住宅电气防火研究

住宅电气防火研究

姚正元

身份证号：211321199211202454 东北电力大学

摘要：

随着人民生活的提高，现代住宅的各个方面都发生了前所未有的改变，人门对审美水平和居住环境的要求也在不断地提升。但是，近年来由于各式家电用品数量及用量的增多，用电器的超负荷运行及电路的短路和接触不良等原因导致了许多电气事故的发生，因此，对住宅电气防火的研究是至关重要的，在完善住宅电气设计及电气设备使用功能的同时，还要考虑到以人为本的安全设计理念。

关键词： 电气火灾；电气设计；电气防火；研究

1. 电气火灾原因分析

（1）线路中包含电能，包含电能的线路又隐藏在建筑物内部，一旦某一部位破损发生短路而无法找到根源，最终会导致整个线路发生火灾。

（2）改革开放以来随着中国经济发展人们对用电量的需求不断增大，供电量和供电线路市场容量之间呈现供过于求的状态，从而进一步增大电气火灾发生。

（3）电路回路因为自身故障发生电气火灾的可能性就较大。五千市场上没有任何一款设备能保证自身永远不会产生故障，而一旦发生故障必然会引发线路过热导致火灾。

1.1 电气线路分析1.1.1线路短路

（1）环境原因。线路受周围环境比如温度、湿度等的影响造成线路绝缘层和保护层性质发生改变或者被腐蚀而发生短路；

（2）自身原因。线路自身由于使用时间过长或者材料寿命短等造成绝缘层损坏；

（3）外部原因。线路被踩踏或者被动物啃食造成损伤；

（4）人为原因。带负荷拉闸或检修线路未考虑接地线合闸供电。

1.1.2线路接触不良

（1）布线时留下接头过多，而且没有经过专业技术处理。在长时间的使用过程中接头处发生松动或者错位致使接触电阻突增并产生高温引发火灾。

（2）线路连接处混杂有杂质或金属氧化层引起接触不良；

（3）设计线路时空间小而布线繁多从而让多个回路处在并列状态，一旦有一个回路产生高温着火则必然引起并列的线路起火；

1.1.3线路过载

（1）线路设计时没有预估、导线安装时选择的导线截面积过小，不能长时间搭载大电流通过；

（2）线路运行负荷过大超出额定搭载负荷量；

（3）电线周围环境狭小空气不流通影响线路散热；

1.2供配电系统分析

1.2.1接地方式

要想搞清楚一件事就要从它的源头开始，所以要想搞清楚电气火灾发生的原因就要从供配电系统分析，供配电系统中接地方式又是重中之重，所以我们从接地方式展开分析。选择正确的接地形式可谓是修高楼大厦的地基，所谓地基不牢，地动山摇。合适的接地方式不仅保障了用户的用电安全，更是对防止电气火灾的发生起到了关键性作用。从根本出发才能做到真正的防火。

1.2.2系统负荷不平衡

在供电系统的使用过程中，国家标准GB50096.2009第6.5.2.1条规定:“住宅供电系统的设计应采用TT、TN.C.S 或TN.S并进行总等电位连接，将把人身安全放在首位，预防火灾，不止是做好现在，更要着眼未来，以人为本。综合来看，TN-S系统与其他系统相比优势明显，不仅安全性可靠性良好，而且在当今中国这个用电需求广，用电方式多的国家，配电系统三相发展极度缺乏平衡，单相负荷占据主要，所以这就有了采用TN-S系统的必要性，不仅因为可靠性，为了安全性，以人为本的理念，最主要的是适应我国广大人民的用电需求。

2.电气分析

2.1 温度对导体的影响

（一）绝缘性能降低

材料的耐热性是指材料在受外界热量的影响下能保持其良好的物理性能。材料的好坏取决于其耐热性能的良好与否。好的耐热材料能够适应各种环境的变化而自身不会受到影响，比如导线的绝缘层材料耐热效果良好不仅利于电能的传输，减少损耗，而且预防了电气火灾的发生，益处良多。

（二）机械性能下降

当温度高达一定的允许值后，金属材料的机械强度将显著水平下降。当机械强度丧失殆尽时，材料变失效从而引发火灾。

（三）导体接触部分性能的改变

加热使导体接触面形成氧化膜，使导体渐的接触电阻增大。氧化速率与接触表面温度有关，当加热温度超过一定临界点时，接触电阻会陡增，最终过热导致火灾。

2.2 导线的工作损耗

（一）电阻损耗

线路自身存在内阻，而且，当线路中电流流过导体时自身会因为克服电阻而损耗功率，这类损耗统称为电阻损耗，损耗大小可以通过公式计算即P=I2Rt，电阻损耗功率大小与电流的平方、电阻和时间成成正比关系。

（二）附加损耗

附加损耗一般指变压器运行过程中线圈发热产生的损耗。在本研究中附加损耗指的是线路中有电流通过时，电流集中在导线表面产生的损耗叫附加损耗。交流电流的频率愈高，则附加损耗愈强。

3. 电气防火策略

3.1 电气线路方面

3.1.1 电线的选择

在现代住宅中，电线是不可或缺的一部分。电线的选择应当考虑用电设备负荷的需求，不仅要选择使用负荷高安全性好的电线，而且要根据环境需要选择合适的电线类型。铝线比铜线更容易起火，所以在选择电线的时候尽量使用铜线，更重要的是不要将铜线与铝线混合，这样会导致线路短路产生高温加大电气火灾发生的几率，严重威胁到居民人身安全。

3.1.2 电源插座系统 1）额定工作电压和额定输出电流。插座的额定电流应是其他设备运行状态下额定电流的1.25倍，设计中通常应

该不小于10A。额定工作电压不应超过相关规定入户电压。 2）防护形式和安装规范。插座安装布线遵循“火线进开关，零线进设备”的原则，插座位置明装不低于1.8m,

安装不低于0.3m，空调插座至少2m以上，厨房和卫生间插座1.5m以上，空调和冰箱等大功率电气要使用独立插座， 多设置几个回路，防止一个短路全屋瘫痪。

3）插座的接地。使用电器设备应按相关要求配置插座，需要进行连接带接地线的家用电器的插座，必须安装接地线和插孔，不然一旦漏电就会导致触电事故。

3.2 供配电系统方面

为了适应我国不同地区的用电情况及用电条件，将配电方式分为四种，有单相二线式、单相三线式、 三相三线式、三相四线式4种配电型式。其中三相四线式是四种配电方式中损耗成本最小，功效也是位居前列的，是住宅电气设计研究方案的最佳选择。尤其是近些年家用电气设备日益增多品类丰富，住宅居民对于单相负荷的需求也与日俱增，如果单纯的采用单相电源配线入户是不可能满足人们高负荷的用电需求的，所以综合考虑下来采用三相五线制系统入户是最佳选择，因为这样不仅可以有效的消除三相负荷不平衡的弊端，还能满足人们广大的用电需求，可谓是一举两得。

结 论

现代社会不断发展的同时，火灾也在不断光顾着人们的住宅，给人们的生命财产安全造成巨大的威胁，大量电气火灾事故的发生敲响了加强住宅防火的警钟。现代住宅电气防火是电气安全设计中一项重要的指标，它不仅与财

产安全相关，更重要的是关乎万千人民的生命安全，减少甚至杜绝住宅电气火灾，不仅要着眼于当前，更加要着眼于未来，跟上时代潮流的发展，与住宅设施相配套，展现防火技术的可靠与安全更以人为本。

参 考 文 献

【1】杨在塘．建筑电气消防安全培训读本[M].北京：中国建筑工业出版社，2007．

【2】公安部消防局．中国消防年鉴．2010[M].北京：国际文化出版公司，20l0．

【3】刘峰，李宏文，张小青，沈金波．农村电气防火现状调查及分析【J】．建筑电气，201l，30 (4)：10-13．

姚正元

身份证号：211321199211202454

性别：男

籍贯：辽宁省朝阳市

学历：大学本科

学校：东北电力大学

研究方向：电气

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