浅谈电气火灾发生的原因及预防

一、严峻的电气火灾形势
      改革开放以来，我国国民经快速发展，人们生活水平较大幅度提高，城镇用电负荷急剧上升，日常生活和工作使用的电器设备越来越多，电气火灾发生几率随之大幅上升。公安部消防局《中国火灾统计年鉴》数据统计，自1993～2002年全国范围内共发生电气火灾203780起，占整个火灾比例的25%以上。公安部2005年1~9月统计公布数字统计，全国发生的重大火灾中，因违反电气安装使用规定造成的火灾占总数的30%左右。公安部2006年1~5月统计公布的数字显示因住宅用电不慎而导致的火灾占住宅火灾的一半以上。2007年从引发火灾的直接原因看，电气原因引起火灾最多，共45703起，占火灾总数的30%左右。这些电气火灾造成大量人身伤亡，经济财产损失不计其数。由此可见，电气火灾已成为一种灾难性危害。频频发生的电气火灾，造成大量人身伤亡和经济财产损失；大量的电气火灾隐患随时威胁着广大人民生命财产的安全。
二、电气火灾主要特点及发生原因
      顾名思义，电气火灾就是指用电设备、电气线路、接地电弧、雷击、静电等电的热效应导致电器设备内部、电气线路、周边可燃物起火引发的火灾。笔者统计了大量电气火灾实例，对其特点及发生起因做了一定总结如下：
      电气火灾主要特点：
      （1）隐蔽性强─由于漏电与短路等电气故障多发生在电器设备内部或电线的交叉部位，电气起火的最初部位不容易被觉察，隐蔽性强，通常火灾已经形成并发展成明火后才被发现，但此时已形成火灾，只能采取扑救等工作；
      （2）随机性大─我国地广人多，居民、企业等用电范围广，低压供、配电网络错综复杂，电气设备布置分散、覆盖面广，因此电气火灾隐患位置很难进行预测，并且起火的时间和概率都很难定量化。正是这种突发性和意外性给城市电气火灾的管理和预防都带来很大难度，并且事故一旦发生容易酿成恶性事故；
      （3）燃烧速度快─电缆着火时，由于短路或过流时的电线温度特别高，导致火焰沿着电线燃烧的速度加快，另外再借助可能存在的风流或其它助燃物质，使燃烧速度也大大加快；
       （4）扑救困难─电线或电气设备着火时一般是在其内部，看不到起火点，且不能用水来扑救，所以带电的电线着火时不易扑救。此外，配电线路复杂，造成火灾线路扩展，给及时火灾扑救带来难度；
      （5）危害性大─电气火灾的发生，通常不仅会单纯导致电气设备的损坏，而且还将殃及沿着电力设备分布路径周遍设施，对周边设施造成危害，使火灾范围加大，尤其威胁人身安全。另外，电气火灾也会引发其他重要用电设备的断电，（电梯、应急消防灯等）带来许多不可预计的损失。
      电气火灾发生主要原因：
      （1）漏电─漏电是引起电气火灾的重要原因之一，而且极具隐蔽性。使用电器介电强度不够、电线绝缘材料性能不好、电力施工不规范导致连接点不实等，都容易发生漏电。另外由于电力设备长时间运行，其绝缘材料的性能下降是不能逆转的，随着用电线路、负荷运行漏电电流会逐渐加大，造成漏电打火引燃周围的可燃物形成电气火灾；
      （2）短路─导线短路时，因有大量电流流过而使导体的发热加快，在几秒钟内，甚至更快（保护装置来不急动作或没有可靠动作），导体产生热量迅速达到着火点，并可能烧着与其连接的绝缘、木支架、煤尘和邻近的可燃物品，造成大面积火灾。尤其在有瓦斯矿井、一些特殊行业生产车间条件下，炽热的导体与含有瓦斯、煤尘与空气的爆炸混合物、其他可燃气体相接触，到达爆炸条件，就可能引起爆炸，后果不堪设想；

      （3）过负荷─当电器设备过负荷运行时，（许多低压配设备不具备保护功能或没配保护单元）导体的发热虽然累积不是很快，但是长时间积累，设备达到绝缘性能的危险温度，最后容易常常引起电气设备中线路的短接而产生火花导致电气火灾的发生；

          （4）接地故障─当线路或者设备发生接地故障时，容易引起电弧性短路，电弧性短路故障点阻抗较大，它的短路电流并不大，断路器难以动作，从而使电弧持续存在。据测，仅略大于0.5a的电流产生的电弧温度即可高达2000℃--3000℃，足以引燃任何可燃物，而且电弧的维持电压低至20v时仍可使电弧连续稳定存在，难以熄灭。这种短路电弧级易成为电气火灾的点火源。因此，接地电弧性短路是最危险且多发的电气火灾起因；
      （5）接触不良─由于低压配电线路中连接点比较多，施工不规范和施工人员素质参差不齐，导致某些部分接触不良、接触电阻增大。实践证明，由于连接点不实，电阻偏大，长时间带电导致连接点热量累积，当达到线路绝缘性能极限时，容易产生火花使的线路起火引发电气火灾；
      （6）电力设备老化─旧建筑中大量使用铝芯电线、电缆，电气线路设计过于节约，线路容量偏低，线路老化严重，引发相当多的火灾事故，是发生电气火灾的非常重要原因；
      （7）谐波─由于电气技术的发展，非线性负荷的电气设备日益增多，例如计算机、微波炉、变频调速设备等。这类设备的负荷电流含有多次谐波电流，这些谐波电流进入公用电网可引起电源电压畸变、波形失真、损耗增加，并可使电气线路（特别是中性线n）过载发热，加速绝缘老化而存在火灾隐患。中性线过载发热的原因是：在三相平衡负载中多次谐波（3次、9次谐波等）在各相中的分量是彼此同相的，在中性线内不是互相抵消而是相互叠加的，（其他正序、负序谐波分量在中性线中可相互抵消，）叠加后的中性线电流可能超过相线电流，甚至达到近2倍的中性线电流，造成中性线过热而埋下电气火灾隐患。如果三相负载不平衡，中性线再叠加上不平衡电流后发热将更为严重。我国目前许多地区中性线只取相线截面的1/2甚至1/3。如果三相负载不平衡比较严重并且存在较大的谐波电流，那么，在不平衡电流及谐波电流的作用下，可能使中性线损坏甚至烧断，引起电气设备的绝缘受损，易使单相设备烧坏，引发电气火灾火灾；
      （8）电气误操作─经济发展，形形色色的电器产品进入千家万户，虽给人们的生活带来很大方便，但电器设备操作不当，一些基层电力施工人员水平参差不齐，违规操作都容易引发电气火灾。另有一些企业追逐经济利益，忽视产品质量，有的电器产品甚至是家庭作坊生产出来的，致使假、冒、伪、劣电器产品充斥市场。特别是电热产品，缺乏有效控温装置、定时关闭机构和阻燃措施，使用过程中存在极大的火灾危险性，很多重、特大电气火灾都是由电热产品引起的。而且有关部门对电器产品市场整治力度不够，对生产劣质电器产品的厂家没有给予相应的处罚或坚决予以取缔，给电力用户埋下了电气火灾隐患；
      （9）其他原因─雷电、静电等自然灾害引发的电气火灾。
       3、电气火灾防范分析探讨
      （1）加强电气安全防范管理体制建设。 我国现有消防机构（公安部消防局、消防标准化委员会等）吸取西方发达国家现有相关体制，逐步建设和完善我国电气安全防范管理体制，制定强制相关法规对电气安装、检查与验收、技术培训、资质认可、计划审核进行有效管理；笔者认为对电气火灾防范能起到良好的作用；
          （2）当前严峻的电气火灾形势虽已引起国家相关部门重视，相继修订和制定了一系列标准规范：《电气火灾监控系统》gb14287-2005、《高层民用建筑设计防火规范》gb50045-2005、《剩余电流动作保护装置得安装和运行》gb13955-2005等，但各地区设计单位、审核机构对标准执行情况差异明显，究其原因，问题多出现在对标准理解环节。因此如何正确理解标准、执行标准成为关键。电气设计是建筑设计核心部分，是重中之重，而合理的电气设计是有效预防电气火灾的重要环节和步骤；
      （3）我国地大物广，电力基础设施分布广泛，尤其现代城镇电力网络错综复杂，火灾隐患严重，提高基础电力人员施工维护水平，加强电气火灾防范意识；同时普及住宅用户电器设备操作基本常识、注意事项，避免因电器设备误操作造成的电气火灾；
      （4）我国旧建筑中大量使用铝芯电线、电缆，电气线路设计过于节约，线路容量偏低，线路老化严重，引发相当多的电气火灾事故，也是发生电气火灾的非常重要原因。对于此类建筑物老化线路进行电气线路改造，能有效消除大量电气火灾隐患。 电气线路应采用符合安全和防火要求的敷设方式配线，导体应采用铜线，每套住宅进户线截面不应小于10 mm2，分支回路截面不应小于2.5 mm2；
          （5）大力推广新型技术设备，如：电气火灾监控系统，剩余电流探测器、离子感温、感烟探测器等，尤其在人员密集的公共场所设置此类智能探测监控设备，能对电气火灾预防、报警起到良好的作用。
      （6）电气火灾防范是一项系统工程，我国电气火灾防范与国外相比差距教大，必须根据我国国情不断总结分析，有针对性开展和实施电气火灾防范工作，提高我国电气火灾防范水平， 促进国民经济生产安全稳定发展。
      4、结论
      综上所述，电气火灾已形成一种灾难性危害，其有效预防已刻不容缓，预防电气火灾的发生已成为关系国计民生的问题。当然，限于我国目前技术水平、政策法规等各方面因素，电气火灾有效预防还有一段艰难的道路。但我们有理由相信，在国家消防部门、广大行业工作者共同努力下，我国电气火灾防范水平一定会迈上新的台阶。