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电气自动化在火灾事故中的应用

发表时间：2020/10/16 来源：《基层建设》2020年第19期作者：代英龙

[导读] 【摘要】随着人们对电气使用安全意识的提升，在建筑电气安装中，就会在线路端安装保护型断路器。当发生火灾时，安全电气线路上的断路器会进行断电保护。

        唐山三友化工股份有限公司热电分公司 063005
        【摘要】随着人们对电气使用安全意识的提升，在建筑电气安装中，就会在线路端安装保护型断路器。当发生火灾时，安全电气线路上的断路器会进行断电保护。而该项技术主要是通过自动保护装置中的热敏元件（火灾感测探头）来感应探头周围温度，一旦温度超出规定范围值，则会激发断路器实现断电保护的目的。该项技术的应用，有效地预防了电气事故，够起到预防和防控的作用。借助该技术能够及时预报线路故障，做到防范火灾事故的效果。本文就电气失火事故中自动化保护技术的应用进行研究。
        【关键词】电气失火；自动保护；技术
        引言
        随着人们用电需求的增加，电气设备带来了诸多方便，同时也存在着用电安全隐患。近些年来因电气原导致的火灾事故频发，占起火原因的近1/3的数量。而其中由于设备老化、电气短路等引起的火灾事故则达到了电气事故的近1/2的数量。火灾会对人们的日常生活造成影响，也会危及人们的生命和财产安全，必须对电气应用予以足够的重视。该项技术的应用，有效地预防了电气事故，够起到预防和防控的作用。借助该技术能够及时预报线路故障，做到防范火灾事故的效果。
        一、电气事故引发火灾的特点
        由于人们对于电气知识认知的不足，常常会认为由电气引起的火灾事故多是因为线路故障导致导电体带电引发电路短路。为了解决这一问题则是利用断路器和熔断设备来预防此类问题。但事实上，电气火灾出现的主要原因是电气接地线路短路造成的故障进而引起电弧或者电火花，最终导致火灾事故发生。而前面所提到的电气之间短路，电流值可达到千安，较大的电流使得金属线芯温度不断上升，甚至线路的绝缘体也会因为高温而导致氧化，进而出现自燃的情况，此时发生火灾的概率非常大[1]。但是高温导致线路出现短路，能够瞬间激发断路器并及时切断电源，使危险得以控制。而电气接地线路造成的短路，电流会受到电阻力的作用造成电弧长时间持续，而此时电弧会造成线路局部温度快速上升，最高可达3000-4000℃。在如此高温的环境下会立即引起周围易燃物质起火，引发火灾。此时，真正因接地故障所造成的短路电流值却非常小，无法激发断路器发挥作用，切断电源。因此可以清楚得知电弧性短路所引发的火灾危害要远大于金属性短路所造成的危害。
        如果接地线路采用全金属TN-C-S系统，其导电功能丧失并
        不会对设备的使用造成任何问题，所以设备在使用中即便出现故障也不易被发现。但出现接地故障时就会因电流量较小而无法触发断路器，导致火灾事故发生。而如果使用TT系统，由于系统自身是由两个接地电阻构成的，导致回路阻抗值较大，更容易引发电弧性短路[2]。由此我们可知，接地故障会因回路阻抗较大导致出现线路短路的情况，进而引发火灾。
        当线路在外部作用下受到损伤，在不断磨损的作用力下引发的短路多是由于线路接地的问题造成的，但这种故障很容易引发电弧性短路的情况发生。
        当线路超出标准负荷要求，导致线路长期处于高温状态下，线路上的绝缘体材料的功效会快速下降，但此时如果没有外因激发并不会出现立即短路的情况。当线路遇到雷电或是过电压的情况，在巨大电压的冲击作用下，线路中老化的绝缘体将会被电流击穿而造成孤光短路。
        二、短路保护
        通常情况下低压断路器主要是用于避免设备出现过载或是线路短路而设置的保护装置。因此其额定的电流值较大，但因接地故障而造成的接地电流值却很小，无法激发断路器发挥作用，所以可知低压断路器并不会对因接地故障而引发的火灾事故并起到预防的作用。
        为此应该选择剩余电流短路器来解决这问题，而且在选择设备时必须要依据实际情况选择适当的设备。在极易出现火灾的场所，要避免故障电流造成的火灾事故。必须要在电气线路中，预装总毫安数不超出500mA的剩余电流断路器或者采用绝缘监察设备。如此一来，当绝缘体出现故障时可以及时发出预警[3]。
        利用该断路器可以有效地防止出现短路故障后电路汇聚热量，造成因热量过高导致火灾发生。

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而且为了预防电弧性接地故障引发火灾，通常情况下会在线路上安装具备电流保护功能的断路器。为了避免电气事故引起的火灾，在现行的《住宅设计规范》中，要求在每栋楼的总电源上加装断路器，同时配备剩余电流保护功能。
        三、自动保护设备
        （一）断路器的正确使用方式
        在电气系统中加入自动保护功能的断路器，是目前针对普通电流断路器配置一个能够感应外部温度的组件——热敏电阻。具备保护功能的断路器能够利用内部的电子组件感知外部温度，当温度不断升高并超出设定的范围，电子组件就会触发电气自动保护型断路器上面的触头脱扣器，将断路器设备所负载的线路依照情况进行分段，以降低线路负载避免与设备之间出现电气火灾。避免因进一步短路导致火灾事故发生。
        该短路器在实际应用中，如果温度不超出规定温度值使用时间再长也不会触发断路器工作，该环境下的温度则被称为额定不动作温度。在此基础上，自动保护型断路器不会因为温度的上升或是意外出现的热源而导致设备出现错误的反应动作，确保断路器运行的可靠性。
        要让电气火灾自动保护型断路器在适当的环境下做出正确的响应，应当在进行设备安装时，对实现温度探测的热敏元件进行保护。具体就是对火灾感测探头进行保护，这样可以使探头充分感应到被检测空间的温度变化[4,5]。当然，为了避免探头感温失准，在安装过程中，感测探头周围不能有影响温度或者会对探头具有辐射影响的物体。比如，在安装过程中将断路器安装到了照明箱中，其所覆盖的检测区域的温度变化，则无法被温感探头检测到，因此也无法发挥作用。
        （二）断路器的主要功能
        普通的电气断路器在线路正常使用时，需要借助人工或者分电源操作对线路进行控制。而具备保护功能的断路器当处于火灾环境中时，高温会触发设备中的感温探头，当温度超出设定范围后会自行激发断路器切断电源，防止火灾事故的蔓延。为安全使用电气提供保障，同时防止消防救灾过程中造成的触电危害。
        1.过载保护
        线路自身荷载值超出规定范围，线路中的自动保护断路器就会进入分段处置的状态，切断所控制的线路上的电流的流通，避免事故蔓延及火灾的发生。
        2.短路保护
        当自动保护断路器所控制的线路出现意外短路的情况，断路器就会立即进行分段操作作业，将线路电源进行切断，避免因短路导致反射弧引起火灾。这种方式能够有效地预防火灾的发生，也可以对已经出现的火灾进行范围控制，避免其蔓延趋势进一步扩大。
        四、结束语：
        电气工程在施工过程中存在一定的难度，使用需求和方式又具备一定的复杂性和特殊性，这无形中增加了电气火灾的预防实施难度。但是做好电气事故预防技术，避免火灾事故的发生是电气工程施工中的首要内容。当然，在实际应用中工作人员应当不断地研究该技术，确保预防措施向多元的应用方式发展，能够在危险时刻切断线路电源，保障人民生命财产安全。也要具备一定的美观性，通过使用保护型断路器对电气的安全性起到预防作用。
        参考文献：
        [1]龚健康.电气失火自动保护技术[J].建筑工程技术与设计,2017,(36):2201.
        [2]苏雪.电气失火自动保护技术[J].中国科技投资,2016,(8):133-133.
        [3]王茜.自动化保护技术在电气失火事故中的应用探析[J].工业C,2015,(030):322.
        [4]马世鹏.电气失火自动保护技术[J].消费电子,2013,(16):227-227.
        [5]王兵.电气失火事故中自动化保护技术的应用[J].科技经济市场,2014,(2):114-114,113.