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【摘 要】据近几年的统计，我国发生电气火灾高居火灾事故总数的首位，约占总数的35%左右。在电气火灾中，电气短路引起的火灾事故又占一半以上。本文重点分析了接地故障引起电气火灾的防护措施。
【关键词】接地故障；电气火灾；防护
前言
在电气线路短路引起的火灾中，接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间金属性短路引起的火灾，首先是因为电弧性接地故障发生的几率远大于带电导体间短路的几率，一旦发生接地故障，由它引起危险电弧的几率也远大于带电导体间产生危险电弧的几率。其次在接地故障回路全为金属导体的TN―C―S系统中，其导电性能不良失去接地保护时，并不影响电气设备的正常运行，故不易发现。
1.电气火灾事故的多发性
1.1电气短路的形式
电气短路的形式有两种：一种是带电导体对地短路，是以电弧为通路的电弧性短路，另一种则是导体间直接接触，如相与相之间、相与N线之间短路，短路点往往被高温熔焊的金属短路，称为金属性短路。前者因短路电流受阻抗影响，电弧长时间延续，而电弧引起的局部温度可高达3000～4000℃，很容易烤燃附近可燃物质引起火灾，但由于接地故障引起的短路电流较小，不足以使一般断路器动作跳闸切断电源，所以电弧性短路引起火灾危险远大于金属性短路。
1.2接地故障的危险性
在电气线路短路引起的火灾中，接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间金属性短路引起的火灾。这首先是因为电弧性接地故障发生的几率远大于带电导体间短路的几率。
一旦发生接地故障，由它引起危险电弧的几率也远大于带电导体间产生危险电弧的几率。因此在接地故障回路全为金属导体的TN―C―S系统中，其导电性能不良失去接地保护时，并不影响电气设备的正常运行，故不易发现。但一旦发生接地故障，连接点的阻抗限制了短路电流，不能使断路器动作，而导致上述电弧性短路的发生。至于TT系统，其接地故障回路内串有电源的接地保护和设备外壳的接地保护，两个接地电阻造成回路本身的阻抗就很大，更易发生电弧性短路。
2接地故障的危险性
在电气线路短路引起的火灾中，接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间金属性短路引起的火灾。这首先是因为电弧性接地故障发生的几率远大于带电导体间短路的几率。一旦发生接地故障，由它引起危险电弧的几率也远大于带电导体间产生危险电弧的几率，如：a、b、c和d各为相线、中性线和PE线的连接端子。
a、b两端子如连接不良或不导电，设备将不运转或运转不正常，可及时觉察予以修复，不致引发事故。但PE线的端子c、d不导电或导电不良却不易觉察，因设备仍能照常运转，这时c、d端子的连接不良将成为一个事故隐患而持续存在。若一旦发生碰外壳接地故障，如果c、d端子不导电，设备外壳对地带相电压而导致电击事故。如果c、d端子导电不良，端子处将迸发电火花或电弧（延续和集中的电火花即为电弧），很易引起火灾。
3.电气短路接地故障
当线路因过载使绝缘温度超过最高允许工作温度，绝缘老化加速使绝缘水平降至规定值以下，如果没有外因触发，短路一般还不会发生。如果有外因触发，如雷电引起的瞬态过电压、邻近大功率设备的操作过电压，以及变电所高电压侧接地故障引起的暂态过电压等，则在此大幅值过电压冲击下，老化的绝缘将被击穿而形成弧光短路。过电压转眼消失，工频短路电弧却能长时间延续，这是因为电弧的高阻抗限制了短路电流，使断路器不可能动作。这类过电压多出现在带电导体与地之间，所以这种短路也多为单相接地短路。
4.在电源总进线处设置防火的漏电保护器
为防止接地短路故障引起的电气火灾，在电源进线处装用带剩余电流保护功能的断路器和电气火灾监控系统是一项重要的防火灾措施。一方面是对整个建筑物起到防火作用，同时也是为防止人身电击危害而设置的第二道防线。要有效防止电弧性接地短路，就应该合理确定安装漏电保護的范围。首先应对民用建筑人员密集的公共场所（如娱乐场所、宾馆、商场等）重要物资库房安装漏电保护电器；其次应该正确的整定漏电保护电器的动作电流值和动作时间，就一般建筑而言，除线路末端装设30mA的漏电保护器（RCD）外，进线处应装设带漏电保护功能的三相断路器，漏电动作电流可选300mA或500mA，带0.15～0.3秒延时。
5.电气火灾的防护
5.1保持防火距离
电气火灾是由电火花或电器过热引燃周围易燃物形成的，电气安装的位置应适当避开易燃物。
5.2保持电器、线路正常运行
正常运行主要指保持电器和线路的电压、电流、温升不超过允许值，保持足够的绝缘强度，保持连接或接触良好。这样可以避免事故火花和危险温度的出现，消除引起电气火灾的根源。
5.3积极推广应用带漏电保护功能的断路器
要防止电弧性接地短路，应大力推广使用带漏电保护功能的断路器，就一般建筑而言，除线路末端装设30mA的漏电保护器（RCD）外，进线处应装设带漏电保护功能的三相断路器，漏电动作电流可选300mA或500mA，带0.15～0.3秒延时。带漏电保护功能的断路器其延时功能可与第二级30mA的RCD配合，实现选择性保护，而且500mA以下电弧能量尚不足以引燃起火，这样可有效消除电弧性接地短路引起的火灾危险。
5.4经小电阻接地的10KV电网，变电所应等电位连接或者接地网分开设置为防止经小电阻接地的10KV供电网接地故障时过高的暂态过电压传导到低压用户的设备上，可以将变电所的供电系统保护接地和低压系统的接地网分开设置，并且二者应有一定的距离，使上述暂态过电压无法由原来共用的接地网传导到低压用户去。
6.剩余电流动作电气火灾监控装置及其应用
为防止电气设备或线路因绝缘损坏引起电气火灾，应装设当接地故障电流（包括对地泄漏电流）超过预定值时，能发出报警信号或自动切断电源的剩余电流动作的电气火灾监控装置。安装电气火灾监控装置时，应对建筑物内防火区域作出合理的分布设计，确定适当的保护范围、预定的剩余电流动作值和动作时间，并应满足分级保护的动作特性要求。
为有效地防止人身电击和接地故障引起的火灾事故，建筑物内应设两级或三级剩余电流保护装置。第三级保护通常为末端回路上安装30mA或100mA的一般型瞬时动作剩余电流保护装置，第二级为建筑物第二分支线处安装的延时动作的剩余电流保护装置，第一级保护一般安装在第一分支线处，常选用延时型、动作特性可调的保护装置或火灾监控装置。第二级保护的动作特性选择应与第一级和第三级协调配合，这样，三级剩余电流保护装置在动作时间和动作电流上都满足了选择性要求。第一级和第二级剩余电流保护装置是防止间接接触电击和接地故障引起电气火灾的防护，更重要的是建筑物电气装置内任一处发生电弧性接地故障时，它都能有效地切断电源，以防止最常见多发性的电弧性接地火灾的发生。
总结：
为防电气火灾，强调采用分级保护时，电源端或分支线路上的剩余电流保护装置应与末端的剩余电流保护装置的动作特性应当协调配合。在进线处安装带过载保护、短路保护、剩余电流保护于一体的多功能低压断路器和电气火灾监控装置，不仅可以保护线路、保护设备，而且还可防止因接地故障引起的电气火灾。
参考文献：
[1]杨靖.电气火灾的成因及其预防措施[J].中国新技术新产品.2008（08）
2]范大勇.浅谈电气火灾监控系统的设计[J].建筑电气.2007（04）
[3]李新颖.电气火灾的产生及防范[J].科技资讯.2007（14）
[4]赵嘉婧，刘彦呈，于盈，林安平.一种电气火灾在线监测系统的设计与实现[J].工矿自动化.2007（03）
[5]张芳敏.试论电气火灾形成机理及预防对策[J].科技信息（科学教研）.2007（26）
[6]孙德江，赵长征.电气火灾预防与切断电源[J].电气工程应用.2007（01）
【关键词】接地故障；电气火灾；防护
前言
在电气线路短路引起的火灾中，接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间金属性短路引起的火灾，首先是因为电弧性接地故障发生的几率远大于带电导体间短路的几率，一旦发生接地故障，由它引起危险电弧的几率也远大于带电导体间产生危险电弧的几率。其次在接地故障回路全为金属导体的TN―C―S系统中，其导电性能不良失去接地保护时，并不影响电气设备的正常运行，故不易发现。
1.电气火灾事故的多发性
1.1电气短路的形式
电气短路的形式有两种：一种是带电导体对地短路，是以电弧为通路的电弧性短路，另一种则是导体间直接接触，如相与相之间、相与N线之间短路，短路点往往被高温熔焊的金属短路，称为金属性短路。前者因短路电流受阻抗影响，电弧长时间延续，而电弧引起的局部温度可高达3000～4000℃，很容易烤燃附近可燃物质引起火灾，但由于接地故障引起的短路电流较小，不足以使一般断路器动作跳闸切断电源，所以电弧性短路引起火灾危险远大于金属性短路。
1.2接地故障的危险性
在电气线路短路引起的火灾中，接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间金属性短路引起的火灾。这首先是因为电弧性接地故障发生的几率远大于带电导体间短路的几率。
一旦发生接地故障，由它引起危险电弧的几率也远大于带电导体间产生危险电弧的几率。因此在接地故障回路全为金属导体的TN―C―S系统中，其导电性能不良失去接地保护时，并不影响电气设备的正常运行，故不易发现。但一旦发生接地故障，连接点的阻抗限制了短路电流，不能使断路器动作，而导致上述电弧性短路的发生。至于TT系统，其接地故障回路内串有电源的接地保护和设备外壳的接地保护，两个接地电阻造成回路本身的阻抗就很大，更易发生电弧性短路。
2接地故障的危险性
在电气线路短路引起的火灾中，接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间金属性短路引起的火灾。这首先是因为电弧性接地故障发生的几率远大于带电导体间短路的几率。一旦发生接地故障，由它引起危险电弧的几率也远大于带电导体间产生危险电弧的几率，如：a、b、c和d各为相线、中性线和PE线的连接端子。
a、b两端子如连接不良或不导电，设备将不运转或运转不正常，可及时觉察予以修复，不致引发事故。但PE线的端子c、d不导电或导电不良却不易觉察，因设备仍能照常运转，这时c、d端子的连接不良将成为一个事故隐患而持续存在。若一旦发生碰外壳接地故障，如果c、d端子不导电，设备外壳对地带相电压而导致电击事故。如果c、d端子导电不良，端子处将迸发电火花或电弧（延续和集中的电火花即为电弧），很易引起火灾。
3.电气短路接地故障
当线路因过载使绝缘温度超过最高允许工作温度，绝缘老化加速使绝缘水平降至规定值以下，如果没有外因触发，短路一般还不会发生。如果有外因触发，如雷电引起的瞬态过电压、邻近大功率设备的操作过电压，以及变电所高电压侧接地故障引起的暂态过电压等，则在此大幅值过电压冲击下，老化的绝缘将被击穿而形成弧光短路。过电压转眼消失，工频短路电弧却能长时间延续，这是因为电弧的高阻抗限制了短路电流，使断路器不可能动作。这类过电压多出现在带电导体与地之间，所以这种短路也多为单相接地短路。
4.在电源总进线处设置防火的漏电保护器
为防止接地短路故障引起的电气火灾，在电源进线处装用带剩余电流保护功能的断路器和电气火灾监控系统是一项重要的防火灾措施。一方面是对整个建筑物起到防火作用，同时也是为防止人身电击危害而设置的第二道防线。要有效防止电弧性接地短路，就应该合理确定安装漏电保護的范围。首先应对民用建筑人员密集的公共场所（如娱乐场所、宾馆、商场等）重要物资库房安装漏电保护电器；其次应该正确的整定漏电保护电器的动作电流值和动作时间，就一般建筑而言，除线路末端装设30mA的漏电保护器（RCD）外，进线处应装设带漏电保护功能的三相断路器，漏电动作电流可选300mA或500mA，带0.15～0.3秒延时。
5.电气火灾的防护
5.1保持防火距离
电气火灾是由电火花或电器过热引燃周围易燃物形成的，电气安装的位置应适当避开易燃物。
5.2保持电器、线路正常运行
正常运行主要指保持电器和线路的电压、电流、温升不超过允许值，保持足够的绝缘强度，保持连接或接触良好。这样可以避免事故火花和危险温度的出现，消除引起电气火灾的根源。
5.3积极推广应用带漏电保护功能的断路器
要防止电弧性接地短路，应大力推广使用带漏电保护功能的断路器，就一般建筑而言，除线路末端装设30mA的漏电保护器（RCD）外，进线处应装设带漏电保护功能的三相断路器，漏电动作电流可选300mA或500mA，带0.15～0.3秒延时。带漏电保护功能的断路器其延时功能可与第二级30mA的RCD配合，实现选择性保护，而且500mA以下电弧能量尚不足以引燃起火，这样可有效消除电弧性接地短路引起的火灾危险。
5.4经小电阻接地的10KV电网，变电所应等电位连接或者接地网分开设置为防止经小电阻接地的10KV供电网接地故障时过高的暂态过电压传导到低压用户的设备上，可以将变电所的供电系统保护接地和低压系统的接地网分开设置，并且二者应有一定的距离，使上述暂态过电压无法由原来共用的接地网传导到低压用户去。
6.剩余电流动作电气火灾监控装置及其应用
为防止电气设备或线路因绝缘损坏引起电气火灾，应装设当接地故障电流（包括对地泄漏电流）超过预定值时，能发出报警信号或自动切断电源的剩余电流动作的电气火灾监控装置。安装电气火灾监控装置时，应对建筑物内防火区域作出合理的分布设计，确定适当的保护范围、预定的剩余电流动作值和动作时间，并应满足分级保护的动作特性要求。
为有效地防止人身电击和接地故障引起的火灾事故，建筑物内应设两级或三级剩余电流保护装置。第三级保护通常为末端回路上安装30mA或100mA的一般型瞬时动作剩余电流保护装置，第二级为建筑物第二分支线处安装的延时动作的剩余电流保护装置，第一级保护一般安装在第一分支线处，常选用延时型、动作特性可调的保护装置或火灾监控装置。第二级保护的动作特性选择应与第一级和第三级协调配合，这样，三级剩余电流保护装置在动作时间和动作电流上都满足了选择性要求。第一级和第二级剩余电流保护装置是防止间接接触电击和接地故障引起电气火灾的防护，更重要的是建筑物电气装置内任一处发生电弧性接地故障时，它都能有效地切断电源，以防止最常见多发性的电弧性接地火灾的发生。
总结：
为防电气火灾，强调采用分级保护时，电源端或分支线路上的剩余电流保护装置应与末端的剩余电流保护装置的动作特性应当协调配合。在进线处安装带过载保护、短路保护、剩余电流保护于一体的多功能低压断路器和电气火灾监控装置，不仅可以保护线路、保护设备，而且还可防止因接地故障引起的电气火灾。
参考文献：
[1]杨靖.电气火灾的成因及其预防措施[J].中国新技术新产品.2008（08）
2]范大勇.浅谈电气火灾监控系统的设计[J].建筑电气.2007（04）
[3]李新颖.电气火灾的产生及防范[J].科技资讯.2007（14）
[4]赵嘉婧，刘彦呈，于盈，林安平.一种电气火灾在线监测系统的设计与实现[J].工矿自动化.2007（03）
[5]张芳敏.试论电气火灾形成机理及预防对策[J].科技信息（科学教研）.2007（26）
[6]孙德江，赵长征.电气火灾预防与切断电源[J].电气工程应用.2007（01）