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超细干粉在住宅电气线路火灾中应用浅析

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发表于 2013-12-10 11:42:08 |显示全部楼层
  住宅电气线路火灾隐患的特点是电气线路没有专业人员管理,起火隐患多。文章介绍了我国住宅电气线路一些潜在的火灾隐患,如:住宅电气线路设计容量过小、危旧房中的铝导线连接情况恶化、lOkV变电所接地不完善等,并根据发达国家经验和国际电工标准提出了可行的防范措施。
  居民住宅不同于一般企事业单位,一般没有技术安全部门负责电气线路的维护管理,所以电气火灾隐患较多,是电气火灾多发场所。重视住宅电气线路火灾隐患的消除,保证广大居民的生命财产安全,是维护社会安定的一项重要工作。为了减少我国居民住宅电气线路火灾的发生率,我们应对如下问题给予充分的重视。
  1、住宅电气线路设计容量不宜过小
  近年来,我国居民家电的快速普及导致了我国居民用电量增长加快。我国电力部门已经开始走向市场经济,正在废止原来对居民用电限制的有关规定,这无形中又进一步加速了居民用电负荷的增长。因此可以预测,我国城市居民用电量在今后10年内将有一个较快的增长。例如,现在有些家庭已使用大功率的烘干机和电暖气,有的家庭每个卧室都安装了空调机。原国家环保局局长曲格平等代表在联名给九届人大的提案中强调,为了减少北京等大城市日益严重的空气污染,建议逐渐取消城市内的冬季取暖锅炉,采用电取暖器。因此,对居民用电的快速增长趋势,我们应有足够的估计。北京市90年代以前设计的楼房中的电气线路容量普遍难以承受目前住宅用电负荷的上升,故导致轻则频繁跳闸,重则引起火灾后果。
  过去许多住宅火灾是由于电气线路过细,分支回路过少,使线路长期过载,绝缘下降,导致短路起火;也有许多住宅火灾是由于插座太少,住户乱拉临时线,产生异常高温和电弧、电火花,烤燃可燃物引起的。目前,我国正投入大量资金在各地兴建住宅楼,由于一般新建住宅楼的设计寿命为50年,并且住宅电气线路大都采用暗埋法,电线穿上一根塑料管,砌在水泥墙里,而如果日后需要对电气线路进行维修或扩容改造,不仅费工、费时、费用高,而且影响美观和安全。因此,住宅电气线路设计时必须充分考虑用电负荷快速增长等因素,否则目前住宅楼电气线路频频起火的惨剧将有增无减地继续重演。
  如果插座回路和插座数量不够,居民为使用各种家用电器势必要乱拉临时线,用插座板接电。这种临时线往往是没有护套不带地线的双芯绞线,而我国插座板又有很多没有产品标准检验的劣质产品,负荷电流稍大就出现异常高温。多装几个插座花费有限,但却对保障住宅安全起到很大作用。为避免乱拉临时线引起电气火灾,一些发达国家都对住宅插座的安装数量有严格的规定。例如美国的国家电气法规规定住宅内两个墙上插座间沿墙距离不得超过3.6m.这样,一个家用电器不能从左侧插座接电就一定能从右侧插座接电;墙的宽度超过0.6m就必须装设墙上插座。这些规定都是为了尽量避免住户乱拉临时线而引起火灾。
  限制线路截面和电度表安培数并不能真正达到限制用户用电量的目的。目前,市场上的新型电度表可以在4倍额定电流下长期使用,电气线路也可在不十分严重过载情况下长时间使用,这时熔断器和断路器在相当长的一段过载时间内也不动作。然而,由于线路温度的升高,绝缘的老化却加速了,据经验数字表明:允许工作温度为70℃的塑料绝缘,其工作温度每超过8℃,其绝缘使用寿命将相应地减少约一半。所以,压低线路截面的做法不能限制用户的用电,只能增加用户短路起火的危险。
  目前,小部分开发商为减少投资,牟取更高利润,压低线路容量,留下了火灾的隐患。就住宅建设而言,电气线路、插座、开关所占的投资份额是极其有限的。例如,北京某6层住宅楼内的一套两居室住房的工程总造价为93,750元,如将上面北京标准改为香港的标准进行电气设针,则其电气部分投资(包括安装费)仅增加950元,不过总投资的1%,以牺牲住户的电气安全和生活方便为代价来换取这950元的经济效益显然是不妥当的。
  为了尽量减少在基建时给住宅留下电气火灾隐患,建议各地区在制定本地区住宅电气设计标准时,能够借鉴国外发达国家的经验,考虑今后的居民电力负荷增长能力,规定安全可靠的设计数据。同时也提醒设计师们在住宅电气线路设计时能着眼未来的发展,并预留发展裕量,满足未来20-30年负荷增长的需要,加大线路干线截面,增加分支回路数和插座数目,提高我国居民电气安全水平。
  2、危旧房电气线路中的铝导线应换成铜线
  90年代以前,受当时国家有关技术经济政策的影响,绝大多数我国民用住宅电线都使用铝质绝缘导线,容易引起火灾。单纯铝线本身并不起火,起火的原因主要在铝线的连接。由于安装不良或使用年代过长,铝线连接处接触电阻往往过大。当线路电流大时,连接处温度大大升高,有时还伴有电火花,足以引燃邻近可燃物质,酿成火灾。下面分析铝线连接不良导致起火的几种原因。
  2.1铝线表面的氧化层
  铝线表面极易氧化,在施工接头时氧化层虽被刮净,但在若干秒钟内又能迅速形成新的氧化层。氧化层的厚度虽仅3~6微米,但却具有高电阻,随着时间的增长,此电阻还会不断增大。大电流通过高电阻时能产生高温,引燃可燃物质。此高电阻又增加了回路阻抗,减少了短路电流,阻碍了过流保护电器的快速动作,也增加了起火的危险。
  2.2铝与铜膨胀系数的差异
  当将铜端子用于铝线的连接时,因铝的膨胀系数比铜的大36%,在通过负荷电流时温度升高,铝线比铜端子膨胀更多。使铜端子稍稍撑大,而铝线则受挤压。切断电流后,接线端子冷却,而两者的连接较前松弛。这时空气乘虚而人,铝线表面被氧化,这些都会引起连接处接触电阻的增大。再通过电流时,发热更加剧,形成恶性循环,以致最后可能引起火灾。
  2.3铝与铜的电解作用
  铝为3价,而铜为2价,即铝比铜正。如果铝铜连接处进入潮气就形成局部电池,发生电解作用,结果是铝被腐蚀,而这时形成的铜盐也能腐蚀铝。这些因素都能增加接触电阻。同样条件下铜与铜导体比铝与铜导体连接的接触电阻要小约10~30倍,据美国消费晶安全委员会(CPCS)统计的火灾事故率,铜芯线缆只有铝芯线缆的1/55.实践证明,铜芯线缆比铝芯线缆的连接可靠,而且安全性高。
  2.4氯化氢的产生和影响
  因线路过载或上述连接不良的原因,铝线连接处的温度可能超过75℃。如果此温度持续时间较长,铝线的PVC绝缘将分解出氯化氢气体,此气体能腐蚀铝线表面,从而增加接触电阻。由于铝线的连接存在上述问题,铝线起火的危险很大,这已被国内外许多次火灾案例所证明。与铝线相比,铜不易被腐蚀,氧化铜的形成比氧化铝要慢得多。因为,铜的导电率和熔点(1,083)高、机械性能好、工作可靠、使用寿命长。因此,铜线连接处起火事故要少得多。另外,小截面的铝芯比较脆,安装施工不慎易引起导线外伤而开裂,运行中可能发生折断事故。随着近年来用电负荷和线路电流的增大,铝线连接不良的起火危险也随之增大,因此,在一些已出现铝线连接不良隐患迹象的住宅中(例如电路导电不良,绝缘因接头高温变脆有异味等),应测量回路阻抗,如发现回路电阻异常增大,应尽早将铝线换成铜线。同时,在城市危房改造和新建住宅工程中,电气线路应全部采用铜导线,减少居民住宅的火灾隐患。
  3、住宅电气线路火灾灭火器(灭火装置)的选用从住宅电气线路火灾情况以及防火等级要求看,我们在选配消防器材时要有很强的针对性,才能真正起到消防作用。从灭火剂来看,以干粉灭火剂为宜;从灭火效率来看,以配备最快启动、灭火效率搞的自动灭火器材为宜;从防毒防腐蚀来看,以环保、对人体无伤害的产品为宜。HLK超细干粉灭火剂与水雾、泡沫、二氧化碳等相比,在灭火效率,灭火面积、等效单位灭火成本三个方面远远优于后者。

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