接地故障电气火灾防护

接地故障电气防火
本文通过对电气火灾的机理、剩余电流动作保护装置的工作原理、分析了电气火灾的预防措施和剩余电流动作电器应用中存在的问题，
针对接地故障引发的电气火灾的防护谈几点个人观点。

1电气消防
在国家现行标准中尚未看到有关“电气火灾”的定义，但国家现
行标准中有“电气火灾”的提法，顾名思义“电气火灾”笔者理解为：泛指由电气设备、电气线路、带电导体、雷电流、静电、电弧等产生
的热效应引发的火灾。

引发电气火灾需具备产生足够热积聚或热辐射
效应的能量源；周围的易燃物能够被引燃：有助燃的氧气等条件。

电
气火灾即电气设备的表面温度升高可能引燃周围物质的火灾；电气设
备正常运行时产生的电弧或火花引起邻近物质的火灾(或爆炸)；静电
放电电弧引燃邻近物质的火灾(或爆炸)；雷电流放电电弧引燃邻近物
质的火灾(或爆炸)；导线短路使绝缘自燃及引燃邻近物质的火灾；导
线接地电弧引燃邻近物质的火灾：中性点接地不好接地电弧引燃邻近
物质的火灾：导体接头不好发热温度过高引起邻近物质的火灾；线缆
截面选用不当过载使温度过高引起邻近物质的火灾：导线绝缘损坏或
老化，导致短路、高温和邻近物质起火。

电气火灾的原因不同，采取的防护措施也不同。

对于电气设备的表面温度高，周围的物料必须能够承受这种温度
而不会自燃、设置有隔热措施使周围的物料能够承受隔热后的温度而
不会着火、与周围材料保持足够的距离，或确保电气设备的选择和安
装在其正常温升和故障期间的预期温升期间不会引起火灾；
对于电气设备正常运行时产生电弧或火花，设备采用耐弧材料将
其隔开、使用耐电弧材料将设备与周围材料隔开，因为电弧会造成后果、相隔足够的距离使电弧热量不会造成后果、气体爆炸和粉尘爆炸
危险环境按照国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
GB50058-92、国家标准《可燃性粉尘环境用电设备》GBl2476选用电气设备；
对于雷电电流危害，应遵循国家标准〈建筑防雷设计规范〉
GB50057-94(2000年版)作好防雷措施；
对于防止静电事故国家标准《防止静电事故通用导则》GBl2158-90、行业标准〈石油化工静电接地设计规范》SH3097—2000、〈化工
企业静电接地设计规程>HG／T20675----1990等都有规定，对存在
静电引燃、引爆的危险场所可执行现行国家标准的相关静电防护措施；
对于电气设备及电气线路选用、布局和安装不当引起的火灾应符
合国家标准‘低压配电设计规范》GB50054-95、‘电力工程电缆设计
规范》6850217—1994、‘lOkV及以下变电所设计规范：GB50053-94、《35～1lOkV变电所设计规范》GB50059-92、〈3～llOkV高压配电装
置设计规范〉GB50060-92、<建筑照明设计标准>GB50034-2004、〈住宅设计规范>GB50096-1999、行业标准〈民用建筑电气设计规范》JGJ16等国家现行标准有关规定执行；
对于短路、过电流导致的热效应应采取保护措施，应按照国家标
准〈电力装置继电保护和自动装置设计规范)GB50062--1992、〈低压
配电设计规范》GB50054-95、〈通用用电设备配电设计规范)GB50055-93、行业标准‘民用建筑电气设计规范>JGJ16等国家现行标准的有关规定设置保护；
针对因导体连接不好，接触电阻过大使接头发热严重，时有发生
导体烧红的事例，国家标准‘火灾自动报警系统设计规范》GB50116-
98第7．3节中规定了在电缆隧道、电缆竖井、电缆夹层、电缆桥架、配电装置、开关设备等宜选择缆式线型定温探测器的规定。

国家标准
‘电气火灾监控系统第3部分：测温式电气火灾监控探测器》
GBl4287．3-2005是测温式电气火灾监控探测器的产品标准，设置测温电气火灾监测探测器可以防止因导线连接不良和热效应引起的火灾；
接地电弧遇到易燃介质引发火灾的防护在IEC标准‘建筑电气装
置第4部分：安全防护第48章：按照外界影响选择保护措施第482节：火灾防护>60364—4—482：1982第482．2．10条中有表述：“从
火灾危险的观点，在必需限制布线系统中故障电流引起后果的地方，
电路应是以下二者之一：——由剩余电流动作保护电器保护，保护器
的额定剩余电流动作值不超过0．5A；——由持续的绝缘监察器监视，监视器在出现绝缘故障时发出警告。

”，IEC本标准不要求实时监测接线系统消防中剩余电流故障点的变化，而是规定剩余电流动作保护电
器保护动作于定值。

对于布线系统持续的绝缘监察器监视系统，有关
国外资料仅有用于IT接地系统的介绍，国内也尚无该类型式的电气火
灾监控系统产品标准和设计规定。

电气火灾监控系统alarmandcontrolsystemforelectricfireprevention的定义是：当受
保护线路中检测到的参数超过报警设定值时，能发出报警信号、控制
信号并能指示报警部位的系统，它由电气火灾监控设备、电气火灾监
控探测器组成。

电气火灾监控设备alarmandcontrolunitsforelectricfireprevention的定义是：它可以接收来自电气火灾监测探测器的报警信号，发出声、光报警信号和控
制信号，指示报警部位，记录和存储报警信息的设备。

电气火灾监控探测器detectorsforelectricfireprevention的定
义是：探测被保护线路中的剩余电流、温度变化和其他电气火灾危险
参数的探测器。

在中国，为了保护接地电弧引起的火灾，目前电气保护采用剩余
电流动作保护，剩余电流电气火灾监测探测器用于报警。

综上所述，电气防火措施的内容已包含在现行国家标准中，只要
认真执行标准；满足国家现行标准、规范、规程的要求：加强管理，
电气火灾是可以抑制和预防的。

2剩余电流动作保护器使用中存在的问题
住宅工程依据国家标准‘住宅设计规范》GB50096-1999(2003年版)第6．5．2条的要求。

剩余电流动作用于保护每个住宅主电源进线开
关中的电器，听到许多反馈信息：开关合不上，频繁跳闸。

为了通过
审图和工程验收，许多工程在设计文件中有剩余电流动作保护电器，
也装上剩余电流动作保护电器，投运时将剩余电流跳闸部分解除或剩
余电流超值报警．使国家标准制定的规定失去了本意。

TN接地系统中，要求变压器中性点就近接地：变压器中性线与保护PE线共用同一接地装置。

在TN-C—S系统中，剩余电流保护电器使用在N线与PE线分开部分，其剩余电流保护电器负荷侧的线路和TN—S系统的馈出线路均是相线、N线、PE线平行敷设，带电导体与PE线间的分布电容随线缆的长度的增加而增加：总的分布电容量随并联线
路的回路数量的增加而增加，由于分布电容的存在，电流及谐波电流
不但可由相线、负载、中性线构成回路，也可由相线、负载、PE线构成回路，对地存在泄漏电流：线缆随气候的变化、绝缘层中的注水现象、绝缘老化等原因使其绝缘电阻发生变化，使线缆对地泄漏电流变化：流过设在相线和保护导线之间的去干扰电容器的暂态剩余电流；
功能接地导体、功能等电位联结导体与保护导线连通的整流电路中流
过滤波电容的剩余电流：流经SPD的剩余电流；数据处理设备中用于
抑制射频干扰的滤波器可能会产生较大的接地泄漏电流和其他原因，
因而对地泄漏电流实际上是存在的，电流瞬时值的矢量和值也不会为零，检测到的剩余电流值受到对地泄漏电流的影响。

控制信号，指示报警部位，记录和存储报警信息的设备。

3剩余电流动作保护器使用中存在的问题
住宅工程依据国家标准〈住宅设计规范》GB50096-1999(2003年版)第6．5．2条的要求。

剩余电流动作用于保护每个住宅主电源进线开
关中的电器，听到许多反馈信息：开关合不上，频繁跳闸。

为了通过
审图和工程验收，许多工程在设计文件中有剩余电流动作保护电器，
也装上剩余电流动作保护电器，投运时将剩余电流跳闸部分解除或剩余电流超值报警．使国家标准制定的规定失去了本意。