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案例:由一起典型漏电火灾引发的思考
湖南紫光道然电器有限责任公司   2009-02-22 22:08:09 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[][][]

 

摘要文章通过对漏电火灾的原因及形成条件进行分析,成功地对一起漏电火灾事故原因进行了认定,并总结出漏电火灾深层次的原因,从而为预防漏电火灾提出了科学的依据。

 

关键词  火灾调查  漏电

 

    2004年5月15,位于合肥市合裕路合钢菜市内的“敏敏服装店发生火灾,火势延烧相邻门面房,过火面积400m2,造成直接财产损失143290元。

 

1 火灾调查

 

    “敏敏服装店东西走向,长6m,宽35m,砖混结构,pvc吊顶。室内四周的墙壁有大量铁丝网挂在墙壁的铁钉上,铁丝网上用衣架挂着服装样品。整个服装店内的电器仅有两只日光灯,并排固定在吊顶的中部,电源线从东墙壁的电表箱引出,靠穿过墙壁的铁丝网来固定,再到西墙壁的开关,并沿着吊顶底部到达日光灯(见下图)。消防监督人员到达现场后,立即成立了现场勘查组和调查访问组进行火灾调查。

 

11火场初步勘查
   
整个火灾现场,南墙中部位置毁损情况最重,此处的水泥抹灰全部塌落;用来固定吊顶的钢管中最中间的一根被烧成黑紫色,且弯曲程度最严重;南墙壁中部地面上的服装烧毁程度最重。经过初步勘查可以得出以下结论:起火点位于南墙的中部位置。但继续勘查发现,此处没有任何起火源,遗留的电源线无短路熔痕以及其他异常现象,并且东墙上的空气开关未动作。

12调查访问情况
   
正当初步勘查陷入僵局时,调查访问取得了突破性进展。据敏敏服装店的老板张敏介绍,这个服装店是她今年初接手的,原仅有一个电表,她请朋友装了一个空气开关,利用从废品收购站要来的旧电线简单接了两只日光灯。布线的时候为了方便没有穿管、布线槽,仅将电线从铁丝网中穿来绕去从而固定住。据张敏介绍,每逢阴雨天,日光灯会变暗,从铁丝网上取衣服的时候就有麻手的感觉,因为不是太强烈也没在意。
5月1420
时,张敏关灯下班。155时,住在屋后的邻居发现服装店内有火光,赶紧拉下总闸断电,拨打“119"报警,旁人证明该店老板从不吸烟。

13火场细项勘查
   
调查访问组提供的线索为现场勘查组指明了方向,再次对火灾现场进行勘查后,仍然排除了电气线路短路、遗留火种、人为纵火等原因。据经验,勘查组的同志一致认为,这起火灾很有可能是一起漏电火灾,并做了如下分析:

131漏电的产生
   
正常情况下,电流在绝缘体所包围的导体内流动,不会引起危害。但当绝缘层由于摩擦、挤压、切割、受热、老化、潮湿、污染、腐蚀等物理和化学作用而被破坏、丧失或部分丧失绝缘性能时,如果在绝缘破损处和大地之间存在着某种程度的导电途径,那么在对地电压的作用下,就会有一部分电流从绝缘破损处流出,经导电途径入地再流回电源,这种故障现象就是漏电。绝缘破损处称为漏电点,电流进入大地处称为接地点。在实际漏电故障中,漏电点一般只有一点,而接地点则往往有多点;另外,大部分的漏电为小电流漏电,并不能使线路中的常规保护装置(熔断器、自动开关等)动作而切除故障部分的电源,直到发生触电、火灾等事故而被发现。在此起火灾中,使用的电源线是从废品收购站内回收来的旧电线,绝缘层由于多次使用已有破损,丧失或部分丧失了绝缘性,因此漏电。因为尚未安装漏电保护器,故在漏电时不能切断电流,空气开关也不会动作。

132漏电火灾的形成
   
漏电造成火灾的最主要原因是漏电电流从漏电点到接地点流入大地途中,在电阻较高的部位发生热作用引燃附近可燃物而造成火灾。也就是说,漏电引起火灾的机理就是漏电电流的热作用形式,主要有击穿性电弧和电阻性发热两类:
    (1)
击穿性电弧
   
漏电电流常会引起火灾漏电故障点接触不实,似接非接,导致接触电阻较大,使过流保护装置难以动作,同时会在故障点处产生电弧。据测,仅05a的电流的电弧温度可达2000'12以上,足以引燃所有的可燃物;
    (2)
电阻性发热可分为导体整体过热和接触点过热两类:
    ①
导体整体过热是由于导体截面过小所致,这种情况一般发生在漏电路径中的细铁丝上。例如,某工厂曾经发生由于电缆头漏电,使跨接在两个钢架上拉标语的铁丝红热,引燃标语起火;
接触点过热主要是指因接触电阻过大而产生的电阻性发热。电气系统中正常的电接点的接触电阻约在千分之几q以下,在正常电流下不会造成过热。而漏电路径中的接触点,由于锈层、污染等因素的存在,一开始就有较大的接触电阻。当漏电电流也较大时,接触点处就会产生较多的热量,如果接点处散热条件较差,温度就会升高,因而加速了接触点的氧化,使接触电阻进一步升高。这种恶性循环的结果,可达到红热或白热的程度。

133现场物证的提取
   
继续勘查发现,在南墙壁中部位置的一根铁钉与铁丝网接触部位有点状的熔痕,经鉴定分析为高温过热痕。

134漏电火灾的确认
   
根据现场勘查结果,再联系店主张敏所介绍的灯光变暗、麻手以及空气开关未动作等现象,最后综合认定这是一起典型的漏电火灾。从漏电到发生火灾的过程如下:日光灯电源线部分丧失绝缘性能,电流从绝缘破损处流出,通过铁丝网、铁钉入地,再流回电源。由于漏电电流小,空气开关未跳闸,在铁丝网与铁钉接触的地方因接触电阻过大而发热,当热量聚积到一定程度,引燃了挂在铁丝网上的服装,从而造成火灾。

 

2 漏电火灾主要原因

   

这起典型的漏电火灾,原因是多方面的。有店主主观方面的麻痹大意,也有电气工程安装不良、电气设备装配不当、电线绝缘老化并局部遭受雨水和腐蚀气体的侵蚀,以及机械损伤绝缘等因素。归纳起来主要有以下几种原因:
    (1)
经营者重效益、轻投入,主观麻痹大意,认识不高。此起火灾的酿成,主要因为店主主观上对电气火灾的认识不足。在对店内的电气线路进行改造时,既没请专业的施工安装人员来进行安装,又没有严格按照要求穿管或穿线槽来敷设电线;甚至为了省钱,使用从废品站回收的废旧电线。以上种种行为本身就留下了隐患;
    (2)
缺乏必要的消防常识,发现问题后不主动查找。漏电火灾的发生一般都有前兆,店主张敏曾在火灾前就发现了有多种不正常的现象,如电灯变暗、墙壁上的铁丝网带电等,但由于张敏缺乏必要的消防常识,未能认识到这些现象背后隐藏的危险性,也未能去寻根究底查找原因,从而造成巨大损失;
    (3)
低压配电系统的安装多是非电气专业人员,素质参差不齐,质量难以保证,表现在:潮湿或有酸碱腐蚀性的环境中,电线明敷,设备未做保护直接安装;布线时,刀、钳、锤等损伤绝缘层;导线接头连接质量和绝缘包扎质量不符合要求选用假冒、伪劣的电气产品等不规范现象。张敏请一个连电气基本常识都不懂的朋友来安装电气线路,用旧的电线、不安装漏电保护器、不穿管保护、线路直接与金属导体和可燃物接触等。结果,省了小钱,损失却是十几万元。
    (4)
外界因素:水分浸入、挤压、鼠咬等。
   
漏电火灾的具体表现有以下几种情况:
    (1)
架空导线的漏电。高压裸导线从支持瓷瓶上脱落到横担上,即可发生漏电;低压裸导线从瓷瓶上落到横担上,只有在潮湿的条件下才发生漏电;
    (2)
低压进户线在进户处如果安装不良,致使导线接触建筑物的导电构件,易发生漏电;成束的各种电气线路的配线和电气设备内部的配线,尤其是导线的接头处理不好,容易发生漏电。2001年合肥市某大学的低压配电房发生火灾就是因为导线接头未处理好,配电箱外壳漏电发热使相问绝缘层破坏,最后造成相间短路引发火灾。
    (3)
露天或者其他容易受潮的场所,无外围结构保护的配电盘、电源开关、插座等易因漏电发生火灾;
    (4)
用钉子固定电线,钉子接触芯线,若墙面潮湿容易漏电,烧焦电线绝缘层或者附近的可燃物,从而引发火灾;
(5)
临时布线或将移动式电器的电源线随便搭在铁件上。

3 漏电火灾的防范措施
   

漏电火灾与其他电气火灾相比较其最大的特性是隐蔽性
强。它通常悄悄地发生,失火后也容易被短路等假象所掩盖,危害性也就更大。因此,加强对漏电的技术防范措施应是当前电气防火工作的重要任务之一。
    (1)
提高施工安装人员的素质,严格按照低压电气装置操作规程办事,非电气专业人员一律不准上岗,杜绝能造成漏电的各类人为因素;
    (2)
装饰装修工程应严格执行《建筑内部装修设计防火规范》,不用或尽量少用易燃可燃材料,电气线路通过可燃物时穿金属管或难燃硬塑料管保护。塑料绝缘性能好,能较好地防止漏电。采用金属管布线时,一定要防止绝缘层被损伤。配电装置(开关、插座、配电箱等)和用电设备与可燃物应保持足够的安全距离,确实分不开的应做好隔热保护措施;
    (3)
装设漏电保护器。现行的低压配电系统中,设置的保护接零和过流保护装置等措施不能完全有效地防止漏电火灾的发生,因此,在建筑物电源总进线处应设置专用于防火的漏电保护器。96年施行的国际《低压配电设计规范》对此也作了较明确的要求。为防止大面积停电,在电源总配电箱和用户开关箱中应分别设置漏电保护器,其额定动作电流和额定动作时间应合理配合,使之具有分级保护的功能;
    (4)
保护措施。保护接零及保护接地线的截面积选择必须经
过计算确定,并用碰壳短路电流校核。其接线端子必须可靠连接,不允许有松动,并经常检查其连接质量;
    (5)
接地电阻值应符合设计要求。电气设备的保护接地电阻值不应超过4n,如果用电设备的容量较大,熔体熔断电流也较大时,应增加接地线截面或并联接地体以充分减小接地电阻值,增大漏电短路电流,以利于保护装置动作;
    (6)
实施等电位联结。漏电保护器对于单相220v线路只提供间接接触保护,同时还存在因机件磨损、接触不良、质量不稳定、寿命较短等因素而导致动作失灵的种种隐患,因此应实施等电位联结,以有效地消除漏电的电气线路或设备与低电位的金属构件之间电弧、电火花的产生,即消除漏电电压引起火灾的可能。等电位联结是指将保护接零总线与建筑物的总水管、总煤气管、暖通管等金属管道或装置用导线联结的措施,以达到均衡建筑物内电位的目的,尤其是对于易燃易爆场所更有其不可替代的作用。


参考文献
1
《防火手册》上海科学技术出版社,1991
金河龙.《火灾原因认定手册》吉林科学技术出版社,1993
公安部消防局.《火灾危险性参数手册》黑龙江科学技术出版社,1989

 

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