摘要:分析了低壓配電系統(tǒng)漏電產(chǎn)生的原因及漏電引起火災(zāi)的原因,針對(duì)低壓配電系統(tǒng)中造成漏電產(chǎn)生的危害,提出了防范措施。
在近年來的電氣事故中,由低壓配電系統(tǒng)漏電所引起的占到了50%以上,而此類電氣事故的直接后果絕大多數(shù)是引起火災(zāi)。我們知道,電氣火災(zāi)產(chǎn)生的因素很多,如短路、過負(fù)荷、漏電、電氣設(shè)備引燃可燃物等。相比之下,由于系統(tǒng)漏電產(chǎn)生的火災(zāi)比短路等因素引起的火災(zāi)更具有隱蔽性,危害性更大,后果也更嚴(yán)重。因此,充分了解系統(tǒng)漏電的危害性,加強(qiáng)對(duì)漏電的技術(shù)防范是當(dāng)前電氣工作的重要任務(wù)之一。
1. 低壓配電系統(tǒng)漏電產(chǎn)生的原因
電氣設(shè)備或線路在運(yùn)行過程中,由于本身絕緣損傷,在一定環(huán)境下會(huì)使靠近的物體帶電,如穿線金屬管、電氣設(shè)備金屬外殼、潮濕物品等,系統(tǒng)漏電一旦發(fā)生,將會(huì)產(chǎn)生電氣火花、電弧、系統(tǒng)過熱,甚至?xí)l(fā)生嚴(yán)重的或致命的觸電事故。其實(shí)電氣系統(tǒng)漏電并不陌生,在實(shí)際工作中已采取多種措施加以防范,目前在低壓系統(tǒng)中多采用接零保護(hù)及過流保護(hù)裝置(熔斷器等)來防止漏電短路的情況發(fā)生。
當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生漏電即接觸金屬外殼短路時(shí),電流將設(shè)備外殼、保護(hù)接零線、零線(大地)連成閉合回路,通常情況下這時(shí)漏電電流將很大,會(huì)使熔斷器動(dòng)作而切斷電源,似乎這種漏電情況是可以避免的。但是由于下列原因的存在,使過流保護(hù)裝置并不絕對(duì)可靠:一是實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中熔斷器規(guī)格被人為加大數(shù)倍或被銅絲代替,起不到過流保護(hù)作用;二是電故障點(diǎn)可能發(fā)生在系統(tǒng)足夠遠(yuǎn)的末端,故障回路阻抗較大,造成漏電電流較小不足以令熔斷器動(dòng)作;三是電氣設(shè)備容量夠大,熔體額定電流超過漏電電流時(shí),熔斷器不會(huì)動(dòng)作;四是接地裝置不符合要求,接地電阻較大,導(dǎo)致漏電電流較小也不會(huì)使熔斷器動(dòng)作;五是當(dāng)采用過電流自動(dòng)保護(hù)開關(guān)時(shí),開關(guān)失靈或脫摳電流設(shè)置過大,自動(dòng)保護(hù)開關(guān)不動(dòng)作;六是保護(hù)接零(接地)線的接線端子連接不牢,造成接觸電阻過大,限制了故障電流,致使熔斷器不動(dòng)作。
上述現(xiàn)象在我們的實(shí)際工作當(dāng)中并不少見,有時(shí)幾種情況同時(shí)存在且很少引起重視,因此漏電一旦發(fā)生將導(dǎo)致觸電或電氣火災(zāi)事故,本文著重從電氣火災(zāi)事故介紹漏電的危害性及預(yù)防措施。
2. 漏電引起火災(zāi)的原因
(1)漏電電流引起火災(zāi)。漏電點(diǎn)通常情況下會(huì)接觸不牢,似接非接,導(dǎo)致接觸電阻較大,過流保護(hù)裝置難以動(dòng)作,同時(shí)故障點(diǎn)處會(huì)產(chǎn)生電弧,據(jù)測,僅0.5A的電流的電弧溫度可達(dá)2000℃以上,足以引燃周圍可燃物。保護(hù)零線或保護(hù)地線的線徑大小容易被忽視,如果選擇過小,當(dāng)較大的漏電電流通過時(shí),線路溫升較快,同樣也能引起火災(zāi)。日本秋田大學(xué)電氣工程系的教授曾做過試驗(yàn):在潮濕環(huán)境下,當(dāng)帶電裸導(dǎo)線接觸木材,泄漏電流流經(jīng)它的表面纖維素時(shí),會(huì)使木材炭化發(fā)展成火災(zāi)事故。這個(gè)試驗(yàn)提醒我們,電氣線路經(jīng)穿管保護(hù)經(jīng)過可燃物時(shí)是十分危險(xiǎn)的,這種危害性存在于所有的配電系統(tǒng)中。
(2)保護(hù)零線或保護(hù)地線的接線端子接觸不良,引起漏電火災(zāi)。相線與零線接線端子接觸不良,設(shè)備運(yùn)行不正常,通常我們都會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理,而保護(hù)零線或地線的接線端子連接不牢,電阻過大,設(shè)備仍能正常運(yùn)行。一旦發(fā)生漏電,由于故障點(diǎn)接頭太松或腐蝕,出現(xiàn)高阻,造成局部過熱,連接端子處產(chǎn)生高溫或電弧,能夠引燃周圍可燃物,這是較為常見的漏電起火原因。
?。?)漏電電壓持續(xù)發(fā)生后,由于電流不能及時(shí)流散而尋找阻抗小的另一回路通地,電流沿保護(hù)接零線傳導(dǎo)使所有與之相連的電氣裝置金屬外殼帶有對(duì)地電壓,這時(shí)就可能使鄰近設(shè)備、管道、金屬構(gòu)件飛弧成為起火源,僅20V的維持電壓就可使電弧連續(xù)發(fā)生,同樣能點(diǎn)燃周圍可燃物。如果向煤氣管道飛弧,就有可能擊穿管壁,造成煤氣泄漏引起火災(zāi)。需要說明的是,由電壓的傳導(dǎo),漏電點(diǎn)與起火點(diǎn)不一定一致。
3. 造成漏電的因素
造成漏電的因素很多,歸納起來主要有以下幾種:
?。?)低壓配電系統(tǒng)的安裝多是非電氣專業(yè)人員,素質(zhì)參差不齊,其工作質(zhì)量難以保證,主要表現(xiàn)在:潮濕或有酸堿腐蝕的環(huán)境中,電線明設(shè),設(shè)備未作保護(hù)直接安裝;布線時(shí)所用工具損傷絕緣層;導(dǎo)線接頭處連接質(zhì)量或絕緣包扎質(zhì)量不符合要求等。
?。?)電氣設(shè)備或線路疏于檢查,因過負(fù)荷或使用年限較長致使絕緣劣化。
?。?)電氣產(chǎn)品質(zhì)量低劣。
(4)外界因素,如水分浸入、擠壓、鼠咬等。
4. 防范措施
?。?)嚴(yán)格按照低壓電氣裝置操作規(guī)程辦事,非電氣專業(yè)人員一律不準(zhǔn)上崗,杜絕造成漏電的各類人為因素;
?。?)裝飾裝修工程嚴(yán)格執(zhí)行建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)放火規(guī)范,不用或盡量少用易燃可燃材料,特別是在有電氣線路通過可燃物時(shí),應(yīng)穿金屬管或難燃硬塑料管保護(hù);采用金屬管布線時(shí),一定要防止絕緣層被損傷。配電裝置和用電設(shè)備與可燃物之間應(yīng)保持足夠的安全距離,確實(shí)分不開的,應(yīng)做好隔熱保護(hù)措施。
(3)裝設(shè)漏電保護(hù)器?,F(xiàn)行的低壓系統(tǒng)中設(shè)置的保護(hù)接零和過流保護(hù)等措施不能完全有效地防止漏電火災(zāi)的發(fā)生,因此,在建筑物電源總進(jìn)線處應(yīng)設(shè)置專用于防火的漏電保護(hù)器。1996年施行的國際《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)此也作了明確要求。為防止大面積停電,在電源總配電箱和用戶開關(guān)箱中應(yīng)分別設(shè)置漏電保護(hù)器,其額定動(dòng)作電流和額定動(dòng)作時(shí)間應(yīng)合理配置,使之具有分級(jí)保護(hù)的功能。
(4)保護(hù)措施:保護(hù)接零和保護(hù)接地線的截面選擇必須經(jīng)過計(jì)算確定,并用碰殼短路電流校核。其接線端子必須可靠連接,不允許有松動(dòng),并要經(jīng)常檢查其連接質(zhì)量。
?。?)接地電阻值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。電氣設(shè)備的保護(hù)接地電阻值不應(yīng)超過4,如用電設(shè)備的容量較大,熔體熔斷電流也較大時(shí),應(yīng)增大接地線截面或并聯(lián)接地體以充分減小接地電阻值,增大漏電短路電流,有利于保護(hù)裝置動(dòng)作。
(6)實(shí)施等電位連接。漏電保護(hù)器對(duì)于單相220V線路只提供間接接觸保護(hù),同時(shí)還存在因機(jī)件磨損,接觸不良,質(zhì)量不高,壽命較短等因素而導(dǎo)致動(dòng)作失靈的種種隱患,不能單獨(dú)成為一種可靠的保護(hù)措施,因此應(yīng)實(shí)施等電位連接,才能有效消除漏電的電氣線路或設(shè)備與低電位的金屬構(gòu)件之間電弧,電火花的產(chǎn)生,即消除漏電電壓引起火災(zāi)的可能。等電位聯(lián)結(jié)是指將保護(hù)接零總線與建筑物的總水管、總煤氣管、暖氣管等金屬管道或裝置用導(dǎo)線聯(lián)結(jié)的措施,以達(dá)到均衡建筑物內(nèi)電位的目的,尤其是對(duì)易燃易爆場所更有其不可替代的作用。