电气火灾的原因

电气火灾的原因
电气火灾的原因、判断及预防
现在用电设备设施与我们的日常生活、办公生产已经分不开了，但电又有电老虎的称呼，用好了会给我们提供方便，如果使用不当还有可能酿成灾害。

以下就电气引发火灾的原因和预防做个简单介绍。

第一部分电气火灾的原因
电气火灾的原因有很多，归纳起来，有以下几个方面：
一、短路、电弧和火花
把这三种归纳到一起，是因为这三种形式在某种意义上是相互关联的，并且都会直接产生火点，引发火灾。

（比如短路或产生电弧并引起电火花）
1、短路：通俗的讲就是火线（专业叫法为相线）与火线或者火线与零线（或地线）在某一点因为绝缘损坏等原因造成相碰或相接，引起电气回路中电流突然增大的现象。

民间也称为连电。

短路是电气设备、线路中最严重的故障状态。

2、造成短路的主要原因：
（1）电气设备的选用与使用环境不符，致使其绝缘层在高温、潮湿、酸碱盐环境条件下受到破坏。

（2）电气设备超负荷、超寿命使用，导线、开关等选择不当，造成绝缘老化引发绝缘层脱落。

（3）老鼠、飞鸟、野猫等小动物跨接在输电裸线或变压器外露铜排（铝排）的两根火线或火线与地之间。

（4）上方金属材料等导电物质掉到裸露铜排（铝排）上，并与火线间或火线与地之间连通，形成回路。

（5）过电压室绝缘层击穿。

（6）错误操作。

不按照规程要求私拉乱接电气线路、设备，加之管理不善，维护不当，有的甚至使用铜丝代替保险丝，从而由此埋下了火灾隐患。

3、电弧：是一种气体放电现象，是电流通过某些绝缘介质（例如
空气）所产生的瞬间火花。

产生电弧的原因也有很多种，这里特指的是因短路和倒闸操作（分、合开关）时，在短路点、导线连接松动的电气接头，开关的触头产生的电弧现象。

当用开关电器断开电流时，如果电路电压不低于10—20伏，电流不小于80~100mA，电器的触头间也会产生电弧。

电弧的温度很高，可以达到3000℃~6000℃，甚至更高，因此，电火花和电弧不仅能引起可燃物燃烧，还能使金属熔化、飞溅，构成危险的火源。

在有爆炸危险的场所，电火花和电弧更是引起火灾和爆炸的一个十分危险的因素。

二、过负荷
过负荷，我们也经常会叫做过载，电气线路中允许连续通过而不致于使电线过热的电流量称为电线的安全载流量或安全电流，如电线中流过的电流量超过了安全电流值，就叫电线过负荷。

也就是说使用中的电气线路和电气设备（变压器、负荷开关、断路器等）超过了其额定值得现象。

造成电气线路发生过负荷的主要原因有：
（1）设计或安装选型不当，实际负载超过了导线或电气设备的安全载流量；
（2）在线路中接入过多或功率过大的电气设备，超过了电气线路的负载能力。

（3）检修、维护不及时，灰尘堆积或者设备、导线处于带病运行状态。

过负荷的现象会造成导线的发热量超过允许的限度，一般导线的最高允许工作温度为65。

过载时导线的温度超过这个温度值，会使绝缘加速老化，甚至损坏，引起火灾事故。

轻则加速绝缘老化，严重的时候就会造成绝缘层燃烧，引发火灾。

三、接触不良
导线与导线间，导线与电气设备的连接处，例如开关与导线连接的位置，由于压接螺栓松动、接触面处理不当，造成局部电阻升高，使得接触点过热。

短时间、负荷不是很大的时候，会使金属变色，如果有铜排，可以看到铜排发乌或发黑，长时间、大负荷时，可能会使
金属熔化，引起电气线路的绝缘层烧坏，引发附近的可燃物质着火。

产生原因：
（1）安装时压接不牢靠或连接处表面处理不细致，有污物、氧化层、毛刺、高点，造成局部接触电阻增大。

（2）电气设备、线路长期运行，产生氧化膜，没有及时消除。

（3）电气接头因为震动或冷热变化的影响，使连接处松动。

因为电气设备在使用过程中或多或少都会有发热的现象，而铜铝的导电、导热性能又很好、膨胀系数较大，长时间使用就会造成连接处的松动。

（4）铜、铝连接时接头处理不当。

因为从经济角度考虑，在很多地方我们还会大量使用铝导线、铝排，但连接时可能会用铜导线或铜排，铜铝结合的位置如果遇到潮气，会产生电化学作用时间长了就会因为化学反应造成铝离子的游离，造成铝排、铝线接触点出现接触不可靠，甚至老化（有的严重的地方铝材料会酥掉）
四、涡流
当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生感应电流。

实际上这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流。

如果用图表示这样的感应电流，看起来就象水中的旋涡，所以我们把它叫做涡电流引。

变压器、电动机等设备的铁芯，如果铁芯绝缘损坏或承受长时间过电压，涡流损耗和磁滞损耗将增加，使设备过热。

铁芯绝缘损坏因发热量增大会产生高温。

高温和过热就是引起绝缘破坏的根源。

五、感应电、雷电
雷击等过电压的作用，电气设备的绝缘可能遭到击穿。

由于雷电流变化梯度很大，会产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，这种电流可能向周围物体放电，如附近有可燃物就会引发火灾和爆炸
能够引发火宅的电气故障还有很多，比如接地故障、变压器故障、电机故障、照明灯具故障，以上介绍的是几个主要引起火灾的原因，更具有代表性和非专业性。

比如短路竟占到重特大电气火灾总起数的52%。

因此这些更应该是我们防范的重点。

第二部分简单判别火灾原因
发生电气火灾后，如何简单判别何种原因引发的呢？按照中华人民共和国标准GB16840.1-1997,对电气火灾原因的检定方法如下：其主要检查、判定的范围是熔痕、熔珠、受损线路等几个方面进行判断。

一、在这里首先介绍几个相关概念：
1、熔痕：铜铝导线在外界火焰或短路电弧高温作用下形成的圆状、凹坑状、瘤状、尖状及其他不规则的微熔及全熔痕迹。

2、熔珠：铜铝导线在外界火焰或短路电弧高温作用下,在导线的端部、中部或落地后形成的圆珠状熔化痕迹。

3、一次短路熔痕：铜铝导线因自身故障于火灾发生之前形成的短路熔化痕迹。

4、二次短路熔痕：铜铝导线带电，在外界火焰或高温作用下，导致绝缘层失效发生短路后残留的痕迹。

5、熔化过渡区：由熔痕向导线延伸的一定距离内存在的融化现象，是火烧熔痕与二次短路熔痕所具有的特征。

二、原理
铜铝导线无论是火灾作用熔化还是短路电弧高温熔化，除全部烧失外，一般均能查找到残留熔痕（尤其是铜导线），其熔痕外观仍具有能代表当时环境气氛的特征。

一次短路熔痕和二次短路熔痕同属于瞬间电弧高温熔化，具有冷却速度快，熔化范围小的特点，但不同的是前者短路发生在正常环境气氛中，后者短路发生在烟火与温度的气氛中，而被通常火灾热作用熔化的痕迹，其时间、温度又均与短路不同，它具有温度持续时间长，火烧范围大，熔化温度低于短路电弧温度。

虽然都属于熔化，但由于不同的环境气氛参与了熔痕形成的全过程，所以保留了熔痕形成时的各自特征，其呈现的金相组织亦有各不相同的特点。

三、判定
1、火烧熔痕
火烧后，导线与熔珠之间有熔化的过渡痕迹，导线明显因熔化变
细。

导线上有熔化积聚变粗或形成熔瘤、尖状熔痕以及在导线上附着带有光泽的小熔珠。

火烧形成的铜导线熔珠直径一般是线径的1~3倍，铝导线是线径的1~4倍。

熔珠位于导线的端部或中部。

熔珠表面光滑、无麻点、具有金属光泽。

熔珠内部无孔洞，但多股软线熔珠内有未被完全融化的间隙孔。

多股软线熔痕下面的细铜线熔化并粘结在一起，很难分离。

2、一次短路熔痕
一次短路产生的熔珠，铜导线熔珠直径是线径的1~2倍，铝导线熔珠是线径的1~3倍。

熔珠的位置在导线端部或歪在线端一侧，有的大熔珠的下面导线上还附着小的熔珠。

熔珠的内部有空洞，空洞数量少，多分布在熔珠的中部。

铜导线熔珠表面有光泽，熔珠空洞内表面呈暗红色，光泽度差，平滑且有微量碳痕；铝导线熔珠表面有一层灰色氧化铝膜和麻点，有毛刺。

熔痕与导线间有明显的熔化与费熔化的分界线，无熔化过渡痕迹。

铜导线表面形成若干有空腔的半球状熔痕，其间距均匀，大部分呈黑色。

导线上会出现凹坑，并表现在两根导线相对应的位置上。

凹坑表面有光泽但不平滑，有堆积状熔化金属和毛刺，摸着有扎手的感觉。

有的凹坑内还沾有更加微笑的同类金属小熔珠。

多股软线端部形成熔痕，与熔痕连接的导线无熔化粘结痕迹，多股铜丝可以逐根分离。

3、二次短路熔痕
二次短路产生的熔珠直径相对大于一次短路熔珠，但有小于火烧形成的熔珠，表面有微小的凹坑，光泽性差。

铝导线熔珠表面有深灰色的氧化膜，有效凹坑、裂纹及塌陷现象，非熔珠状熔痕端部杂有黑色碳化物。

与一次短路熔痕的熔珠比较，二次短路熔痕的熔珠出现较多粗大的柱状晶体。

一次短路熔珠内部气孔小而较少，并较整齐，二次短路熔珠内部气孔多而大，且不规整（用金相的方法更容易分辨），二次熔珠内部空洞数量多，分布在熔珠的边缘和中部。

二次短路熔珠空洞周围及洞壁呈鲜红色、桔红色。

一次短路熔珠与导线衔接处的过渡区界限明显；二次短路熔珠与导线衔接处的过渡区界限不太明显。

在较短的一段导线上，二次短路会出现若干短路点。

多股软线端部形
成熔珠，与熔珠相连接的导线变硬或粘结在一处，多股细铜丝不能逐根分离。

这样的判定只能简单通过肉眼进行初步断定，更加科学和准确的判定还是需要依据科学仪器进行。

第三部分预防
我所现用电负荷2012年开发区一、二、三期平均月用电量为2997786度，已经成为用电大户。

如果用电设计、管理不到位，这么大的用电负荷将会存在很大的安全隐患。

所以一定要做好预防隐患的安全用电管理工作，让电力更好的给我们的生产发挥作用。

那么怎样才
能更好的杜绝安全隐患呢?
一、设计选型控制源头
一切从源头抓起，所以在设计和选型时就充分考虑到各种不安全因素和技术因素，做好技术选型、材料选型和设备选型。

1、要根据电路中实际负荷的大小，合理地选择导线截面，防止线路严重过负荷。

2、正确选择自动断路器或熔丝的额定电流，要和导线的安全载流量相匹配
3、依据生产、经营场所环境不同（如有的场所潮湿多气；有的场所高温多尘；有的具有腐蚀性、爆炸性气体和火灾危险），正确选择配线方式和配线要求。

如有爆炸性混合物或生产中易产生爆炸介质的场所，应采用防爆电机和防爆灯具。

同时由于爆炸危险场所等级又有区别，还应选用不同型式的防爆电器设备；有腐蚀性气体及特殊潮湿的场所，应采用密封型灯具，灯具的各种部件则还应进行防腐处理；在震动场所，照明灯具应具有防震措施。

不过，现在的电气线路、设备的选型都是由专业设计单位来设计的，一般都会留有余量，我们所需要关注的是后期的用电设备、负荷增加的设计，所以对于使用、生产单位来说，安装和后期运行管理，维护更为重要。

二、安装
1、电路中的接头一定要按规定绞接，以使接触良好，穿管内导线不许有接头。

室内外导线连接处应包以绝缘胶布，不可破损或裸露。

2、施工现场电缆线路的终端和中间接头都要按规范要求，不宜超过规范要求长度，对高层建筑或其他人流密集的重要场所，应选用具有阻燃性能好的电缆。

3、铝导线与电气设备的出线与连接，要用铜铝过渡接头，电流很小的也要接触良好，要防止由于铝表面的氧化而引起接触不良。

4、压线部位和连接点一定要连接牢靠，我们的用电设备多数都是采购来的，所以主要工作是在电源线的安装上，在导线与开关连接的时候一定要压接牢靠，要提高和保证电气装置接头接线端子与线路连接质量,防止连接不牢引起打火、起弧。

大负荷的线路一定要用线鼻子压线连接。

以上几点只是简单的介绍了以下线路安装的注意事项，在电气相关的安装中还有很多相关方面的要求，但是我们只要记住一点，严格按照设计和电气安装规范进行就不会有问题。

当然在安装前也要对安装人员做好技术交底，安装完毕后做好细致的验收，在过程环节上做好检查和控制，避免出现不合规现象。

三、后期管理、维护
对于我们使用单位来说，最为重要的就是后期的管理和维护，前面的设计、安装虽然也是重要环节，但毕竟都是专业人士和单位来负责，而后期使用中的管理维护就需要我们自己重点注意一下几方面了：
1、检查：按照电气规范和使用经验、环境要求，定期对电气线路、开关和相关设备进行检查，及时发现安全隐患。

电能可以转化成一部分热能是我们大家都知道的，这部分热能与天气温度的变化叠加到一起就会有热胀冷缩，就会造成压接螺栓的松动，在使用一段时间后，定期检查线路是否有过热和松动，将所有的压接螺栓重新压紧。

如果发现有过热的现象，要除了压紧螺栓外，还应该检查是否有过负荷等现象，比如线路发热、铜排变色等。

起火源的位置有52%是在线路上（另一半是配电、控制和用电电器包括灯具），所以对线路的检查尤为重要。

对线路来说，电缆、导线都是工厂产品，所以检查时重点还
是检查接头和绝缘层。

（这里要强调所有的操作必须在停电情况下进行）
2、预防性试验
电气火灾多发，已成为不争的事实。

电气火灾之多，既有复杂的客观因素，又
有众多的主观原因。

同时电气火灾发生且具有隐蔽性、突发性，发生后又具有损失大、影响大（因停电易造成停工停产、给群众生活带来不便）等特点。

所以定期做预防性实验，也是检查是否具有安全隐患的重要方法。

在此单独作为一项，主要是前面的检查可以由各单位的有经验的电工进行，而预防性实验是需要有专业设备的专业人员来做。

通过做预防性实验及时发现安全隐患。

3、不能任意接用电设备或擅自变更用电线路及负荷。

在我所现在多数车间里都安装的是母线槽，这样很方便使用，只要插上插接箱就能将电源引下，但也存在一个弊端，如果没有专门的管理，只要需要，就装插接箱，接电源装设备，就有可能造成总负荷超载，引发安全事故。

所以一定要根据负荷情况，逐级管理控制，避免超负荷的情况出现。

4、定期除尘。

灰尘是电气设备线路的最大敌人，尤其是在生产车间，粉尘中还会存在大量的金属颗粒。

灰尘大了会造成设备、线路散热不好，更严重时在操作时还有可能出现拉弧现象，短路电流通过金属粉车，并产生电火花，形成火源，然后引发火灾，或者将操作人员灼伤。

所以无论准也和非专业人士，设备定期除尘都是最应该的也是最行之有效的预防火灾的措施。

5、后期用电设备安装时要考虑三相平衡，对于大量的单相设备，由于三相负载不平衡，引起某相电压升高，严重时将烧毁单相用电设备，导致起火。

6、电气线路、开关、设备周围安全距离内严禁杂物，短路在电气事故中引发火灾的比例最大，可燃物是火源可以引起火灾的中间媒介物，因电热（如灯具）使可燃物超过一定温度而起火，但另一方面，
可燃物没有一定的数量，也不可能成灾。

因此，对可燃物的存在应给予足够的重视，电气设备、开关、线路附近不要堆放杂物，更不能堆放易燃物。

当然周围空气中如果含有易燃气体或者粉尘也是我们需要注意的，在这样的场合一定要选用特殊的材料，比如具有阻燃性能的电线等。

7、电气设备可靠接地。

电气设备的某个部分与大地之间作良好的电气联接称为接地。

预防火灾的接地为保护接地。

不同的电气设备对接地电阻有不同的要求：
（1）大接地短路电流系统R≤0.5欧
（2）容量在100kV A以上的变压器或发电机R≤4欧
（3）阀型避雷器R≤5欧
（4）独立避雷针、小接地电流系统、容量在100kV A及以下的变压器或发电机、高低压设备共用的接地均R≤10欧
（5）低压线路金属杆、水泥杆及烟囱的接地R≤30欧
构成电气火灾的主要因素有3 个：①火源，②可燃物的燃烧，③燃烧的蔓延成灾，这三个条件必需同时存在，缺一不可；每一个条件的成立又都有一定的条件。

所以将次三个条件遏制住，就会极大限度的避免电气火灾的发生。

综上所述，只要我们根据电气设备的具体情况，采取相应的措施，就能够尽量减少电气设备火灾或爆炸事故的发生，从而保障人身及设备的安全，使电力更好的为我们的工作和日常生活服务。

王建新。