七、配電線路的電氣防火保護(hù)

　　配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備由于絕緣老化、損壞或其他原因，可能發(fā)生各種故障和不正常的工作狀態(tài)。其中最常見的是短路故障(包括接地故障)及線路的長(zhǎng)期過載。當(dāng)電氣線路發(fā)生故障時(shí)，必須迅速切除故障，縮小故障的時(shí)間和范圍，同時(shí)也降低了電氣線路火災(zāi)的機(jī)率。

　　(一)配電線路應(yīng)設(shè)過負(fù)荷保護(hù)

　　電氣線路短時(shí)過載是不正常的，如電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間不長(zhǎng)，不會(huì)超過母線槽、電纜、電線的允許溫升，也不會(huì)對(duì)線路造成損害。輕微的過負(fù)荷如果時(shí)間較長(zhǎng)，也將對(duì)線路的絕緣、接頭、端子造成損害。導(dǎo)體的絕緣由于長(zhǎng)期過負(fù)荷，將會(huì)長(zhǎng)時(shí)間超過允許溫升，導(dǎo)體絕緣將會(huì)加速老化，縮短絕緣導(dǎo)體的使用壽命。嚴(yán)重地過負(fù)載，如100％過負(fù)載時(shí)，會(huì)使絕緣在短時(shí)間內(nèi)軟化變形，介質(zhì)損耗增大，耐壓水平降低，導(dǎo)致電氣線路短路，引起火災(zāi)。過負(fù)載保護(hù)的目的也在于防止短路和接地故障的發(fā)生。

　　中華人民共和國(guó)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GBG50054－95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第434條過負(fù)載保護(hù)電器動(dòng)作特性應(yīng)同時(shí)滿足下列條件。

　　Ib≤In≤Iz

　　I2≤145Iz

　　式中　Ib—線路計(jì)算負(fù)載電流(A)；

　　In—熔斷器熔體額定電流或斷路器額定電流或整定電流(A)；

　　Iz—導(dǎo)體允許持續(xù)載流量(A)；

　　I2—保證保護(hù)電器可靠動(dòng)作的電流(A)。當(dāng)保護(hù)電器為低壓斷路器時(shí)，I2為約定時(shí)間內(nèi)的約定動(dòng)作電流；當(dāng)為熔斷器時(shí)，I2為約定時(shí)間內(nèi)的經(jīng)定熔斷電流。

　　(二)配電線路應(yīng)設(shè)短路保護(hù)

　　配電線路不僅要考慮正常運(yùn)行情況，而且要考慮發(fā)生故障時(shí)的非正常運(yùn)行狀態(tài)，最嚴(yán)重的是發(fā)生短路故障。所謂短路故障是指配電線路中，不同相或相與中性線的絕緣導(dǎo)體，直接金屬性連接或經(jīng)過小阻抗連接在一起。配電線路短路時(shí)，如不在短路電流對(duì)導(dǎo)體和連接件產(chǎn)生的熱作用和機(jī)械作用造成危害之前切斷短路電流，那么短路電流會(huì)迅速使電氣線路的絕緣軟化甚至燃燒。其導(dǎo)體、電流、電火花的高溫，如電氣線路近旁有易燃物質(zhì)也將會(huì)引燃起火。因此線路的電流側(cè)都裝有熔斷器或低壓斷路器等保護(hù)電器，正是為了在短路時(shí)能迅速切斷線路的電源，避免火災(zāi)的發(fā)生。配電線路采用的上、下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作除應(yīng)具有選擇性外，還要使保護(hù)電器與電氣線路的導(dǎo)線和電纜相匹配。如保護(hù)電器整定值選得過大而不匹配，即使線路短路將絕緣燃，保護(hù)電器仍不會(huì)動(dòng)作。

　　《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第422條絕緣導(dǎo)體的熱穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定。

　　當(dāng)短路持續(xù)時(shí)間不大于5S時(shí)，絕緣導(dǎo)體的熱穩(wěn)定應(yīng)按下式進(jìn)行校驗(yàn)：

　　S≥I/K　　　　　(1)

　　其中：S—絕緣導(dǎo)體的線芯截面(mm)；

　　I——短路電流有效值(均方根值A(chǔ))；

　　t—在已達(dá)到允許最高持續(xù)工作溫度的導(dǎo)體內(nèi)短路電流持續(xù)作用的時(shí)間(S)；

　　k—不同絕緣的計(jì)算系數(shù)。

　　將(1)式變換為：S2K2≥I2t　　　　　　(2)

　　(1)式應(yīng)不大于短路持續(xù)時(shí)間5S，否則由于熱量傳導(dǎo)，輻射會(huì)影響溫升，另外也不選用短路持續(xù)時(shí)間小于01s，因?yàn)檫@時(shí)要計(jì)入短路電流的非周期分量對(duì)溫升的影響；(2)式已計(jì)入非周期分量。

　　因此，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)低壓配電線路用計(jì)算電流選用導(dǎo)體截面時(shí)應(yīng)選上限，在滿足性能價(jià)格比的情況下，可放大1－3級(jí)，以利近期五年遠(yuǎn)期十五年線路上的用電規(guī)劃，更有利于防止電氣線路過負(fù)荷的發(fā)生，也相應(yīng)地延長(zhǎng)了線路的使用壽命。

　　(三)配電線路應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)器

　　對(duì)于防接地故障和等電位方面的理論已詳細(xì)介紹過，這里不再贅述。為防止接地故障引起火災(zāi)，除建筑物內(nèi)將可導(dǎo)電的金屬體作總等電位和輔助等電位聯(lián)結(jié)外。為減少接地故障引起的電氣火災(zāi)危害，而在民用建筑的電源進(jìn)戶側(cè)，設(shè)置四刀開關(guān)，并在四刀電源開關(guān)之后加裝漏電電流動(dòng)作保護(hù)器，其額定動(dòng)作電流IΔm≤300mA－500mA。電源側(cè)裝設(shè)的漏電電流動(dòng)作保護(hù)器的作用，一是防止接地故障引起火災(zāi)，二是防止人身電擊危害的第二道防線。對(duì)于多級(jí)裝設(shè)的漏電電流保護(hù)器，前后級(jí)在時(shí)限上應(yīng)有選擇性。

　　八、結(jié)束語(yǔ)

　　我國(guó)民用建筑電氣線路火災(zāi)防范的理論與經(jīng)濟(jì)發(fā)過國(guó)家有不小的差距，問題也較多，應(yīng)積極向經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家和IEC標(biāo)準(zhǔn)靠攏。努力學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)防火理論和實(shí)踐，結(jié)合國(guó)情把電氣線路的火災(zāi)減少到最低程度。另外，設(shè)計(jì)人員不參加各階段和竣工驗(yàn)收，政府各職能部門不了解設(shè)計(jì)意圖和工程設(shè)計(jì)的全過程，也是導(dǎo)致重大電氣火災(zāi)及電擊事故的重要因素之一，應(yīng)引起各級(jí)政府主管部門的高度重視。