回電源時，PE 線的大接觸電阻限制了故障電流，使保護電器不能及時動作，連接端子處因接觸電阻大而產生的高溫或電弧、電火花能導致火災的發生。

　　1.3、由故障電壓引起火災

　　常有這些電氣事故：設備金屬外殼或N線對地電壓為幾十伏;手攜設備本身沒有損壞，但使用者卻受電擊致死;電源已切斷，但進行維修時，外殼或N線帶電壓打火導致火災或爆炸。這類來歷不明的電壓所引起的事故，其根源大多是另外一處的接地故障。發生接地故障后四處傳導的故障電壓是危險的起火源，通過對地的電火花和電弧而導致火災。

　　2、接地故障火災的防范措施

　　2.1、防止電氣火災的發生

　　2.1.1選用適當的導線和敷設方式

　　PE線的截面應滿足故障時熱穩定和動穩定要求，并與線路的保護要求相適應。敷設的線路應避免遭受機械損傷。各種導線的連接端子和接頭均應緊密可靠，導電良好。

　　2.1.2正確選用電氣設備

　　除了電氣設備應具有規定的絕緣水平外，對于電氣火災危險較大的高層建筑內，應考慮：

　　①設備無油化，因為含油電氣設備過熱或電弧故障時，設備內的絕緣油在高溫或電弧作用下，迅速產生熱分解，析出氫、甲烷、乙烯等可燃氣體，使設備外殼內壓力驟增，造成外殼爆炸而噴油;有時析出的可燃氣體與空氣混合形成爆炸混合物，在電弧或火花作用下，引起燃燒爆炸;含油電氣設備爆裂后，高溫油流動引起火災擴大。因此在高層建筑中最好采用無油的電氣設備，如干式變壓器、真空開關等。

　　②選用飛弧距離小或能保證飛弧不致外出的設備，以防止短路和電弧的產生。

　　2.1.3確保過負荷保護設備及短路(包括三相和單相短路)保護設備在發生過負荷或短路時可靠動作。

　　對于距離電源較遠的用電設備，如單相短路保護設備不能及時動作時，必須采用帶有單相短路保護的開關或其它措施。電氣事故時，如控制電源失效，往往造成爆炸和火災事故，因此必須保證控制電源的可靠性。蓄電池干涸或放電不足，造成開關拒動的事例已屢見不鮮。最近開發的免維護蓄電池并采用微機控制充放電的設備有一定優越性。

　　2.1.4采用RCD(剩馀電流保護器)作為防止電氣火災的措施

　　當泄漏電流達 0. 5A 時，木質材料就能起火。因此可采用整定電流為 100mA 的 RCD 防止由于泄漏電流引起火災。

　　2.2、防止火災蔓延

　　在電氣火災中，電纜電線事故率約占 30% 以上。電纜一般是成束敷設，成束電纜群體燃燒時，火焰溫度可達 800～1100℃;在距離水平布置電纜上方 150～350mm 處的火焰溫度可達 800。因此，與著火電纜并列或位于其上方的電纜，易受波及而燃燒。電纜的絕緣、填充物、護套多為可燃物，有些還會散發出有毒氣體，對人造成傷害，其燃燒熱能約為 960～2640kJ/kg，因此電纜群燃燒時產生熱量相當大。很多電纜安裝在電纜溝或電纜槽內、熱量積聚，強化了延燃過程;垂直敷設的電纜群，一旦著火，由于煙囪效應，加速延燃。因此，要采取以下措施：

　　2.2.1在可能產生延燃的地方采用阻燃型電纜、電線

　　①低煙、低鹵阻燃全塑電線

　　一般的塑料電線一旦著火，不但燃燒而且還產生大量有毒氣體，如氯化氫、二氧化碳等，會造成人員中毒身亡。低煙、低鹵阻燃全塑電線在絕緣中加人阻燃添加劑，且為低鹵材料，當絕緣著火時，產生非燃性氣體，隔絕氧氣或促使絕緣層碳化形成保護層，產生隔熱和阻燃效果，且僅產生少量煙氣。

　　②阻燃電纜

　　采用與上述阻燃電線相同的添加劑，達到阻燃自熄效果。但在火災場所里，也會燃燒，在敷設時還必須采用適當的防火措施。

　　2.2.2采用防火涂料或防火包帶

　　當采用一般電纜時，可采用防火涂料涂于電纜上或采用防火阻燃電纜包帶包于電纜上。涂料和包帶遇火后，分解為均勻致密的碳泡沫隔熱層，隔離氧氣且阻止熱量傳遞，達到阻火效果。對于消防泵、排煙風機，10kV 及以上電纜和其它重要負荷的電纜應全涂或全包扎;對于其它負荷用的電纜可在穿越阻火墻、板和孔洞封堵處局部 l～1. 5m 處涂或包扎。涂料可噴涂或刷在電纜上，每 8h 一次，涂到膜厚 1. 2mm 才算合格。

　　2.2.3采用防火堵料堵封

　　①在垂直的電纜井道內敷設時，每隔 2～3 層，在樓板處用不低于樓板耐火極限的阻火材料作防火分隔，孔洞用防火堵料封堵。垂直敷設的電纜全部涂防火漆。

　　②水平敷設穿墻孔處，用不低于隔墻耐火極限的阻火材料堵封。

　　③在電纜溝(或隧道)內敷設時，按防火分區要求設置阻火墻，必要時通道可設防火門。

　　④重要負荷的配電線路，當采用普通電線隊，穿金屬管暗敷后還應敷設在非燃燒體結構內，如厚度不小于 30mm 水泥層。穿金屬管明敷時，必須在金屬管上采取防火措施。當采用電纜時，則敷設于難燃封門槽盒內，這種槽盒的結構是一旦電纜著火，使氧氣得不到補充而迅速自熄。

　　2.3、保證火災時的必要供電

　　當高層建筑發生火災時，必須利用建筑物本身的消防設施進行滅火和疏散人員。這些消防設施，例如消防水泵、消防電梯、排煙設備、應急照明和報警滅火設備等，如沒有可靠的電源，發生火災時不能及時報警、滅火，無法有效地疏散人員和物資以及控制火勢蔓延，勢必造成重大損失。這些負荷應屬于一級負荷。對于特別重要場所，如其中有經常用于國際活動且人員眾多、不允許中斷供電的場所以及超高層建筑則應為一級負荷中的特別重要負荷。對于這類負荷，除兩個電源外，還必須增設應急電源，對特別重要的負荷供電。應急電源一般采用柴油發電機組，起動時間不超過 10s。

　　2.4、設置總等電位聯結

　　為防止外部故障電壓進入建筑物內引起的事故，IEC 標準和一些發達國家電氣標準都規定建筑電氣裝置內必須設置總等電位聯結。即在進線配電箱近旁安裝一接地母排、其上有若干接線端子，將配電箱的 PE母排、接地極引入線和建筑物內的水、暖、氣等金屬管道以及金屬建筑結構都與它聯結。當外部故障電壓沿任何管線進入建筑物內時，這些金屬部分的電位同時升高而不出現電位差，自然無從發生火災、爆炸、電擊等事故了。

　　由同一變壓器供電的所有TN系統線路，故障電壓可沿互相連通的 PE線四處傳導蔓延，所以總等電位聯結對TN系統尤為重要。

　　需要說明，電弧、電火花不能立即引起火災，而爆炸則可發生在電火花產生的一瞬間，它不能用切斷電路的辦法來防止，而只能用等電位聯結使電火花無從產生來防止。因此 IEC 標準規定，在爆炸危險場所內為避免產生危險的電火花，在任何情況下都必須實施等電位聯結。