摘要：高层建筑配电系统建设过程中涉及到很多方面的影响因素，尤其是低压配电系统建设是应当中充分考虑安全问题，对漏电火灾危险进行严格控制，及时采取有效的措施予以防范。本文先对低压配电系统中的漏电火灾危险及其成因进行分析，并在此基础上就如何进行有效防范，谈一下个人的观点与认识，以供参考。
关键词：低压配电系统；高层建筑；漏电火灾事故；防控策略
近年来，随着城市化建设进程的不断加快，国内高层建筑物不断增加，同时也对防火设计提出了更高的要求。实践中可以看到，高层建筑是火灾多发区，其中很多火灾是因为低压配电系统漏电所致，因此加强对该问题研究与处理，具有一定的现实意义。
一、高层建筑低压配电系统漏电火灾事故危险性分析
1、接地电弧造成短路故障
电气一旦发生短路就会引发火灾事故，电气短路主要包括两种，一是金属性短路，二是电弧性短路。对于金属性短路而言，其短路电流非常的大，此时线路高温；通常人们会认为该种短路形式更容易引发火灾事故。其实不然，一旦发生短路，保险丝就会被大电流烧断，进而将电源切断，不会引发火灾事故。对于电弧性短路而言，由于短路点没有被有效地焊死，因此迸发出电火花火灾电弧，虽然短路电流相对较小，保险丝通常不会熔断，但是电弧会持续存在而导致局部温度上升到2000℃至3000℃，很容易将周围的可燃物引燃，即短路电弧通常是火灾发生的点火源。值得一提的是，电弧一直维持低压状态，即便只有20V仍可使电弧保持连续而又稳定，难以及时将其熄灭。从这一层面来讲，接地电弧造成的短路故障最危险，而且是电气火灾最常见的起因。一般情况，高层建筑金属电缆梯架中会敷设一些电气回路和设施，相邻电线或者电缆线芯上雷电瞬变电磁场所感应到的瞬态过电压一致，电缆梯架因接地而变成了地电位，图1中所示的a、b、c三个点的绝缘性不会不受到雷电过电压影响；梯架与电缆接触位置d、e以及f和g四个点位绝缘性因多次遭到雷电过电压冲击而受到严重的损坏。从这一层面来讲，无论机械的还是电力原因，低压配电系统中的线路对地绝缘效果总较之于带电导体之间绝缘性要查，而接地故障发生率要远远超过带电导体之间短路故障问题。
图2 雷击过程中电缆架中的线路对地绝缘瞬态过电压冲击示意图
2、接触不良造成漏电火灾故障
对于接触不良性漏洞事故而言，通常是因为接触会不实造成，此时接触电阻非常的大，以致于过流保护设施无法有效的动作，而且在故障点位置会形成电弧。据实验统计数据显示，测，即便是0.5A大小的电流电弧，其温度可以超过2000℃，所有可燃物几乎都能够被引燃。 实践中容易忽视保护零线或者地线的线径，若选择的线径太小，一旦漏电电流较大，则线路就会快速升温，同样也会引发火灾事故。如果电气设备出现漏电即碰壳短路问题，电流就会导致接地线、零线以及外壳形成一个闭合的回路，漏电电流非常的大，会导致熔断器动作而将电源切断。从这一层面来看，该种高层建筑低压配电系统的漏电危险性能够避免，但因以下原因和影响因素的存在而导致过流保护设备可靠性受到质疑。具体而言，熔断器规格通常会被人为地进行加大数倍，或者用铜丝替代熔断器，难以起到良好的过流保护效果。对于故障点或者火灾危险点而言，可能出现在低压配电系统的远端，此时故障回路中的阻抗非常的大，而且漏电短路线路中的电流无法令熔断器发生动作；对于电气设备而言，如果其有较大的容量，熔体额定电流大于漏电电流，则熔断器也不发生动作。接地设备与要求不相符，会导致接地电阻相对较大，以致于漏电短路电流非常的小，此时也不会使熔断器发生动作。实践中利用过电流自动保护开关失灵或者脱扣电流过大时，开关也不会发生动作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，保护接地线的端子若不能有效连接，则会导致接触电阻相对较大，对故障电流会产生严重的限制影响，此时熔断器不会发生动作。
3、保护零线或者地线接线端子连接不实造成火灾事故
通常情况下，相线、零线接线端子之间连接不实或者设备工作不到位，可及时发现并针对性地进行处理。保护零线以及地线接线端子如果存在着连接不实现象，则其电阻就会过大，此时设备依然能够照常运行，而故障问题却难以及时被发现。当发生漏电事故时，因故障点接头比较松或者受到了严重的腐蚀，则会因电阻加大而导致局部过热。连接端子位置产生电弧或者高温，可引燃可燃物起火，对电器插座以及开关等烧毁；木质底座也会被烧毁，这是常见的一种漏电火灾形式。以某高层建筑为例，该建筑作为酒店使用，其配电盘发生火灾事故；失火之前，该酒店餐饮部已经打烊，处于用电负荷低谷时间段。发生火灾事故时，该酒店的照明用电正常；检查发现配电箱中的总空气开关已经严重炭化，而且保护零线接线柱有金属凹形熔痕，属于显著的漏电现象。此外，漏电电压也会引发火灾事故，即漏电持续一段时间以后，因电流无法及时的流散而造成阻力相对较小的回路通地，此时沿着接地线传导，以致于所有连接在一起的电气设备金属外壳均对地带有电压，可能会向周围的低电位金属构件，比如水暧管以及煤气管等飞弧并成为起火源。此时若飞弧朝向煤气管，很可能会将煤气管的管壁击穿，导致煤气泄漏进而引起火灾事故。在此需要说明的是电压传导过程中，漏电点、起火点的电压值不一定相同。
二、加强高层建筑低压配电系统漏电防范的有效策略
基于以上对当前国内高层建筑低压配电系统中出现的漏电火灾危险及其成因分析，笔者认为要想加强漏电火灾事故防范，应当做好以下工作。
1、加装漏电保护设施
目前国内高层建筑低压配电系统中的保护接零以及过流保护设施等，不能完全避免发生漏电火灾事故，为此需在电流总进线位置布设专用的低压配电系统防火漏电保护设备。实践中为了能够有效防止出现大面积停电问题，电源总配电箱以及用户开关箱中分别应当布设漏电保护器，并确保其分级保护作用能够有效发挥出来。
2、优选保护接地线与接地电阻优化设计
保护接地线及其截面积选择过程中，应当先进行精确地计算，并利用碰壳短路电流对其进行校核。在此过程中续住接线端子连接应当可靠，不能出现松动现象，而且要经常对其连接效果进行严格检查。对于保护接地电阻值而言，应当控制在4Ω范围之内；如果电气设备自身的容量、熔体熔断电流都否较大，则应当适当增加接地线的截面尺寸，或者并联接地体，以此来实现接地电阻值减小之目的；同时，使漏电短路电流增大，对于保护装置发生动作具有促进作用。
3、等电位联结
对于漏电保护器而言，220V单相线路仅具有间接接触保护的作用，同时因机件磨损、质量不稳定以及接触不良等而容易出现动作失灵问题，实践中切忌单独作为保护措施使用。为了防范漏电火灾事故发生，可采取等电位联结方式，这有利于消除漏电线路或电气设备与低电位构件（金属材质）间的电弧以及电火花，减小火灾消除高层建筑低压配电系统漏电电压引发的火灾事故概率。所谓等电位联结，即将保护接地总线与总水管、煤气管以及暖通管等各种金属管道和设备用导线进行联结，从而实现均衡建筑电位之目的。
结束语：
总而言之，低压配电系统中的漏电火灾事故非常危险，实践中应当正确审视和定位现存的问题与不足，针对性地采取有效的措施进行防范，这样才能提高高层建筑配电系统的安全可靠性。
参考文献：
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[3]梁昊.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨[J].智能城市，2018(02).
论文作者:贾海
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/5
标签：电弧论文; 电流论文; 火灾论文; 高层建筑论文; 火灾事故论文; 系统论文; 低压配电论文; 《防护工程》2018年第19期论文;