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低壓線路漏電火災的預防

2006-01-09   來源:安全文化網    熱度:   收藏   發表評論 0

提  要:本文分析低壓線路漏電火災危險性及造成原因,分類簡述線路漏電防火保護措施
  
關鍵詞:線路漏電 漏電檢測 漏電防火保護 火災預防

  低壓線路漏電引起火災,是造成線路電氣原因火災中較為特殊的和難以防止的一種,它往往又是造成線路短路火災的隱患。但即便是近幾年國家有關電氣安全的規范、標準、規程不斷的修訂而完善各種安全保護措施,至今也還未能對直接防止漏電引起線路火災作出較為系統全面的規定( 僅從漏電保護用于線路防觸電保護、過電流后備保護作出了規定),但線路本身漏電造成電氣火災,已經是當前電氣火災不斷增多的一種重要原因,對此不得不加以重視和防范。線路漏電引起火災,可發生在相線、相線與中性線、相線與大地之間,本文試對最常見的線路對地漏電造成火災的形成和預防作一歸納和探討。

  一、線路非正常漏電的形成及火災危險性分析:
  
  正常低壓線路通電運行時,由于絕緣層介質特性及分布電容的影響,總存在一定的漏電流。其特點是漏電流沿線路均勻分布,線路每處通過微小電流,并不對線路絕緣造成損害。當線路某處受一種或多種因素的影響絕緣 

  降低或遭損壞形成故障,發生非正常漏電時,漏電流將主要集中在線路故障處,并通過接地點流入大地,流回變壓器接地中性點。線路非正常漏電一旦形成,因漏電流相對較小,線路過流保護電器無法檢測動作(如防短路、 過負荷的熔斷器、斷路器),往往由于下列情形造成電氣火災:

  1、絕緣降低但電阻大的故障處搭接接地導體、潮濕建筑物等,與地構成回路,漏電流大,由于故障處局部發熱造成絕緣物起燃(經驗表明,1A以上的漏電流就可能起火)。

  2、絕緣破損的故障處與接地體“時接時斷”故障處產生電弧或電火花引燃絕緣層或近處燃爆物。

  3、故障處接觸木材等不良導電體,由于徽小電流的反復電化作用,形成導電通路,電流增大發熱引起火災( 如木材由不定形碳轉化為定形碳成為導電體)。
線路絕緣性能遭損害產生非正常漏電主要有下列原因:
  (1)線路使用時間過長,絕緣老化失效。
  (2)線路受潮濕、高溫、多塵、腐蝕性等惡劣環境影響絕緣降低。
  (3)線路經常過電流運行,絕緣受熱作用損壞。
  (4)接頭絕緣恢復處理不當,絕緣失效。
  (5)線路絕緣受機械性損傷,如磨擦、劃傷、動物啃咬等。

  三 線路漏電火災的預防措施:

  預防措施主要體現在線路安裝敷設、檢測維護、適時保護(安裝固定式保護器)三個方面。
  
  (一)線路安裝敷設的防范措施:
  
  1、嚴格根據環境條件,如高溫、潮濕、腐蝕性、多塵或正常環境選擇絕緣保護相適應的導線,并視需要作隔熱、防腐蝕、防潮、防塵等加強性保護措施。
  2、敷設線路注意線間、線路與建構筑物間保持規定距離、嚴格接規定作好線路固定、支撐;穿墻過洞必須穿管保護。
  3、在建筑吊頂、夾層內布線必須穿金屬或難燃塑料管敷設,以防老鼠啃咬破壞絕緣層。
  4、安裝敷設線路嚴禁損壞絕緣層,如釘破絕緣層,對線路接頭要落實好絕緣恢復措施。
  5、嚴格按負荷量按裝相應截面導線和過流保護電器,防止線路受短路、過負荷高溫作用損壞絕緣層。
  
  (二)加強漏電故障的維護檢測
  
  由于需要區分線路正常和非正常漏電,以及漏電故障處的確定。因此線路漏電檢測是一項對檢測儀器、檢測技能和實際經驗都要求較高的工作,目前常采用以下方法:
  1、用試電筆直接檢驗,判定絕緣破損。此法簡單、直觀,但由于是“點”檢測,檢測控制線路范圍很受局限,有時難以確定故障線路。
  2、測電壓法。常用的低壓TN、TT接地供電方式,正常時三相電壓(及線電壓)基本是平衡的,如測得有較大的不平衡電壓,則一般電壓偏小的相存在漏電。此法檢測控制的范圍廣、簡單直觀,但對于三相不平衡負載線路,因中性線存在一定的電壓降,正常時也會造成電壓不平衡,對小量漏電流難以判定。
  3、絕緣檢測法。用兆歐表在線路斷電情況下,檢驗線路對地絕緣水平,正常環境線路絕緣阻抗應不小于0.5兆歐,或每伏工作電壓不低于1000歐,潮濕環境可適當降低。此法檢測控制范圍廣,可逐級檢測,但需斷開電源影響供電,檢測結果又往往受環境影響,有時難以確定線路是否存在漏電。
  4、漏電儀檢測法。漏電儀由零序電流檢測頭(表頭)及信號處理器(表身)組成,一般分辯率可達0.1毫安。 使用漏電儀重要的一點是要掌握線路正常漏電水平,以確定非正常漏電,但目前國內線路生產廠家還少于提供正常線路漏電值,往往根據線路長度、環境、使用年限等因素綜合判定。

  表1是絕緣導線部分敷設方式下正常漏電流值,供參考。
      
    表1 單相及三相380/220V系統絕緣導線正常漏電流值(mA/kM)

導線截面

(mm2)

金屬套管敷設

絕緣套管敷設

聚氯乙烯

橡皮

聚氯乙烯

橡皮

4

52

27

11

5

6

52

32

11

6

10

56

39

11

7

16

62

40

12

8

25

70

45

14

9

35

70

49

14

10

50

79

49

16

10

70

89

55

18

11

95

99

55

20

11

120

109

60

21

12

150

109

60

 

 

185

116

60

 

 

240

127

61

 

 

  注:本表摘自北京建筑設計院—“低壓配電線路保護的暫行規定”
  
  使用漏電儀一般采用變換檢測位置、改變線路上開關狀態等方法,逐級排除最終確定線路漏電部位。此法的優點是,可不斷開電源影響正常使用實現檢測,精度高,可實現小量漏電流檢測,但由于目前線路多采取暗敷,有時難以操作。
  5、綜合上述方法檢測漏電。

  (三)安裝漏電保護器預防線路漏電火災

  漏電保護器目前一般用于觸電危險性大的場所及用電設備線路作觸電安全保護,并由此規定了保護器額定動作電流值如表1所示。

表1 線路漏電保護器額定動作電流選擇

線路敷設場所或供電設備特征

漏電保護器額定動作電流(IΔn)

手握、攜帶、移動式用電設備

15mA

潮濕等環境惡劣場所

610mA

建筑工地用電設備

1530mA

醫療電氣設備

6mA

家用電器回路

30mA

成套開關柜、分配電盤等

100mA


  
  從保護器原理看,它還可用作線路漏電防火保護,當其以防火安全(控制)電流為動作值,則為防火保護器,并常帶有報警功能,稱電氣防火報警控制器。根據《民用建筑電氣設計規范》(JGJ/T16-92) 確定, 線路漏電防火安全電流為300毫安左右(日本法規推薦值為100~400毫安), 可見防火安全電流大于觸電安全電流值。從全面實現線路漏電防火保護考慮,只要需要和可能(TN-C 系統不宜安裝漏電總保護及中級保護;某些重要線路不允許中斷供電,也不宜安裝保護器),應該對線路全網實行漏電防火保護。綜合各類因素,漏電保護器的安裝形式一般設置三級保護為宜( 也可視線路情況設兩級保護),即在電源出線處設總保護(干線保護) ,在分支線處設中級保護(分支線保護),在進戶線設末級保護,主要要求是:
  1、因干線、分支線線路正常漏電流往往大于防火安全電流,為加強保護的靈敏可靠,總保護的漏電保護器在躲過電網線路正常漏電流值情況下,漏電動作電流應盡量選小,中級保護動作電流應大于線路正常電流并介于上、下級漏電動作電流之間,末級保護動作值應綜合考慮觸電、防火保護而定。同時,上一級保護器應選用延時型,其分斷時間應比下一級動作時間增加0.2秒。 有關總保護及中級保護的最大分斷時間見表2。

IΔn(A)

In(A)

最大分斷時間(S)

IΔn

2IΔn

5IΔn

0.03

任何值

0.2

0.1

0.04

40*

0.2

0.15

   注:① IΔn為額定漏電動作電流;
      ② In為保護器額定電流;
     ③ * 適用于組合式漏電保護器(包括斷路器的分斷時間) 

  2、當末級保護線路有觸電保護要求時,因防火安全電流大于觸電安全電流,保護器動作電流按觸電保護電流整定(如表1),末級保護最大分斷時間見表3。

    1. IΔ


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