加强电气火灾原因调查
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摘要：文章针对目前电气火灾调查存在的薄弱环节，分析论述了应该注意的问题和加强的措施。 关键词：电气火灾；电气火灾原因认定
目前，电气火灾已成为消防安全的主要致灾因素，不仅次数多、损失大，而且多年来一直居高不下。这对公安消防机构而言，迅速准确地认定电气火灾原因，既是重要职责，又是一项严峻挑战。笔者根据多年来从事电气防火和火灾调查的实践与研究，针对目前电气火灾调查应该加强和注意的问题作一归纳，望有益于消防事业。
一、作好现场保护，掌握原始状况是原因认定的前提
与一般火灾现场（如明火引燃）相比，勘查前及时有效、全面保护好电气火灾现场和全面获取电气原始状况显得尤为重要，主要基于以下几点：
1、物证分布广泛。电气火灾现场供电一般要经过低压变压器→总配电盘→分配电盘→户配电盘→电气开关→用电器等配电设备；其供电线路则经过主线（架空或地埋线）→支线→分支线→室内布线→用电器（以上还视具体情况可多可少）。其特点是：线路分布距离长、环节多，而且控制、保护开关往往是多级的。由于电能传输的特点，一旦发生电气火灾，在有所关联的各个环节的设备和线路上都会留下痕迹或证据。因此不仅对烧毁和火灾蔓延波及场所的线路、开关、熔断器、断路器等电气设施要作好现场保护，而且对火灾未波及但与供电有关的线路、控制、保护、计量装置也要及时有效地纳入现场保护范围，这对最终确定火灾原因将起着至关重要的作用。例如实际中就碰到过，导致起火的用电设备及严重烧毁的部位在地下室，而供电控制开关在完好的一楼；又如漏电点在甲栋建筑的线路，由于电气的关联，接地过热点（起火点）及烧毁部位却在乙栋建筑；再如接地电气故障点在高压配电部分，由于接地的因素，引起低压部分过压绝缘击穿引起失火。
2、物证具有微小、隐蔽，难以寻觅的特点。电气火灾往往由于短路、严重超过负荷、漏电、接触不良等所产生的高温、电火花（电弧）引发火灾，由于电能释放的特点，显现这些原因的故障点的几何尺寸、作用表面积小，加之目前供电线路多采用墙内或装修层内的暗敷，火灾中建筑及装修层的垮塌掉落极易对故障点的熔化、放电、过流痕迹造成破坏性失落，使得证明电气起火的直接物证难以获取，因此在火场勘查中要小心仔细，最大限度地查找这些证据，同时在灭火中也要注意现场保护，有可能时应尽量使用开花、喷雾水枪，以免物证失落。
3、起火受多种因素的影响，电气火灾从故障的产生到引燃表现出循序渐进的过程。火灾的发生一般与电气设计、安装、使用、维修多个环节有关。要准确地认定火灾原因并对火灾发生、发展作出合乎逻辑的描述就必须全面了解各个环节的情况，要通过设计、安装、维修人员详细了解掌握电气设计、安装施工图，维修、改造情况，平时，特别是火灾前电气设施的使用、故障情况。尤其要注意到对同一建筑、同一（或同相）线路用户也要了解情况。
二、加强对供电保护原理、形式和基本电气规范的学习掌握
1、为防止电击伤人和电气火灾，目前供电线路和保护装置组成了不同的接地保护系统，从系统安全的意义讲，电气火灾的发生正是由于系统不能正常协调运行，以至故障产生后未能及时切除，防火灾的保护作用未能正常发挥。从常见的低压供电保护系统来看，有下列几种形式：
TN-C-S系统如图1，又称四线半系统，即供电线路在进入建筑前由四根线路组成（L1、L2、L3、PEN），四线的末端（一般是在进入建筑处）将PEN线分为中性线N和保护线PE，分开后不再合并，末级供电变压器中性点直接接地。系统内利用安装熔断器或断路器与线径的配合实现相线之间、相线与中性线之间短路或过负载保护；用电设备的外露可导电部分接到PE线上，当发生常见的接地短路（相线与设备外壳相碰等）或设备绝缘失效发生对地短路故障时，短路电流通过PE线使保护装置动作并使外壳对地电压降低，从而实现保护。
TN-C系统，又称四线制系统，与TN－C-S系统的差别是PEN线进入建筑后不分开，系统内短路、过负载保护与TN－C-S系统基本相同，不同的是，其用电设备的外露可导电部分接到PEN线上实现接地保护。
TN-S系统，又称五线制系统。即系统始终保持三根相线L1、L2、L3，一根中性线N及一根保护线PE供电，保护措施与TN－C-S系统相同。
TT系统，与TN－C-S系统不同的是，用电设备的外露可导电部分通过各自的PE线接地实现接地保护。
IT系统，结构与TT系统相类似，只是其电力系统不接地或经过高阻抗接地，用电设备的外露可导电部分通过各自的PE线接地。其保护原理是，通过接地检测装置，及时发现单相接地故障加以处置。多用于煤矿及希望尽量减少停电的特殊场所。
最常见的为如图1所示的TN-C-S系统。对于该系统如仅从短路起火判别，能够发生短路的线路有相线（L线）之间、相线与中性线（L与N）、相线与保护线（L与PE）之间及相线与地之间。如果不了解系统的接线形式和特点，就很难从总体上把握短路起火的形成机理，现场的勘查也缺乏指导性而存在肓目性，甚至于在现场中面对大量零乱的残存线路，可能出现从中性线与保护线之间、中性线（或者保护线）与用电设备之间寻找短路对应点的错误，导致错误结论。尤其对于漏电等失火原因复杂的现场勘查、分析，此点显得更为重要。
2、为防电气火灾，现行众多的电气规范在供电线路的敷设、保护装置的安装等方面都分门别类作出了要求。例如，常用的《低压配电设计规范》（GB50054-95）对低压配电电器的选择，对截流导线的选择，对配电线路短路、过负载、接地故障保护等方面都作了详细规定。又如《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-94）对供给电动机、电焊机等用电设备的末端线路规定了用电设备的特殊保护要求等等。了解掌握这些规定和要求，再对比失火现场电气设施的安装、使用的实际情况，对分析判断原因，指导火场勘查，获取物证无疑将起到重要作用，特别是在直接物证无法获取时，这些要求和规定将对火灾原因的间接认定起到重要作用。
三、要加强电气保护装置和常见用电器具的研究
近几年在电气火灾居高不下的同时，防止电气起火的电气保护装置也日趋完善。最令火调人员头痛的是火灾现场线路安装有过流、漏电等保护装置，但其他原因排出后，火灾原因又要从电气火灾入手，这就不得不使我们必须了解掌握以下问题：
1、电气保护装置的特性及安装要求。一般过流保护（短路、过载）电器具有反时限特性，即电流越大动作时间越短，常用的低压断路器通常分为配电、电动机、家用及类似家用保护型之分，其保护特性是不同的。断路器对于火灾调查最有意义的参数是动作电流和动作时间。当探究线路短路起火时，我们不得不对断路器的选用、安装、动作参数的整定情况进行考证，必要时还要结合线路和其他电气装置的安装敷设情况进行短路电流的估算。对于目前广泛使用的漏电保护器也有动作电流和动作时间的设定，同时在安装方式上也有严格的要求，当怀疑漏电起火时，也不得不对其考证。实际火场中的保护电器往往也遭到不同程度的破坏，经常需要根据残体判断保护电器在火灾前（故障产生时）的动作状况，如不熟悉保护电器本身的电气、机械结构，则极易错下结论，尤其是现代保护电器已朝着功能组合、结构精巧的方面发展，更应加以注意。
2、家用电器起火特征的研究也不容忽视。目前家用电器从大类上分有视听设备、洗浴、取暖、空调、炊食机具、电脑等多种多样，从电能转换为其他形式能量的方式也多种多样。如转换为热能就有电热管式、红外线式、电磁式等，电视机有电子枪式、液晶式、等离子式等。而且随着家用电器功能的不断增多，其内部电气控制线路日益复杂，往往都是强弱电的复杂组合。如果对现代家用电器结构不作必要的了解，一旦家用电器起火，火灾原因的认定将无从下手。
四、要加强现场检测仪器的阳花使用
如何在现场采用现有仪器设备帮助勘查和火灾原因分析认定，这又是目前火场勘查的一个弱点。许多人认为现场的电气设施已遭到严重破坏，仪器检测已无法使用。但实际中仪器的应用却能对电气火灾的调查起到帮助作用。特别是目前电气线路普遍采用铜芯线，由于其熔断温度较高（1083℃），机械强度远高于铝线，相当部分的火灾现场线路被烧、砸、拉、扯断线情况较少，这更为检测仪器的使用提供了基础条件。
1、绝缘测试仪（兆欧表）——一是可通过测量供电线路相线与相线之间、相线与中性线之间、相线与保护线之间、相线与大地之间的绝缘电阻和通断情况，以帮助确定发生短路、接地、断线等故障的线路，再沿着故障线路找寻故障点和相应可能是着火源的短路、过载、漏电等痕迹。二是对变压器、镇流器、电机、家用电气设备内部线路进行绝缘测试，以判断是否设备故障引起火灾。甚至于还可以通过对炭化木质材料绝缘电阻的测量，帮助判断起火部位或漏电点。
2、万用电表——一是测量火场中较为完整的控制、保护等配电设备的通、断，以判断设备在故障时的状态；二是测量用电设备内部线路的通、断及电阻大小，以判定设备是否发生过短路、过载等故障；三是可测量设备内元器件是否遭到电气损坏，如电容器是否绝缘击穿、半导体器件是否热击穿等。
3、磁测定仪——通过对线路近傍及怀疑雷击点近傍杂散铁磁性材料磁量的测定，利用磁数据法、规律法帮助确定短路和雷击火灾。
4、游标卡尺——通过线路、保险丝直径测量，以判别短路保护装置是否能正常动作。
5、塞规——在无残存保险丝的情况下，通过测量保险丝间隙来判定保险丝的大小，以推断短路或过负载保护是否能正常动作。
6、接地电阻测量仪——通过线路接头或固定点接触电阻的测量，来判定是否存在接触不良引发火灾。
五、结束语
随着现代电器产品的大量涌现和电气线路、设备防火保护措施的日臻完善，电气火灾调查的难度也越来越大，除上述讨论的问题外，在电气火灾物证的现场提取及火灾物证实验室鉴定，常见绝缘导线短路、过负载、漏电等电致起火机理的研究，以及如何结合实际情况，对所认定的火灾原因进行恰当表述等方面都还有待进一步加强和完善。
参考文献：
《低压配电设计规范》（GB50054-95）“公务员之家”版权所有
Talkabouttheproblemsofreinforcingelectricalfireinvestigation
ZhangXuekai
（SichuanFireGeneralBrigadeChengdu，610072，China）
Abstract:Thepaperdiscussestheweakpointsofpresentelectricalfireinvestigation,analyzes
Keywords:electricalfire;judgethecausesofelectricalfire
作者简介：张学楷，（1957—），男，汉族，四川仪陇人，四川省消防总队防火部副部长，高级工程师，学士。主要从事火灾原因调查，消防产品、消防科技管理工作。成都市青羊区石人南路2号，610072。
