公共场所电气火灾原因分析与对策措施研究

目 录 第1章 绪论 1 1.1研究背景 1 1.2研究目的与意义 1 1.3国内外研究现状 2 1.3.1国内研究现状 2 1.3.2国外研究现状 3 1.4研究内容 4 第2章 公共娱乐场所电气火灾特点及条件分析 5 2.1公共娱乐场所电气火灾特点 5 2.2分析电气火灾在娱乐场所发生的主要原因 5 第3章 公共娱乐场所电气火灾原因 6 3.1电气设施设置不符合技术规范要求 6 3.2娱乐场所中电气设备安装不符合要求 6 3.3电气设施质量不过关 7 3.4过载火灾原因分析 7 3.5不同性质短路火灾危险性分析 9 3.5.1分析由金属性短路所导致的电气起火 9 3.5.2分析由电弧性短路所导致的起火现象 9 3.5.3接地故障电弧性起火的讨论 10 第4章 常见电气故障火灾原因认定 11 4.1火灾原因认定的意义 11 4.2概括及描述火灾原因认定过程 11 4.2.1现场勘查 11 4.2.2环境勘查 12 4.3线路电气火灾原因认定要点 12 4.3.1产生线路电气火灾的前提 13 4.3.2判断线路的通电状态 13 4.3.3现场勘查主要关注点 14 第5章 公共娱乐场所电气消防安全管理对策 19 5.1严把建筑设计审核源头关 19 5.2运用先进技术检测 19 5.3加强对建筑电气漏电保护 19 5.4加强电气设备的管理，加强消防宣传教育 19 第6 章 小结与展望 21 致谢 22 参考文献 23 第1章 绪论 1.1研究背景 随着技术的不断发展与进步，电能成为了工业、生活等领域普遍利用的一种能源，并且在人类的生活中扮演着不可或缺的重要角色，也成为了人类赖以生存的重要能源之一。最近十年来，我国工业有了很大的发展，这使得我国的用电需求被显著拉大。我国在1995年与2004年的用电量分别为10069.48亿kWh以及21840.00亿kWh。由上可以很明显看出我国在2004年的用电量较1995年用电总量翻了一番，由此可以看出我国在这一期间的用电需求的激增程度。电能虽然可以为工业以及人们的生活带来极大的便利，但是，同时也能够给人们的生命财产安全带来很多的威胁甚至是伤害。电气火灾按照其导致原因一般是器具、用电设备、电气线路以及供配电设备之间存在了短路等故障导致的故障性的放热，具体表现为电火花、电弧、高温等，或者非故障性的放热能，常见的有电热器具炽热的表面以及其他的可燃物等引发的火灾。有极端的自然条件，如雷电以及静电等引起的火灾也被划入到了电气火灾的范畴当中。本文中所指定的电气火灾指的是在380V/220V、50赫兹的交流线路中出现的某些故障所引起电气火灾。

从我国所发生的大量火灾事资料中可以看出：我国因火灾直接造成的损失巨大，而电气火灾又在各种火灾中所占的影响力是最大的，造成的财产损失以及生命安全损失也是稳居第一的。很多报道的特大火灾都是因为电气故障而造成的[1]。

1.2研究目的与意义 目前我国非常严重的电气火灾危害，尤其是公共场合火灾，在许多电气火灾中排在了首位，然而现在研究电气火灾的学者不是十分的多，并且通过具体的实践活动去落实所规定的防范措施的行为以及意识也较为薄弱，以下对电气火灾中存在的问题进行简要的概括：第一，电气火灾发生后对其难度的认定较为的困难，很多的情况下多是依靠以前所积累的经验，对电气火灾选取相应的防范措施，并且对于火灾诱发性电气故障或者原发性电气故障等在火灾物证中仍然需要作出进一步的完善；
第二，我国领导层以及普通公民都没有对电气火灾的严重性以及防范措施的必要性引起足够程度的重视，没有深入的研究电气火灾的危险性与故障以及电气故障火灾类型之间的关系。第三，很多现场的技术人员对电气设计、维护、安装等专业素质方面还没有达到一定的水准，还需要加大力度了解电气防火技术的相关知识，并且多数情况下很多电气火灾调查人员以及防火消防安全监督检查人员对电气事故造成的火灾机理不是十分的清楚，因此在实际中也不能够形成很好的应用；
第四，有关电气防火的技术相对来说较为零散，不具备足够的操纵性，并且在完善性方面也有待加强；
第五，对综合防治电气火灾特别是公共场合的电气火灾的力度不够，也缺乏完善的研究。

深入的分析研究目前电气火灾中出现的各种不同的问题以及状况，结合当前我国电气火灾以及消防安全的实际情况，对电气火灾进行更为系统性的研究，并且分析认定有关预防措施的方法。本课题的提出有着重要的意义与价值，并且能够有效的减少火灾事故，并且使得人民生命财产安全以及社会消防安全等更加具备可靠保障。

1.3国内外研究现状 从目前的情况来看，电气火灾已经成为了危害国民生命财产安全的重要问题之一，并且也引起了国内外众多学者的广泛研究。从现在的研究状况来看，我国的很多学者都将目光放在了电气火灾预防措施方面，因此没有对电气火灾的相关预防措施进行更具系统性的，全面的研究。和国内呈现的研究进展状况相比，国外在该方面有着更加深入的研究，这可以为本文的进一步研究提供良好的基础。

1.3.1国内研究现状 由于电气火灾事故的频发，我国各行各业也逐渐引起了对电气火灾的关注以及重视，研究电气火灾问题可以从以下的方面入手：
(1)研究低压线路电气火灾的造成原因以及主要的防范措施与方案。文献对漏电、接触不良、过负载等问题进行了详细的研究，并且也分析了它们形成电气火灾的原理，并且做出了定性和定量的分析。文献对发生接地故障的电弧性短路的产生原理进行了着重的讨论，并且基于此研究了故障性电气火灾的防范措施。文献还系统的分析电气火灾的防范措施以及实际中采取的工程方法，并且对公共场所具体的防范方法进行了系统性的总结。

(2)对电气火灾进行了定性和归类。由于其引发机制的特点，电气火灾也被成为了非故障性释放热能以及电气设施故障性型火灾，通过这种方式进行定义能够更好的统计与研究电气火灾，因此其和实际情况更加贴近。

最近几十年来，电力电子技术有了很好的发展，同时也给电网带来了大量的谐波污染。当谐波流入电网会造成电网侧的电能质量大为下降，并且使得电气线路，尤其是具备中性线N的系统发生过载发热的情况，并且还可能使得电气设备的绝缘老化大为加速，并最终造成重要的电气火灾隐患。通过大量的调查文献可知，可以采用增大线路截面的方式来对电气火灾进行防范，为了使得防范的效果更好，一般选择将中性线的截面面积增大，从而使得整个回路的阻抗降低。，除了采用线路阻抗减少的措施来抑制谐波带来的危害，还可以通过安装有源的滤波装置进行谐波的滤除[2]。

（3）认定电气火灾原因的研究。原因的认定与技术鉴定、调查访问以及现场勘查等为基础。并且将实际操纵步骤以及综合分析方法作为主导。

1）痕迹物证体系主要包括了混凝土变化痕、材燃烧痕、金属变色变性痕、混凝土变化痕、电熔痕等十三个方面并且不断地提供了补偿。

2）火灾现场的勘查可以通过起火物、起火源等作为重要的分支。

1.3.2国外研究现状 国外电气火灾问题也非常突出，并且为国民的生活带来了很大的威胁以及损害。美国作为高度发达的国家在电气火灾方面造成的损失非常的严重，并且在最近几十年来一直呈现出上升的趋势。并且欧洲国家以及日本也出现了非常严重的电气火灾问题。因此电气火灾在国外也是一个重点研究防范的对象。在实际的情况中，电气火灾也是发达国家火灾预防的重点研究对象，并且也去取得了系统性的研究成果。

①电气火灾防范方法的研究 如果不能够及时的了解电气火灾的形成原因，那么很有可能因此带来很大的损失。文献深入的研究了电气设备在安装过程中的相关防火问题，并且结合国内外在该方面的研究成果进行了总结与归纳，并且从防火角度上对电缆绝缘材料进行分类，并且认真分析了绝缘材料在电气火灾防范中的重要作用；
文献全面的对电气安装用以防止电气火灾的扩张进行了描述。文献还对电气防火领域中的要点进行系统深入的描述，因此国外在低压电线路的电气火灾防范措施研究中有着较大的研究成果。

②电气火灾产生原因的研究 电气线路以及设备出现故障引起的火灾在建筑物发生火灾的事故中是主要的原因。结合实际的情况，国外很多的研究重点都是围绕线路的过载、短路、漏电、接触不良以及保护装置失效等方面。同时国外在这些现象所形成的原因进行了深入的分析。

③电气火灾认定方法的研究 围绕上述的线路电气故障展开电气火灾的认定调查与研究，在认定研究过程中短路电弧发生火灾故障成为了一个研究的焦点；
此外文献对绝缘材料的老化情况，含碳绝缘材料在长时间暴露在外边的情况下会产生一定的导电性也进行了研究；
电气设施的不合理接地也会形成导体漏电的现象；
线路连线以及插头导电片和插座之间容易形成不良的接触，从而使得发热现象的产生。

由于绝大多数的建筑物火灾现场都会出现电路的融痕，这种现象主要是因为电线之间存在一定程度的放电现象。在进行电气火灾痕迹物证鉴定时，国外得长的重视鉴别电路熔痕的鉴别。采用金相检验分析技术，基于火灾发生后的电路导体的检查来实现熔痕特性的判断，并且将微观结构作为基本条件，从而对铜导线熔痕产生的原因进行确定，通过检测石墨警惕中的氧化物浓度以及晶体中树枝状结晶进行测定，从而对短路熔痕的周围环境温度进行确定。

④电气火灾现场勘察方法的研究 为了更好的防范火灾事故，美国出台了《火灾和爆炸事故调查指南》，该指南对电气火灾现场勘查的重点部位以及相关的基本程序进行了多方面的详细的描述。并且随着在火灾事故方面经验的不断增长，该部指南一直处于不断完善的过程中。除此之外，还出台了《电气火灾事故调查指南》，从常用电气、电气设施以及供电线路等方面对其进行了勘查，并且对物证提取进行了全面细致的规定[3]。

和发展中国家相比较而言，发达国家有着更加完备的消防基础设施，一旦发生了火灾事故，造成的影响就会相对较低。

1.4研究内容 1）根据现有的技术研究状况，对常见的低压线路中电气火灾分析认定方法实现全面系统的论述。

2）从结合燃烧原理以及相关的电气技术，深入的分析低压电路中电气火灾故障发生的具体原因，并对电气火灾故障的造成原因进行全面的总结归纳。

3）对电气火灾的注意事项以及主要措施进行了全面的归纳总结。

4）从技术标准的设立以及统一、管理体制的建立与完善，行政法规，在技术研究等方面以及低压线路的电气火灾提出了有效的建议。

第2章 公共娱乐场所电气火灾特点及条件分析 2.1公共娱乐场所电气火灾特点 造成娱乐场所发生电气火灾的原因有多种，常见的有过载、短路以及漏电等。这种火灾往往具有以下几大特征：首先是隐蔽性强，不易发觉且危险性大；
其次，其发生时段集中于用电高峰期，或者是夜深人静时，导致巨大的财产损失以及人员伤亡事件；
再者，其突发性强且极易蔓延开来。

2.2分析电气火灾在娱乐场所发生的主要原因 从燃烧学的角度来看，发生火灾需要以下几个条件，火源、起火物以及助燃物。所以娱乐场所发生电气火灾的三个基本条件相应为：电气引火源、可燃物以及氧气。

（1）其中，可燃物的存在是形成火灾的基础。在娱乐场所，可燃物主要有以下5类：①建筑材料，比如可燃的地毯以及板条等；
②家具以及电器，比如桌椅，电视等；
③各种装饰用品，诸如棉麻布艺以及木质工艺品等；
④常见的一次性用具，其材料包括纸质，塑料制等；
⑤食品以及饮品的外包装袋。由于这些材料的燃点不高。以纸张为例，其燃点处在130一230 ℃之间，木材相对高一点但也只有250一300 ℃，至于麻、布的物质的燃点在也是介于150 到200℃之间，如此一来，微小的火源便可以引发大的火灾。

（2）至于导致这类产所出现火灾的电气引火源，同样种类丰富。由于场所的娱乐性质，各种电气设备密布。总体来看可以分成以下4个类别：①电热器类，常见的有烤箱以及加热器等；
②用电设备，诸如空调机以及发电机等；
③各种电气开关设备，熔断器以及电插销等；
④照明设备，各种灯具如日光灯以及效果灯等。由于这些设备在工作过程中，往往会自行发光发热，那么电火花以及电弧现象也就随之而来，综上所述即为电气火灾的一些常见引火源。

（3）导致娱乐场所出现电气火灾的一些引火方式总结如下。从过往的火灾事故来看，导致各种电气火灾频发的主要原因，以工作人员的误操作以及用电设备处于不安全运转状态居多。其引火方式可以归纳为以下三大类：一是电气线路或者是用电器处在非常规运行状态，导致发热或者是打火现象。产生原因通常是用电设备故障又或者是操作者对其不正常使用。二是用电设备没有及时散热，形成累积高温效应。比如用电器长期超负荷运行，或者是使用时间过久，如此一来，其发热和散热功能处在不平衡状态，这种积热会将处在其周边的可燃物引燃导致火灾。三则是用电设备所形成的高温热射效应。常见于一些发光发热的电器，比如灯具以及电热器等用电器，其即便是正常工作时，也会有大量的热能向周围辐射[5]。

第3章 公共娱乐场所电气火灾原因 3.1电气设施设置不符合技术规范要求 对于娱乐场所而言，电气设施选型一定要合理，以下给出了三总常见的不合理选型情形：
（1）首先是在电线的选择上，可能出现规格型号不合适的情况。一旦其规格型号与负载设计的实际要求不符，那么如果导线的安全载流[1]量没有超过实际负载，此时便会极易导致过载，引起线路发热损坏绝缘性能，进而诱发短路等严重电路故障。实际经验显示：通常，电线所能承受的最高温度是65摄氏度，一旦线路的绝缘层温度超过其规定耐热值的8摄氏度，此时它们的使用寿命将减半。

（2）选择熔断器的方式不科学。熔断器乃是保障电路安全的重要装置。倘若其总容量不符合线路安全要求，一旦所选型号容量过大，那么其保护作用就大大降低；
而反之，如果过小，则可能由于“爆断以及熔断”等原因导致出现飞火，引起火灾。实验显示：熔断装置的熔体温度与熔点基本一致，对于保险丝而言大概是300℃，而保险片则高得多，可以达到550-600 ℃ ），而熔体在熔断时，可能的飞溅距离可以超过0.2m。甚至达到4m，这对于周围存在可燃物的环境而言其危险性是不言而喻的。

（3）.线路绝缘层所使用的材料选取不恰单。对娱乐场所来说，其所使用的用电设备以及相关的防护材料都是有一定的规格要求的[6]。

3.2娱乐场所中电气设备安装不符合要求 （1）.线路安装质量不过关，又或者是导线与用电器乃至其他导线之间存在接线点问题，比如接头松动以及连接处存在杂质等，常见的杂质类型有泥土以及油污等，还有就是线路存在过多的接头，如此一来其接触电阻值也就比较大，容易产生高温现象，久而久之便会引起金属变形乃至直接融化，进而引起接触不良，导致周边可燃物被电火花引燃[7]。

（2）防护装置以及隔热装置设计不符合要求。对于照明灯以及开关等设备而言，其安装需要严格参照电气安装规程进行。在可燃物周边要设计有隔热层，同时对于外露的带电部分必须采取必要的防护措施，还要在插座上安装护罩以及盖板等防护工具。

（3）.电气回路设置方式不恰当。对于娱乐场所，其用电量往往比较大，根据这种负载状态，其配线方式应该有所体现，比如采用分支回路配线法，以免过多负载被接入同一支路中。回路数目足够多的话，导线横截面积也就相应的增大了，如此一来工作时其温度较低，绝缘老化速度也就较慢，降低了火灾发生的可能性。对于一般的娱乐场所而言，起码要采用三个回路，这三个分路可以这样设置，大功率电器插座以及照明设备和其他的电源插座。部分不规范的娱乐场所，在设计时对于回路没有按照要求进行，导致回路分支数目过少，部分回路长期处于过负荷运行，火灾隐患极大。

（4）电气距离设置不达标。由于用电器即便是正常工作状态下又会有热量产生，所以在其与可燃物之间应该保持一定的距离以便防火。而有些娱乐场所，在设计时没有考虑这一点过分注重美观，导致两者间的距离未能达到安全标准，如此一来高温辐射所造成的火灾隐患也就难以排除。数据显示，对于100W灯泡而言，其表面温度通常在170-216℃ ，而灯泡功率一旦达到200 W，其表面温度进一步提升到154—296℃。倘若这些高温灯具与可燃物之间的距离极短，很容易将可燃物引燃。而且，场所内的其他用电器也同样有发热效应，如果不及时散热，也可以将周围的可燃物引燃。比如：对于筒灯以及吸顶灯等有可燃吊顶的灯具而言，如果通风环境不好散热性能差，也有着引发火灾的可能性存在[8]。

3.3电气设施质量不过关 部分娱乐场所为了降低经营成本，在施工设计时便偷工减料，在电气设施购置时贪图便宜，购买一些质量没有保障的产品，导致安全隐患。比如插座，导线横截面积大小是衡量插座导线好坏的关键，通常合格的导线其截面应该在0. 5—0. 75mm2，但是劣质导线则小得多只有0. 2mm2左右，还不到合格产品的一半，更有甚者只有0.09mm2。我们知道对于材质相同的导线而言，电阻值随着截面积的减小而增大，工作时的热效应也是如此，细导线更易发生熔断现象。一般来说，制作插销板的合格材料需要可以承受650℃高温，并且其耐热性能以及绝缘性能都要符合国家既定标准，燃烧时间一旦超过30s便会自行熄灭，组织火灾的进一步蔓延。而那些劣质插销板，其外壳本身采用的就是可燃材料，一旦出现导线熔断现象极易直接蔓延成火灾。除此以外，某些质量不达标的用电器，也会由于自身电气故障原因，成为引火源。

3.4过载火灾原因分析 一旦线路中电流比安全载流量还要大，将会引起线路产生高温现象，进而引燃自身以及周围存在的其他可燃物，这种原因导致的火灾被人们称之为线路过载火灾。

对于线路电气火灾而言，线路过负载乃是主要诱因之一。因为过载既可以直接引燃周边可燃物导致火灾，也可以先破坏线路的绝缘层，进而引起更加严重的短路等电气故障。一般的电气线路，主要由以下三部分构成，首先是金属导体、其次是包裹导体的绝缘层以及一些保护层。其中制作绝缘层与保护层的主要材料乃是高分子有机物，常见的有聚乙烯塑料以及橡胶等，对于此类材料而言，其热稳定性不高，通电之后若是长期运行，由于材料本身发生一些化学变化，会导致绝缘层老化。这种老化进程的快慢与线路中流经的电流值大小以及通电时间都有关系，倘若两者始终维持在安全范围内，材料老化过程是极其缓慢的，通常可以持续工作超过三十年，因此确保导线电缆始终工作在规定温度下是很重要的。一旦导线所承载的电流超过了其安全载流量，那么其工作温度相应的也极容易超标。如果过载量并不多或者持续的时间比较短，直接引发火灾的可能性并不大，也就是说此时线路仍然可以继续运行，然而在这种状态下绝缘材料会迅速老化。而一旦出现严重过载现象，那么产生的热效应也是远超一般，可能会将绝缘层直接引燃，导致火灾。

①对绝缘材料进行电流与温升的关系测试时，线路电路按照标准分成五个级别即I、1.SI、2I、2.SI、3I，其中I所代表的是安全载流量大小，级别没提高一位就增加0.5I，下表3-1中所示乃是所得结果[9]。

表3-11-6mm2塑料铜线（BV）在通过不同电流时温度值C℃）
由上表，我们可以看出每升高一级电流，线芯温升会翻倍。对于常用金属导线而言，其过载能力受截面积的影响较大，截面越大，过载承受力越强，比如，当相同电流大小流过导线时，对于截面积小的导线而言，可能温升已经接近导致绝缘破损的温度（达160 ℃左右，而当电流值到达2I时，小导线温升会进一步接近绝缘层的自燃点（350℃，此时即便是大截面导线，其也会存在明显的温升现象。

②电流与热稳定时间 实验电流倘若比两倍安全载流要小，那么此时电流值越大其线芯温度也就需要更多的时间方能达到平衡。反之，如果超过两倍，线芯温度平衡时间会随着电流的增大而缩短。这种现象之所以会产生，乃是由于不同电流对于绝缘层而言有着不同的破坏效果。倘若电流在两倍安全电流以下，尽管此时也会有一定的绝缘破坏现象，但是总体来说，导线依然处于绝缘层的包裹之中，起到阻止散热的作用。而在相同的散热条件下，线芯温度自然会随着电流的增大而增加，如此一来自然需要更多的热平衡时间。然而一旦电路超过两倍，绝缘层会被严重破坏，线芯会直接裸露在外面，由于此时的散热效果好得多。那么电流越大，这种绝缘破坏过程就越短程度也就越严重，那么热平衡时间也就相应的大大缩短。

③温度与散热条件 当导线自身所流过的电流量差不多时，温升从其自身来看与两大因素有关，其一是散热条件，其次则是绝缘层性质，此外还会受到周围环境的干扰。比如，位于槽板内部的导线其温度往往高于外部的。举个例子，对于横截面积为1 cm2的塑料铜线而言，正常工作时，槽内温度为81℃，而此时相应的槽外电线温度仅仅只有64 ℃，两者之间的温差达到了15℃。当导线流经的是过载电流时，这种差异会更加明显，比如流经电流达到安全电流2倍时，槽内导线温度将会达到惊人的418℃，而此时的槽外导线为336℃，两者的之间的温差为82℃[10]。

3.5不同性质短路火灾危险性分析 对于短路故障，根据其导体接触状态的不同，可以进一步分为两种情况，首先是金属性短路，其次则是电弧性短路。

3.5.1分析由金属性短路所导致的电气起火 如果故障点处由于短路电流过高，导致导体接触点被熔化焊牢，由于此时的接触电阻值极小，往往忽略不计，该短路类型，也就是我们所说的金属性短路，此时的短路电流值是比较大。由金属性短路所导致的火灾主要有以下几点原因：
（1）当短路保护电路动作反应时间比较长时，接触处会由于短路电流比较大而造成高温，如此一来便引起了绝缘层燃烧。

（2）当保护装置拒动时，极大的短路电流持续流通，会形成累积高温效应，将导致整个线路出现严重的绝缘层燃烧现象，甚至将线路烧到线芯全部外露的状态，此时，位于导线附近的其他可燃物，极有可能被引燃，引发火灾。

一旦出现金属性短路现象，将导致极大的短路电流流过导线，因此，只要保护装置设计合理，并且按照规范的操作流程安装，可以通过及时跳闸来避免。

3.5.2分析由电弧性短路所导致的起火现象 电弧也可以自行构成到点通道，由于触头之间的接触面积相当的小，如此一来电流密度也就相应的极大。触头处会存在明显的金属热效应，从而形成电弧性短路。有高压知识我们知道，当场强达到30KV/cm时，空气便会被击穿，而对于民用电路而言，其电压基本上会在400V以下，也就是说正常工作电压基本上没有导致击穿的可能。然而一旦电路出现短路故障，此时对于故障处导体而言，极易脱离，主要有以下几点原因：1）由于此时的短路回路阻抗较大，所以此时相应的短路电流值并不大，也就是说，触点金属并不会由于短路电流所导致的热效应而熔化从而被焊牢；
2）金属熔化时，会产生一种收缩现象，导致脱离接触。进而引起接触点位置出现电弧。电弧具有极高的温度，远超绝缘层燃点，电弧温度处于2000-4000 ℃。再者，这种电弧放电的方式并不需要多高的电压以及电流。通常只需要电压达到12V以上，电流值超过0.25A，便有引起电弧的可能。以铜触点为例，其能够引起电弧电压的最小值仅为13V，而最小的生弧电流不过0.43A而已。所以几乎只要有短路出现，故障部位的电压电流便可以轻易的达到生成电弧的要求，而且是可持续的。并且，短路电弧一旦产生，由于电弧压降比较大，会对短路电流的增加造成限制，如此一来保护装置即便是正常安装有时也会未能及时动作，从另一个角度来看的话，短路电流所导致的电弧效应本身就会有极高的温度以及持续性，极易发展为火源。

因此，相对于金属性短路起火而言，电弧性短路起火不管是发生频率上还是危险性上都要高得多。实际中，大部分的线路短短路起火都是由此引起的。而电弧性短路有多种类型，其中，接地短路故障所引起的短路电弧，危害性最为突出[11]。

3.5.3接地故障电弧性起火的讨论 线路发生接地故障，并且在故障的位置所发生的短路类型乃是电弧性短路，这也就是我们所说的接地故障电弧短路。因为发生该类故障有着较大的概率，因此其具有的危险性要比线路之间的电弧性短路严重。

（1）通常，发生接地故障的可能性要远超其他的线路间短路 ①.而从电气性能以及机械性能两个方面来看，线路对地的绝缘水平相比于线路间的是要低得多的，这也是为什么接地故障频繁的主要原因之一；
b.在安装设备保护线时操作不当，或者是后续的安装维护不到位，也会造成接地电弧出现。

（2）由于发生接地短路故障时，其线路阻抗大并且电流值小 ①.对于TT系统而言，若用电设备与相线发生了接地电弧故障，短路电流的流通方式，乃是同时经过变压器以及其他用电器的接地电阻，通常这个电阻的阻值大概是在4S2，由此可以算出短路电流约为：，倘若是大容量的用电设备，那么由于短路带电流并不太大，将会导致保护装置延时动作，甚至还有不动作的可能存在。

②.相线与“电气系统外的接地导体”存在接地故障时，会相应的产生电弧现象，这会大大增加电气火灾的概率。因此，接地故障是导致火灾的主要诱因。

另外，由于雷电等极端自然现象，也会产生较高的瞬间过电压，并且会造成供电系统中出现较大的暂态过电压现象，这些也会造成电弧现象，进而引起火灾[12]。

第4章 常见电气故障火灾原因认定 4.1火灾原因认定的意义 ①可用于事故责任认定，以便依法处置相关责任人或者是责任单位，让法律发挥其应有职能；

②保险公司可以据此，来决定是否理赔；

③通过分析火灾产生原因，可以有效的总结经验，提高安全防范工作的针对性，以免类似事件频繁出现，有利于消防安全教育；

④根据分析结论，可以修订新的消防安全手册，对于消防安全工作有着重要的指导意义。

4.2概括及描述火灾原因认定过程 对于认定火灾原因包含一系列的工作流程，具体来说分成以下三大块内容，即现场勘查以及后续的技术鉴定和调查取证，与此同时，每一步骤下又包含很多的子系统，从而形成层次分明，内容丰富的火灾调查系统，系统结构简图如下图4-1所示[13]。

图4-1火灾调查系统示意 4.2.1现场勘查 所谓现场勘查，乃是指查找以及勘验事故现场，提取有效证物。并且提取检材，以方便后续的技术鉴定操纵。通常可以将火灾现场勘查分为四个步骤，分别为环境、初步、细项以及专项勘查。图4.2为其说明图。

4.2.2环境勘查 环境勘查是巡视以及观察火灾现场的周围，并且最终获得火灾发生以及发展的概念。在仔细勘查火灾现场的过程中，对现场的痕迹以及相关的物证要进行准确及时的取证，并且和相关的证人进行有效的核对，并且迅速及时的拟定后续的勘查重点。

图4.2现场勘查步骤示意 （1）初步勘查 对于火灾事故现场，首先采用静态观察的方式对于现场表面进行细致观察，此时并未对现场进行挖掘和翻动，只是通过观察火灾蔓延范围；
火灾严重程度；
以及建筑物和其他物件的倒塌特征；
燃烧痕迹；
以及非金属物质的熔融情况和炸裂方式；
判断火源位置；
以及主要电气设备位置和线路走势等，并进行记录以便后续分析。

（2）.细项勘查 在初步勘察的过程中，同时也要进行细项勘查，在维持现场大致环境不变，保持物证不被破坏的前提下，对于现场进行适当的挖掘、翻动等操作，同时记录物体的表面颜色以及灰烬种类等细节信息，同时利用现场勘查技术，确定大小，通过各种技术仪器，对相关证据进行准确的收集。在进行该项勘查的过程，要注意收集有着燃烧痕迹的有价值的证据，将各种物证进行联系，认真推究导致火灾的主要原因。

（3）.专项勘查 如果发现了重要的物证后，如提供火灾能量的残体物质，就应该立即展开专项勘查。要准确的结合他们的使用方式、性能用途以及相关的变化特征来推究发生火灾故障的原因，并且根据实际需要来决定是否需要进一步开展技术鉴定。

4.3线路电气火灾原因认定要点 电气火灾具备自身的规律以及特点。因此深入的了解电气火灾的自身规律对电气火灾原因的分析以及防范有着重要的意义。

4.3.1产生线路电气火灾的前提 （1）.起火点或者是起火点附近，有电气线路存在，或者是由电流回路存在。后一种情况比较复杂，指的是泄漏电流等非常规电路。

（2）.发生火灾之前，线路处于通路。开关位置处于中性线上，这种通电状态不仅包括正常运行状态，也包括短路电流以及漏电电流等。

（3）.线路发生电气故障的时间，必须保证是在火灾产生以前而不是之后。

（4）.故障点与起火点之间存在一定的对应关系。并且，这种由于故障所导致的火灾往往会留下部分痕迹，比如触点的熔痕等。但是要注意的是火灾过程中这种痕迹有可能被破坏或者是掩盖。

（5）.只有达到一定的能量积累后才能够引发电气火灾；

对于电弧短路而言，尽管其电弧温度很高，但并非每次都会导致火灾，它与其他因素也有极大的关系，比如可燃物特征以及电弧所维持的时间长短。通常如果是铜导线，其电弧只能引燃一些易燃的碎屑，对于引燃硬度大或者是没有蓄热能力的物质很难引燃，然而铝导线则不同，它产生的电火花可以轻易的将纸张木屑以及棉布等物质点燃。

至于线路由于金属性短路或者是严重过载等故障所引起的温升，也可以引燃与之接触的可燃物。

（6）.火灾的发生以及后续的发展过程，与电气原理以及一般的火灾蔓延规律都有联系。

（7）.将其他可能的起火原因依次排除[14]。

4.3.2判断线路的通电状态 认定电气火灾的产生原因，首先要做的是对于起火处的线路进行通电状态判定，判断在火灾发生前其是否带电。常用的方式是从负载端向电源处排查，也可以反过来从配电盘向负载排查。重点是排查线路开关的状态以及线路上相关保护装置原本的运行装填，再就是结合设备熔痕进行分析。倘若开关没有被大火烧毁，其开断状态是很容易认定的，然而很多时候，不能简单的通过目视来判断，因为大火会将开关烧毁，所以此时只能收集其残体进行复原在分析其通断状态，主要可以采取以下几种方式来进行判断：
①观察刀闸类开关的通断状态来分析确认；

②观察插销状态；

③仔细观察其它控制装置所处的状态来进行原因确认；

④判断熔断器所处的状态来确认。

⑤观察短路熔痕来认定通电状态。这是最为可靠的灾前状态认定方式。所以在现场勘查时，这也是重要的取证点。

⑥调查取证。向熟悉场所电路的电工以及内部工作人员求证，熟悉电气设备位置，以及起火之前的送电情况。

4.3.3现场勘查主要关注点 现场勘查并非盲目进行，而是有章法可循的，全面排查工作量太大，所以要有所侧重。

（1）.勘查配电盘 配电盘属于介于配电以及供电环节间的重要环节，对于火灾的产生原因有所揭示，各类火灾往往在配电盘上有迹可循。通过观察这些遗留迹象，并进行仔细分析，可以找出其所控制的线路异常位置何在。所以这一步不仅可以反映由其自身所引起的火灾，同时也可以对其控制范围内的设备故障信息有所反映。

具体勘查内容主要有三，首先是外部勘查，其次是对于盘面以及盘面背后的勘查。根据配电盘在火灾之后的不同状态，可以采取不同的勘查方式。通常即便是火灾也不会改变配电盘的位置所在，其内部的仪表以及开关位置大致处于原位置，所以可以遵循由外及内的勘查顺序进行。

1）外部 A配电盘所处位置以及起火位置之间的关系。

B盘的外部结构。

C引进以及引出线所处的状态，尤其是要注意引进线上的铁管状态和临时线的走向。

D周边存放的其他物体。

E对于配电盘本身的被烧状态以及周边的燃烧情况进行分析。判断火是由内及外还是由表及里蔓延；
如果是配电盘自身所导致的火灾，其下部所存在的可燃物会首先被引燃。

2）盘面 A盘内整体燃烧情况。

B盘面的仪表及开关布局和数量变化。查清楚各个开关所对应的回路。

C查明盘内存在的各个开关以及相关仪器的型号和参数。

D开关的通断状态必须搞清楚。按照先总后分的原则进行。倘若发现分开关是合闸的，意味着其下部是带电运行的，反之则不带电，但这并非绝对，因为起火时也会为了扑救而断开开关，所以必须弄清楚拉闸时间。如果不小心在中性线上安装了单极开关，即便是开关断开，设备以及线路也会带电，并且此时开关处于断开时带电范围反而更大，并且可能会由于短路以及漏电等电气故障导致火灾出现。

E对于盘面仪表以及开关进行状态分析，判断仪器表的烧毁原因是由于自身的内热还是外烧所引起的。

F对于保护装置比如保险丝、熔断片要查明规格以及具体安装方式。分析熔断的方式是正常的熔断还是爆断，以及其材料是否被铜铁等金属所取代。

G检查开关盖，看起是否有机械裂纹存在，以及烧蚀情况，观察期内部是否存在烟痕或者是熔珠。

H检查开关的各组成部分，看触点有没有电火花痕迹。

I对于盘面上的电度表以及其他的继电器和互感器等装置进行接点和线圈的检查。观察线圈是否存在烧痕，观察触点或者是接点有没有接触不良现象以及电火花痕迹。

J看开关以及互感器等装置的接线口有没有熔断现象或者是焦化现象。倘若导线与开关的接口处发现热痕迹遗留。比如烧蚀以及焦化等，表示这些部位曾经出现过接触不良或者是过电流的状况。

K对于盘面本身被烧前后的情形进行比对。观察有无烧焦以及电弧击穿现象存在。

L检查各个导电部件的连接处。看动轴有没有氧化以及变色的现象。

M检查开关手柄，看封漆是否脱落或者是存在熔流痕迹。

3）盘后部分 A观察配电盘的外接导线。留意配电管处有没有出现绝缘破损现象，或者是出现短路放电所遗留的痕迹。

B对于盘上的各个部件的连接关系进行分析，观察有没有连接错误现象；
对于导线之间的连接以及导线和其他部件的连接要注意其绝缘层状态是否合理；
观察漏电痕迹是否存在以及有没有对地短路现象；
对于接点看是否裸露，有没有出现接点变色以及击穿的现象。

C对于开关等器件的封漆状态进行观察，看有无熔化情况。

D观察中性线连接点，看是否出现大的变化。

（2）.勘查线路 对于低压电气线路而言，其作用主要是将电能分配并输送到用户端去，所以有着分布范围极广的特点，所以留下的火灾证据也比较多，因此有必要进行细致的线路勘查，以便收集取证。

1）勘查线路所选择的型号以及线路结构设计合理性 A看导线行型号与场所的标准是否符合。

B观察导线的截面参数与所承载的负荷之间的匹配程度。

C观察导线的配线方式是否规范以及走线和线距控制是否恰当。

D固定导线的方式以及其间所安置的绝缘子型号等。

E对于架空线路，不止要勘查上述内容，还要清查以下内容：比如电杆材质以及档距排布，同时还要观察其横杠状态；
对于导线弧度、线距以及导线与其他物体之间所存在的距离也要适当安排。

F、而对于进户线，不仅要排查上述信息，还要额外排查以下信息：进户线长度以及高度；
看与地面上所存放的可燃物之间的距离多少；
同时也要观察进户线相关装置的安装是否达标；
及其穿管方式的选择。

2）勘查线路连接状态 A对于线路所存在的连接点数目以及所处位置进行分析。

B查明其具体连接方式。

C仔细观察接头情况，看是否有松动或者变色等痕迹出现。

D观察其接头采用的材质。

E查明导线其他仪表的连接方式，及其变化。

F起火点与接头位置关系。

G查明进户线的接头以及其与接户线之间的连接点所处的位置是否恰好位于防水弯处，看起痕迹是否有异常状态出现。

3）查明故障点 A观察起火点与故障点所处位置关系。

B寻找故障点部位。

C对于故障点所遗留的痕迹进行特征分析[15]。

4）其他 A观察导线自身的被烧状态。

B判明线路熔痕特征，不同的熔痕比如断痕以及烧熔痕等代表不同的故障原因。

C导线绝缘层所处的状况分析。

D导线保留完整的部分所处的状态以及临时线状态。

E查中性线特征，比如其截面大小以及长度和接点信息。

4.3.4调查访问重点 线路电气火灾的访问调查有着其特殊的要求。下面对其具体要求进行介绍。

（1）.对火灾现场的用电情况以及线路的供电情况进行调查。

1）线路开关、仪表、保护装置等运行是否正常；

2）同一线路用电设备工作是否发生了相应的故障；

3）以电灯为重点查明生活用电有无异常；

4）供电是否正常：
A当电灯出现供电突然中断，如果不是线路供电的问题，那么可能存在两种状况，其中一个是断路，另外一种情况是断路。如果发生的状况是断路，那么只会对后半段的线路供电形成影响。如果发生的故障时断路，那么会对整段线路造成影响，一般会引发过流的现象，从而会触发相应的保护装置的熄灭，从而使得整个线路的用电设备全部停止工作。

B如果电灯出现短暂时间的变明亮，那么说明出现了过压的故障。

C电灯的亮度突然变得微弱，并在保持一段时间后又重新恢复正常，那么说明是由于电动机或者电机类的负载在气动过程中引发的过流现象，从而导致电压出现短暂的下降，并且在电机达到额定工作点的时候又重新恢复正常。

D如果出现电灯的明显变得微弱，那么说明线路上出现了接地故障或者有较大的漏电流。

（2）.查明起火前的异常征兆 查明在发生火灾故障之前是否 麻电现象、以及线路之间是否存在触电情况。并且观察镇流器、变压器等设备是否出现了不正常的动作或者响声，检查是够出现了烧焦的异味。

（3）.查明设计与安装情况 如果发生的火灾是波及面积比较广，起火状况较为严重，就应该对施工安装图、电气设计图以及电气线路是否符合国家规范进行调查。并且和实际的安装设备、线路进行一一校对，排查是否存在问题。

（4）.查明故障点 电气故障时引发线路起火的重要成因，所以在分析电气故障时，首先应该对故障的发生点进行探明，并且确定其故障点形成的各个因素。

（5）.查明使用情况 线路以及电气设备在火灾发生前的使用情况也是非常重要的，因此需要对其进行查明。并且判定用电与起火原因的因果关系以及时间关系。

（6）.查明设备和器具的变动情况 对电气火灾发生过程中电气设施、开关、插头与插座等原始状态是否经过人为的变动进行查明。如果发现了变动，就应该进一步的探明该变动是否是人为因素引起，还是救火过程中的无意碰动。

（7）.查明保护装置的情况 电气设备以及线路上所出现的故障能够通过分析电气设备保护装置动作的特点，如动作的先后顺序进行探明。同时应该了解在未发生起火事前的时间内保护装置所发生的动作情况。同时，在发生火灾后，要确认保护装置是否被人为的改动。

（8）.查明被引燃可燃物的存在情况 在进行调查的过程中应该注意观察电气设备周围附近是否安放有危险的可燃物，并且将物品的数量、状态等进行记录，最终仔细分析可燃物和电火源之间的联系[16]。

4.3.5现场痕迹物证及技术鉴定 电气火灾和很多的火灾现场有着很大的相似性，在燃烧到熄灭的过程中会出现很多的痕迹物证，并且能够有效的揭示起火物、起火点等信息。因此在电气火灾原因分析中能够发挥重要的价值。因此在电气火灾的原因分析中能够发挥决定作用的仍然属于电气故障痕迹物证的提取与分析。它具有多种不同的形式，既是电气火灾最本质产因的表现，也能够体现电气故障火灾的特征。

第5章 公共娱乐场所电气消防安全管理对策 5.1严把建筑设计审核源头关 国家电气安装和施工规程以及国家建筑设计防火规范是公共娱乐场所在建设过程中应当严格遵循的准则。在铺设电气线路的过程中，应该对其进行单独敷设，并且为了防止因为短路引起的过流起火现象，还需要加设阻燃性材料。并且相关漏电、短路等保护装置都应该符合国家规定的规格。

在许多工程的设计审核过程中我们发现设计单位在进行设计的过程中都有相应的规范进行约束，但是在实际的施工过程中，经常会出现工程设计师擅自改动设计，因此偏离了设计的标准，并且使得审核变得无从下手。所以，在实际的建设过程汇中，应该注意各个部门的沟通合作，及时纠正错误，并且重点检查装修材料以及电气线路，使得其达到审核的标准，也能够降低发生整改的可能性。

5.2运用先进技术检测 定期的对电气设备以及线路进行检测能够有效的防范电气火灾事故。公共娱乐设备如果出现长期的运行时间过长可能会发生过载以及漏电等现象，因此可以通过红外线技术对热源进行检测，及时发现潜在的火灾危险。

电气设备消防安全管理是歌舞娱乐场所经营管理中必须引起重点关注的一个方面，歌舞娱乐场所的电气设备如音响、电视机等容易发生短路故障从而引起电气火灾事故，因此应该采取有效的管理措施，并且有效的结合设备的性能特点，进行有效的防范措施，杜绝电气设备附近安放可燃物。另一方面，还应该提供公共娱乐场所员工的电气火灾防范意识。

5.3加强对建筑电气漏电保护 已经被普遍采用的漏电防治措施是在建筑物电源的进线处加装熔断器，从而使其具备防漏电保护的功能。通过在熔断器中加入一个脱扣器以及零序电流互感器，可以使得接地短路故障发生时，过大的冲击电流不会经过零序电流互感器进流入电源，而是与大地形成回路，流入大地中 。

国家电气安装和施工规程以及国家建筑设计防火规范是公共娱乐场所在建设过程中应当严格遵循的准则。在铺设电气线路的过程中，应该对其进行单独敷设，并且为了防止因为短路引起的过流起火现象，还需要加设阻燃性材料。并且相关漏电、短路等保护装置都应该符合国家规定的规格。过大的相间短路容量会使得短时间内产生极高的温度，从而引发附近可燃物发生燃烧[17]。

5.4加强电气设备的管理，加强消防宣传教育 电气设备消防安全管理是歌舞娱乐场所经营管理中必须引起重点关注的一个方面，歌舞娱乐场所的电气设备如音响、电视机等容易发生短路故障从而引起电气火灾事故，因此应该采取有效的管理措施，并且有效的结合设备的性能特点，进行有效的防范措施，杜绝电气设备附近安放可燃物。对于电气设备的维护要安排专业的人员进行仔细的检查校对。此外，要积极开展相应的宣传教育工作，对新上岗的员工进行入岗培训中重点强调消防安全培训，从而让员工具备电气火灾防范意识，从而可以从最大限度上减少因为电气火灾事故所带来的损失[18]。

第6 章 结论与展望 6.1 结论 随着国内经济的快速发展，用电是日常生活中的一件常事，但电能的普遍应用在加快了发展的同时也带来了极其之多的电气火灾事故，而这些事故又在公共场所出现的频率最高，在公共场所发生的电气火灾不仅造成的物质财产损失巨大也很可能带来很大数量的人员伤亡，这就必须引起高度重视，故而本文通过借鉴国外的公共场所的电气火灾的处理经验以及对于我国公共场所电气火灾的研究分析，粗略的总结了一些容易引起电气火灾的原因。

本文认为在我国公共场所引起电气火灾的很重要的原因是可燃物随处乱放，工作人员的误操作，用电设备处于不安全运转状态以及管理层面的不重视引起的。同时由于我国的消防手段不比国外的完备，一旦发生事故后果极其严重，故而本文还分析了不同性质短路火灾危险性以及常见电气故障火灾现场的原因认定的具体方法。

根据以上描述可以看出要解决公共场所电气火灾是一项十分艰巨的工程，本文认为可以从加强消防宣传教育以及监督管理入手：
（1）严把建筑设计审核源头关，在建造公共场所的时候就加设阻燃性材料，铺设电气线路的过程中，应该对其进行单独敷设，并且相关漏电、短路等保护装置都应该符合国家规定的规格；

（2）定期的对电气设备以及线路进行检测，可以通过红外线技术对热源进行检测，及时发现潜在的火灾危险；

（3）杜绝电气设备附近安放可燃物，还应该提供公共场所员工的电气火灾防范意识，对新上岗的员工进行入岗培训中重点强调消防安全培训；

（4）在建筑物电源的进线处加装熔断器，通过在熔断器中加入一个脱扣器以及零序电流互感器，可以更好的保护建筑电气不漏电。

从以上方法入手，一步一步的降低我国电气火灾的发生概率。

6.2 展望 国外很多的研究重点都是围绕线路的过载、短路、漏电、接触不良以及保护装置失效等方面并且发达国家有着更加完备的消防基础设施。故而要想真正的实现防范火灾的目的，还需要更加深入的对发生火灾以后的具体应急措施进行研究，分析研究目前电气火灾频发的各种原因，并且分析认定有关预防措施的方法。

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