电气线路超负荷火灾原因及预防措施

2013-7-8 19:12| 编辑:电工学习网| 查看: 29390| 评论: 0

　　一、线路超负荷火灾原因
　　电气线路中通过电流时，由于导体自身电阻存在会产生一定热量，其大小为Q＝I2RT。导线选定后，负荷越多，电流I功率越大，导线中产生的热量越多。如电流在导体产生的热量和导体外散出的热量相等，导体保持相对热平衡，导体温度不会上升。如果导体中电流产生的热量大于导体散出的热量，热量积累的结果会使导体的温度不断升高。一般规定导线工作的最高温度为65℃，这时导线中的电流为安全电流，超过这个电流为线路超负荷。导线长期超负荷使用可以使绝缘层老化，或者使与导线相邻的易燃物起火。实验证明，当导线内电流超过安全电流2倍时，线芯温度可达300℃，这时可以闻到臭味，导线局部绝缘层起泡与线芯分离，甚至局部出现冒烟；当导线中通过2.5至3倍的安全电流时，线芯温度可达700℃以上，这时线芯变红，绝缘层起火。另一方面由于绝缘层长期处在高温情况下，其有机物成份逐渐碳化，碳化部分可能形成半导体，使导线绝缘程度下降，这又有可能造成线路对地或线路间短路，或者漏电，更进一步的加大负荷，产生更高的温度。如此形成恶性循环，进而引起火灾。
　　二、线路电流与负荷之间的关系
　　线路发热和电流平方成正比。电流I与负荷功率P有如下关系P=IU，U为电压，对一定线路来说为一定值，由此可知功率越大，负荷越多，电流越大，发热越大，火灾隐患越大。
　　对于一个线路中的几个用电设备，它们各个功率的总和为整个线路的功率。即：P=P1+P2+P3+……+Pn；各个支路电流之和为整个线路的总电流。即：I=i1+i2+i3+……+in，由此看来线路并联电器越多总功率越大；总电流越大线路发的热量越多。
　　一般单相电器上都有额定功率和额定电压数，其额定电流即可由I=P/U算出；对于三相电器可用P=IUCOSφ计算，但理论性强，计算不方便，这里给出一经验以式；三相电器电流约等功率千瓦数的2倍，累加各支路电流即可算出整个线路总电流数。
　　三、导线载荷能力口诀
　　依据Q＝I2RT，当线路中负荷一定，电流一定时，导线的发热和导线自身电阻成正比关系。由R=ρL/S知（ρ为导线电阻率，L为导线长度，S为导线截面积）导线截面积越大，电阻越大，发热越少，火灾危险性越小。但是导线越粗，成本越高，在电力输配过程中除考虑发热条件外还考虑成本、导线强度、电压损失等综合因素。不同截面安全载流量在电工手册等专业书中有专门规定。现介绍一个简便口诀可以很方便的算出导线的安全载流量为多少。
　　导线的截面积规格有（单位以mm2计）：
　　1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185等几种规格。
　　归纳总结实用口诀为：
　　十下五，百上二，25、35四三界；
　　70、95两倍半，穿管温度8、9折，
　　裸线加一半，铜线升级算。
　　口诀以铝芯绝缘导线为基础，具体含意解释如下：
　　十下五：10mm2以下的铝芯导线安全载流量为导线载面积的五倍。如4mm2的铝导线的安全载流量为4×5＝20安培；
　　百上二：100mm2以上铝线安全载流量为截面积的2倍。如150mm2铝电缆安全载流量为150×2＝300安培；
　　25、35四三界：16mm2和25mm2安全载流量为截面积的四倍；35mm2、50mm2为截面积的三倍；如50mm2铝质电缆安全载流量为50×3＝150安培；
　　70、95两倍半：70mm2、95mm2铝质电缆的安全载流量为其截面积的2.5倍。
　　穿管温度8、9折：即如果电线穿管保护，使用级别较高时，其安全电流减少为原来的80％；如果电缆使用环境温度超过２5℃时，其安全载流量为原来的90％，如果既穿管又高温则安全载流量为原来80％×90％＝72％；
　　裸线加一半：如电缆是无绝缘裸线，其散热条件好，安全载流量在基础上加一半。如4mm2铝线绝缘安全载流量为4×5（十下五）＝20安培，如果裸线，其安全载流量增加一半为20+20×1、2＝30安培。
　　铜线升级算：因铜线导电性能好，其安全载流量在铝线基础上升一级计算。如2.5mm2绝缘铜线其安全载流量相当于4mm2的铝线为4×5＝20安培，其它类推。
　　按以上口诀可以方便推算出导线安全载流量，结合前面公式计算各负荷电流总数，可以算出导线是否超负荷。例如某线路共有电器为94600瓦，其电流为I=94600/220=430安培，实际选用电缆为70mm2铝裸电缆，则线路实际安全电流为70×2.5（70、95两倍半）+70×2.5×1、2（裸线加一半）＝330安培。线路负荷电流430A大于线路安全电流330A，线路温度高于65℃，线路超负荷。
　　四、防止线路超负荷的措施
　　1、在电路敷设时合理选择导线截面积和导线种类，在条件允许情况下留出一定余量，以备扩大生产增大容量时使用。
　　2、杜绝私拉乱接，严格控制负载。加强对临时用电管理，对线路要定期检查，按期拆除，严禁使用“一地一线”制和裸电线在树上或建筑物上私拉乱绑。不经允许不准私自增加负荷。
　　3、定期检查线路有无漏电和设备增减，一年至少二次测量线路和设备的对地电阻，发现漏电及时解决。
　 4、主线路和各分支线路都安装相应保险、自动开关或漏电保护装置，以便及时切断电源，减小事故范围，防止火灾发生。

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