? 隨著社會的進步和人民生活水平的日益提高,建筑物裝飾、裝修的興起, 家用電氣設備和其它用電設備逐漸增多,多國電氣故障引發的火災次數和電氣火災造成的經濟損失居各類火災次數和電氣火災造成的經濟損失居各類火災的首位,其中60%以上是“接地 故障”引起的火災。由于對電氣故障引起的火災判斷有誤,找不出電氣火災的真正原因而加以防范,導致接地故障引發的電氣火災不斷發生。

??? 1 低壓系統接地故障火災原因

??? 根據GB50054-95《低壓配電設計規范》,低壓配電系統可采用IT、TT、TN系統,而民用建筑主要采用TN-C、TN-S和TN-C-S系統,其接地主要依靠PE或PEN線實現。低壓系統接地故障,是指低壓系統電氣回路中的帶電導體——相線L和中性線N、大地、電氣設備外殼,以及各種接地金屬管道、結構之間的短路,或導體對地絕緣電阻變得小于規定值而引起的故障,應與短路故障區分開來。建筑物低壓電氣線路和設備的接地形式決定了接地故障火災具有以下類型:

??? 1.1 接地故障電流引起電氣火災

??? 在TN系統中,接地故障時故障電流除通過PE、PEN線之外,還通過設備金屬外殼、穿線金屬管、金屬線槽及接地端子等,TT系統還通過大地為通路。一般,接地故障時TN系統故障回路阻抗主要為相線、PE線和PEN線阻抗,由于PE線截面通常小于相線和中性截面,使接地故障回路阻抗較大,接地故障電流較小且持續的電弧性短路電流形式存在,從而使電氣線路過電流保護器難以動作和切斷故障電流,在TN-C-S系統中如果計算有誤而選擇PEN線導線截面過小,則通過較大接地故障火災;TT系統的接地故障回路還包含電源端和設備端兩個接地電阻,故障回路阻抗遠大于一般短路回路的阻抗,更易以電弧性短路形式出現。通常,0.5A故障電流的電弧溫度可達2000℃,難免會引燃周圍的可燃物而引起火災。

??? 1.2 接地故障電壓引起電氣火災

??? 接地故障電壓是指接地故障時電氣設備的處露可導電部分帶的電壓,此電壓通常引起電擊事故的接觸電壓。人體若接觸此電壓可遭受電擊而危及生命,若處理不及時,將沿著PE、PEN 線傳導,使電氣設備外露可導電部分帶對地電壓,造成帶電金屬構件、穿線鋼管、槽盒、水暖 管之間打火、拉弧形成點火源。一般的短路并不產生故障電壓,而接地故障則能使電氣設備外殼、穿線鋼管、槽盒等帶危險對地電壓。

??? 1.3 低壓系統PE、PEN線接線端子連接不實

??? 如果PE、PEN線接線端子連接不實,一旦發生接地故障,因接線端子接觸電阻過大限制了故障電流,不能及時切斷電源,會在連接端子處產生高溫或電弧,引起周圍可燃物起火。更有甚者,不良的接地回路接頭在通過故障電流時常迸發電火花,使接頭本身也成點火源。