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低压线路漏电火灾的预防
xiao_xiao1 发表于 2009/3/19 16:29:27 399 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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一、线路非正常漏电的形成及火灾危险性分析：
正常低压线路通电运行时，由于绝缘层介质特性及分布电容的影响，总存在一定的漏电流，如图１所示。其特点是漏电流沿线路均匀分布，线路每处通过微小电流，并不对线路绝缘造成损害。当线路某处受一种或多种因素的影响绝缘
图1 线路正常时绝缘电阻及分布电容对地漏电示意 图2 线路非正常对地漏电示意
Izl─正常漏电流；Ifl─非正常漏电流；降低或遭损坏形成故障，如图２所示发生非正常漏电时，漏电流将主要集中在线路故障处，并通过接地点流入大地，流回变压器接地中性点。线路非正常漏电一旦形成，因漏电流相对较小，线路过流保护电器无法检测动作(如防短路、 过负荷的熔断器、断路器)，往往由于下列情形造成电气火灾：
１、绝缘降低但电阻大的故障处搭接接地导体、潮湿建筑物等，与地构成回路，漏电流大，由于故障处局部发热造成绝缘物起燃(经验表明，１A以上的漏电流就可能起火)。
２、绝缘破损的故障处与接地体“时接时断”故障处产生电弧或电火花引燃绝缘层或近处燃爆物。
３、故障处接触木材等不良导电体，由于徽小电流的反复电化作用，形成导电通路，电流增大发热引起火灾( 如木材由不定形碳转化为定形碳成为导电体)。
线路绝缘性能遭损害产生非正常漏电主要有下列原因：
(１)线路使用时间过长，绝缘老化失效。
(２)线路受潮湿、高温、多尘、腐蚀性等恶劣环境影响绝缘降低。
(３)线路经常过电流运行，绝缘受热作用损坏。
(４)接头绝缘恢复处理不当，绝缘失效。
(５)线路绝缘受机械性损伤，如磨擦、划伤、动物啃咬等。
二、线路漏电火灾的预防措施:
预防措施主要体现在线路安装敷设、检测维护、适时保护(安装固定式保护器)三个方面。
(一)线路安装敷设的防范措施:
１、严格根据环境条件，如高温、潮湿、腐蚀性、多尘或正常环境选择绝缘保护相适应的导线，并视需要作隔热、防腐蚀、防潮、防尘等加强性保护措施。
２、敷设线路注意线间、线路与建构筑物间保持规定距离、严格接规定作好线路固定、支撑；穿墙过洞必须穿管保护。
３、在建筑吊顶、夹层内布线必须穿金属或难燃塑料管敷设，以防老鼠啃咬破坏绝缘层。
４、安装敷设线路严禁损坏绝缘层，如钉破绝缘层，对线路接头要落实好绝缘恢复措施。
５、严格按负荷量按装相应截面导线和过流保护电器，防止线路受短路、过负荷高温作用损坏绝缘层。
(二)加强漏电故障的维护检测
由于需要区分线路正常和非正常漏电，以及漏电故障处的确定。因此线路漏电检测是一项对检测仪器、检测技能和实际经验都要求较高的工作，目前常采用以下方法：
１、用试电笔直接检验，判定绝缘破损。此法简单、直观，但由于是“点”检测，检测控制线路范围很受局限，有时难以确定故障线路。
２、测电压法。常用的低压TN、TT接地供电方式，正常时三相电压(及线电压)基本是平衡的，如测得有较大的不平衡电压，则一般电压偏小的相存在漏电。此法检测控制的范围广、简单直观，但对于三相不平衡负载线路，因中性线存在一定的电压降，正常时也会造成电压不平衡，对小量漏电流难以判定。
３、绝缘检测法。用兆欧表在线路断电情况下，检验线路对地绝缘水平，正常环境线路绝缘阻抗应不小于0.5兆欧，或每伏工作电压不低于1000欧，潮湿环境可适当降低。此法检测控制范围广，可逐级检测，但需断开电源影响供电，检测结果又往往受环境影响，有时难以确定线路是否存在漏电。
４、漏电仪检测法。漏电仪由零序电流检测头(表头)及信号处理器(表身)组成，一般分辩率可达0.1毫安。
使用漏电仪重要的一点是要掌握线路正常漏电水平，以确定非正常漏电，但目前国内线路生产厂家还少于提供正常线路漏电值，往往根据线路长度、环境、使用年限等因素综合判定。
表１是绝缘导线部分敷设方式下正常漏电流值，供参考。
表１ 单相及三相380／220V系统绝缘导线
正常漏电流值(mA／kM)
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导线截面│ 金属套管敷设 │绝缘套管敷设
├────┬──┼────┬──
(mm2) │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 │ │
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注：本表摘自北京建筑设计院—“低压配电线路保护的暂行规定”
使用漏电仪一般采用变换检测位置、改变线路上开关状态等方法，逐级排除最终确定线路漏电部位。此法的优点是，可不断开电源影响正常使用实现检测，精度高，可实现小量漏电流检测，但由于目前线路多采取暗敷，有时难以操作。
５、综合上述方法检测漏电。
(三)安装漏电保护器预防线路漏电火灾
漏电保护器目前一般用于触电危险性大的场所及用电设备线路作触电安全保护，并由此规定了保护器额定动作电流值如表１所示。
表１ 线路漏电保护器额定动作电流选择
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线路敷设场所或│ 漏电保护器
供电设备特征 │额定动作电流(IΔn)
━────────┼─────────
手握、携带、移动式│ 15mA
用电设备 │
─────────┼─────────
潮湿等环境恶劣场所│ 6～10mA
─────────┼─────────
建筑工地用电设备 │ 15～30mA
─────────┼─────────
医疗电气设备 │ 6mA
─────────┼─────────
家用电器回路 │ 30mA
─────────┼─────────
成套开关柜、分配电│ 100mA
盘等 │
━━━━━━━━━┷━━━━━━━━━
从保护器原理看，它还可用作线路漏电防火保护，当其以防火安全(控制)电流为动作值，则为防火保护器，并常带有报警功能，称电气防火报警控制器。根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92) 确定， 线路漏电防火安全电流为300毫安左右(日本法规推荐值为100～400毫安)， 可见防火安全电流大于触电安全电流值。从全面实现线路漏电防火保护考虑，只要需要和可能(TN-C系统不宜安装漏电总保护及中级保护；某些重要线路不允许中断供电，也不宜安装保护器)，应该对线路全网实行漏电防火保护。
综合各类因素，漏电保护器的安装形式一般设置三级保护为宜( 也可视线路情况设两级保护)，即在电源出线处设总保护(干线保护)，在分支线处设中级保护(分支线保护)，在进户线设末级保护，主要要求是：
１、因干线、分支线线路正常漏电流往往大于防火安全电流，为加强保护的灵敏可靠，总保护的漏电保护器在躲过电网线路正常漏电流值情况下，漏电动作电流应尽量选小，中级保护动作电流应大于线路正常电流并介于上、下级漏电动作电流之间，末级保护动作值应综合考虑触电、防火保护而定。同时，上一级保护器应选用延时型，其分断时间应比下一级动作时间增加0.2秒。
有关总保护及中级保护的最大分断时间见表２。
表２ 漏电保护器最大分断时间
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IΔn │ In │ 最大分断时间 (S)
│ ├───┬───┬───
(A) │ (A) │ IΔn │2IΔn │5IΔn
────┼───┼───┼───┼───
│任何值│ 0.2 │ 0.1 │ 0.04
≥0.03 ├───┼───┼───┼───
│≥40* │ 0.2 │ — │ 0.15
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注：① IΔn为额定漏电动作电流；
② In为保护器额定电流；
③ * 适用于组合式漏电保护器(包括断路器的分断时间)
２、当末级保护线路有触电保护要求时，因防火安全电流大于触电安全电流，保护器动作电流按触电保护电流整定(如表1)，末级保护最大分断时间见表３。
表３ 漏电末级保护器最大分断时间
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IΔn │ In │ 最大分断时间 (S)
│ ├───┬───┬───
(A) │ (A) │ IΔn │2IΔn │0.25A
────┼───┼───┼───┼───
≤0.03 │任何值│ 0.2 │ 0.1 │ 0.04
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３、对没有触电保护要求， 但供电可靠性要求高线路的末级保护，可按保护动作电流不大于300毫安、 最大分断时间不大于5秒整定(因短路情况下的保护切断时间仅要求不大于5秒)，其余线路按触电安全电流整定，以确保灵敏度。
４、对公共及人员疏散要求高的场所(如地下建筑、 影剧院、大型娱乐场所等)，应落实在正常照明中断情况下的应急照明措施，确保疏散安全。
５、严格按规定实施漏电保护器的安装接线、试验，加强日常维护。
低压线路的漏电防火保护，是一项涉及线路安装、漏电检测、保护电器水平、质量及人员技术、经验等多环节的问题，由于受多种因素影响，线路漏电防火保护还不普及，但从国外先进国家广泛采用漏电防火保护的情况，以及同电气火灾现实作斗争的需要考虑，线路漏电防火应该更进一步引起重视并加以不断完善和提高。