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摘要：本文论述了低压系统接地故障及其成因和过流保护，阐明了造成接地故障引发火灾的原因。提出了接地故障引发火灾的防范措施。
关键词：接地故障；过流保护；漏电保护；火灾
引发电气火灾的原因很多，由接地故障漏电引发的火灾不断发生，而且，它比一般短路引起的火灾更具隐蔽性，后果十分严重，已引起严重关注。在GB50054-2011《低压配电设计规范》及GB50096-2019《住宅设计规范》也作了明确规定。
1接地故障
接地故障也是短路的一种，接地故障是相线对地或与地有联系的导电体之间的短路（又称接地短路）。接地故障根据故障形式又分为金属性及电弧性两种，前者为故障点以熔焊形式出现，故障电流大；后者为故障点接触不良，产生电弧火花，阻抗大，又称接地电弧短路，故障电流小。
及时切断接地故障线路是确保线路短路时的热稳定，如未切断电路，它具有更大危害性。当发生接地短路的持续时间内，与它有关联的电气设备和管道外露可导电部分对地和装置外可导电部分间存在故障电压，此电压可使人遭电击，严重的对地电弧或火花，会引起火灾或爆炸。
2接地故障的过流保护
低压配电系统中接地故障保护一般采用过电流保护（熔断器、低压断路器）兼接地故障保护，经济简单。但由于各种原因，使得过电流保护装置其动作并非完全可靠，不能及时切断接地故障回路，甚至拒动现象屡有发生：
（1）熔断器可能认为的加大熔丝、熔片电流，起不到接地故障保护作用。
（2）接地故障点在系统足够远的末端，故障阻抗大。故障电流不足使保护器动作。
（3）低压断路器的脱扣电流设置过大，断路器不能及时断开电路或不动作。
（4）接地装置不符合要求，造成接地电阻大，故障电流小。
（5）保护地线在接线端子处连结不实（往往不易发现），故障时造成电阻大，限制故障电流。
（6）电弧性故障接地，电弧电抗大，故障电流小。
上述现象在实际中并不少见，存在一种或几种同时存在，且往往不被人重视，因此接地故障引起的火灾屡见不鲜，而电弧性故障接地引起火灾是常见多发的电气火灾起因。
3接地故障引发火灾原因
（1）电弧性故障接地电流引起火灾，其故障点往往是接触不良，似接非接，故障点产生电弧。电火花具有很大的阻抗，限制了故障电流，使过流保护开关不能动作或延缓动作，故障点局部高温达2000～3000℃，容易引燃近旁的可燃物质。由于故障电弧阻抗大，220V相压大部分降落在电弧上，接地电压大大减小，一般不会招致人身电击。
还有一种保护地线端子处连结不实，往往不易被发现。此时，设备照常工作，一旦发生接地故障，连接端子处产生高温或电弧，燃烧可燃物质，不仅可能烧毁开关设备、导线、电缆，更甚者可能引起恶性电气短路，引发火灾。
日本秋田大学曾做过一个实验。在潮湿的环境下，当带电裸导线接触木材，故障电流流经它的表面纤维素时，会使木材炭化发生火灾事故。
该实验提醒我们，电气线路未经穿管保护而通过可燃物时，或在可燃物上及上空敷设是十分危险的。
（2）接地故障发生过程中，如不及时切断电源，在TN-S、TN-C-S系统故障电压会沿保护地线传导，使所有与之相连的电气装置金属外壳带有对地接触电压，这时就有可能向邻近低电位的水暖、煤气管等金属构件引发电弧成为火源。仅20V的维持电压就可使电弧连续发生；同样引燃周围可燃物及可燃气体。
4造成接地故障的原因
造成接地故障的原因很多，归根起来，主要以下几种：
（1）低压配电系统中设备安装、线路敷设为非电气专业人员，素质参差不齐，施工质量难以保证。表现在潮湿或有酸、碱腐蚀性环境中，电线敷设明露，布线时导线绝缘损伤，导线接头质量和绝缘包扎质量不符合规范要求。
（2）电气线路及设备疏于检查，因过负荷或使用年限长等原因绝缘老化。
（3）选用电气产品，不符合质量要求。
（4）外界因素。水份浸入、挤压、鼠咬致绝缘破坏等。
5接地故障引发火灾防范措施
（1）严格按低压电气装置操作规程施工。做好交工验收，杜绝一切人为造成的接地故障发生。
（2）装饰、装修工程严格执行《建筑内部装修设计防火防范》不用或尽量少用可燃材料，电气线路穿过可燃物时应穿管保护，设置专用接地绝缘线。
（3）配电装置与可燃物应有足够的安全距离。确实分不开的，应做好隔热保护措施。
（4）采用过电流保护兼作接地故障保护时，按低压配电设计按规范验算，满足切断故障回路时间，合理选用保护电器过流保护值。
（5）按规范核选接地保护截面，较大的截面及较小重复接地电阻能增大故障电流，有利于保护装置动作的灵敏度。
（6）电气线路应从防火要求宜采用铜芯线，铜芯线接头不易氧化和腐蚀，且强度高，接头接触电阻小。
（7）装设漏电保护器。低压配电系统，过电流兼接地故障保护并非完全可靠，理论计算满足了，而实际中变化因素很多，如产品质量，维修管理，及使用中参数变化等。因此不能完全有效地防止接地故障引发的火灾，而具有漏电保护功能的断路器对电弧短路有很高动作灵敏度，能及时切断电源，防止火灾发生。为防止因漏电大面积停电，在电源总配电箱（或层总配电箱）和用户分配电箱分别设置漏电保护器，其动作电流及动作时间就选择性的配合使之具有分级保护的功能。总配电箱装有漏电保护的断路器，其主要功能能及时切断故障电流防止引发火灾，一般漏电电流选用300mA。
（8）实施等电位联结。漏电保护器的动作保护也有着机件磨损、接触不良、使用不当、质量不稳定等因素，导致动作失灵的可能。而且漏电保护也不能保护外界沿接地保护线传入的故障接触电压。实施等电位联结，降低接触电压，才能有效地消除漏电的电气线设备与低电位的金属构件之间可能产生的电弧、电火花。等电位联结是指将保护地线与建筑物金属水管、煤气管、通风管、暖气管等金属管道和装置用导线连结的措施，以达到提高电位和均衡电位来降低接触电压，尤其是对于易燃、易爆场所更有其不可替代的作用。
参考文献
[1]GB50054-2011《低压配电设计规范》.
[2]GB50096-2019《住宅设计规范》.
[3]曾永林 《接地技术》 水利电力出版社.