电力工程师职称论文分配电箱着火原因分析
摘要：本文以惠州市横沥镇某建筑物为例，结合现场勘情况对分配电着火原因进行了详细的分析，并提出了相关保护措施。
关键词：建筑物,线路短路,保护措施
在惠州市横沥镇发生一起火宅，据业主口述，该建筑物3楼、4楼的分配电箱着火严重烧毁。着火时间不明确，可能是5月16日至20日间。据气象资料显示，5月18日，早上10~12时，有2.4mm的雨量。5月19日，下午17~19时有0.6mm的雨量。
一勘察情况：
1、该建筑物屋面接闪带、接闪杆无直接雷击的痕迹。经检测，接地电阻值1.2Ω。
2、屋面水箱泵机、线路完好无损，可正常运转。3、楼层3楼、4楼的配电箱严重烧毁，用电设备无损坏，而四楼配电箱旁的弱电箱完好无损。楼层1楼总配电箱、2楼分配电箱无损坏，用电设备正常使用。4、庭院照明、监控系统无损坏。5、电表前电线转角一端碰线损坏，另一端转角处变软且粘连在一起。
二 成因分析
经现场情况分析，该建筑物遭受雷击的可能性较小，分析如下：
2.1、室外电箱
2.1.1、高电压
假设直击雷在房子附近入地，通过地网入地时，在地网上会发生数十KV至数百KV的高电位，这高电位通过电力系统的零线、保安接地线和通信系统的地线，也是以波的形式传入室内，并沿着传播到远处，殃及更大的范围。这是其中一种高压源，它的电压由冲击电流峰值和地网的冲击接地电阻值决定。根据资料报导，按50%概率统计，直击雷的峰值电流为30KA。该建筑物的实e接地电阻为1.2Ω，接地网接引线端与大地间的电压为30KA×1.2Ω=36KV，即达到36000V。也就是说，零线与相线间的电压有36000V。这样高的电压对于低压电器和一般通信设备都是无法承受的。
2.1.2、感应雷
如果电路外电源线路引入雷电，感应雷从架空线路产生电磁感应，会引起附近导线上形成瞬间高压，通过导线传导而打坏设备。但该建筑物内的用电设备都没有损坏和放电痕迹。此现象表明是电线短路产生瞬时高电压将配电箱的绝缘击穿，使得温度急剧上升，温度达到配电箱引燃温度，即引起燃烧，从而导致火灾。
2.1.3、电线短路
短路是交流电路的两根导线在电动力作用下互相触碰，电流不经过线路中的用电设备，而直接形成回路。如图4、5电表前的电线所示。由于电线本身的电阻比较小，若仅是通过电线这个回路，电流就会急剧增大，比正常情况下大几十倍、几百倍。这么大的电流通过这么细的导线，由于电阻越大，所产生的热量就越多，会在极短的时间内使导线产生高达数千摄氏度的温度，在短路点处产生的电弧可能会烧坏配电箱，而且短路电流流过导体时所产生的热量可能会引起导体或绝缘损坏。因而足以引燃附近的易燃物，造成火灾。
2.1.4、爬电电弧短路
爬电也是带电导体与地之间的电弧短路，但电弧不是建立在间隙间而是建立在绝缘的表面上，它是一种缓慢形成的绝缘故障。空气中常含有潮气，当空气由热变冷时潮气凝结在绝缘表面形成对地微弱漏电的液膜。液膜蒸发后潮气重的盐分和导电粉尘却遗留绝缘表面上。这一过程周而复始，绝缘表面上的盐分和导电粉尘不断增多，漏电也缓慢增大。久而久之，即使不存在水分，电器的相线和PE线间的绝缘表面也能导电，它被称作爬电。
2.1.5、铝线腐蚀
(1)铝易受电解腐蚀
当两金属连接空隙间渗入带酸性或碱性的潮气，则两金属将形成局部电池。如果铝与铜连接处形成局部电池，因铝的电位较铜低，局部电池的电离作用将使电位低的铝受腐蚀而增大其接触电阻。
(2)铝易被氯化氢腐蚀
铝易被氯化氢腐蚀，为阻止电线电缆中的铝芯被PVC绝缘分解出的氯化氢腐蚀，PVC绝缘内添加有阻止分解出氯化氢的稳定剂。但线路因过载等原因温度超过750C时，稳定剂就不再能阻止氯化氢的形成，铝芯的连接处将受腐蚀而增加接触电阻。
2.2、室内配电箱
2.2.1、电弧性短路
电弧性短路的短路电流小，过流保护器往往不能及时切断电源，而电弧、电火花的局部温度可达千度以上，甚易引燃近旁可燃物质起火。接地故障火灾多的原因不仅是它发生的机率大，而且一旦发生接地故障，它还往往以持续的电弧性短路的形式出现，比一般短路更易引燃起火。
2.2.2、接地故障
接地故障系指电气回路中的带电导体，也即相线和中性线(L线和N线)与大地、电气设备金属外壳以及各种接地的金属管道、结构之间的短路。
接地故障多为持续电弧短路的原因是其故障回路阻抗较大。另一个更重要的原因是接地故障回路中PE线、PEN线接头连接不良导致接头接触电阻过大，对故障电流起限流作用。接地故障的起火危险还由于它在设备外壳、穿线钢管、槽盒上产生的故障电压也能打火引燃。一般短路并不产生故障电压，而接地故障则能使设备外壳、穿线钢管、槽盒等带危险对地电压。接地故障电流使配电箱上电源软缆芯线与所接分支电线的导电不良的接头打火，将附近可燃物品点燃起火，因电流不大，线路首端断路器不跳闸。
常见多发的接地故障火灾用现时线路上装用的熔断器、断路器是难以防止的。对千家万户低压配电线路上最易发生的接地故障火灾未设置有效的切断电源措施，正是我国电气火灾频频发生的一个重要原因。
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