電氣線路因超負(fù)荷引起火災(zāi),在電氣火災(zāi)中占有相當(dāng)大的比重,經(jīng)常發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)公共場所和居民家庭中。其主要原因:一是線路導(dǎo)線截面積太??;二是線路中接入過多的或功率過大的電器設(shè)備。
一、線路超負(fù)荷火災(zāi)原因
電氣線路中通過電流時,由于導(dǎo)體自身電阻存在會產(chǎn)生一定熱量,其大小為Q=I2RT。導(dǎo)線選定后,負(fù)荷越多,電流I功率越大,導(dǎo)線中產(chǎn)生的熱量越多。如電流在導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和導(dǎo)體外散出的熱量相等,導(dǎo)體保持相對熱平衡,導(dǎo)體溫度不會上升。如果導(dǎo)體中電流產(chǎn)生的熱量大于導(dǎo)體散出的熱量,熱量積累的結(jié)果會使導(dǎo)體的溫度不斷升高。一般規(guī)定導(dǎo)線工作的最高溫度為65℃,這時導(dǎo)線中的電流為安全電流,超過這個電流為線路超負(fù)荷。導(dǎo)線長期超負(fù)荷使用可以使絕緣層老化,或者使與導(dǎo)線相鄰的易燃物起火。實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)導(dǎo)線內(nèi)電流超過安全電流2倍時,線芯溫度可達(dá)300℃,這時可以聞到臭味,導(dǎo)線局部絕緣層起泡與線芯分離,甚至局部出現(xiàn)冒煙;當(dāng)導(dǎo)線中通過2.5至3倍的安全電流時,線芯溫度可達(dá)700℃以上,這時線芯變紅,絕緣層起火。另一方面由于絕緣層長期處在高溫情況下,其有機(jī)物成份逐漸碳化,碳化部分可能形成半導(dǎo)體,使導(dǎo)線絕緣程度下降,這又有可能造成線路對地或線路間短路,或者漏電,更進(jìn)一步的加大負(fù)荷,產(chǎn)生更高的溫度。如此形成惡性循環(huán),進(jìn)而引起火災(zāi)。
二、線路電流與負(fù)荷之間的關(guān)系
線路發(fā)熱和電流平方成正比。電流I與負(fù)荷功率P有如下關(guān)系P=IU,U為電壓,對一定線路來說為一定值,由此可知功率越大,負(fù)荷越多,電流越大,發(fā)熱越大,火災(zāi)隱患越大。
對于一個線路中的幾個用電設(shè)備,它們各個功率的總和為整個線路的功率。即:P=P1+P2+P3+……+Pn;各個支路電流之和為整個線路的總電流。即:I=i1+i2+i3+……+in,由此看來線路并聯(lián)電器越多總功率越大;總電流越大線路發(fā)的熱量越多。
一般單相電器上都有額定功率和額定電壓數(shù),其額定電流即可由I=P/U算出;對于三相電器可用P=IUCOSφ計(jì)算,但理論性強(qiáng),計(jì)算不方便,這里給出一經(jīng)驗(yàn)以式;三相電器電流約等功率千瓦數(shù)的2倍,累加各支路電流即可算出整個線路總電流數(shù)。
三、導(dǎo)線載荷能力口訣
依據(jù)Q=I2RT,當(dāng)線路中負(fù)荷一定,電流一定時,導(dǎo)線的發(fā)熱和導(dǎo)線自身電阻成正比關(guān)系。由R=ρL/S知(ρ為導(dǎo)線電阻率,L為導(dǎo)線長度,S為導(dǎo)線截面積)導(dǎo)線截面積越大,電阻越大,發(fā)熱越少,火災(zāi)危險(xiǎn)性越小。但是導(dǎo)線越粗,成本越高,在電力輸配過程中除考慮發(fā)熱條件外還考慮成本、導(dǎo)線強(qiáng)度、電壓損失等綜合因素。不同截面安全載流量在電工手冊等專業(yè)書中有專門規(guī)定。現(xiàn)介紹一個簡便口訣可以很方便的算出導(dǎo)線的安全載流量為多少。
導(dǎo)線的截面積規(guī)格有(單位以mm2計(jì)):
1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185等幾種規(guī)格。
歸納總結(jié)實(shí)用口訣為:
十下五,百上二,25、35四三界;
70、95兩倍半,穿管溫度8、9折,
裸線加一半,銅線升級算。