浅析大型商场电气火灾的原因及防范

引言

近年来，全国火灾事故尤其是大型商场等公共场所的火灾发生给人们的生命财产带来很大损失，同时也对城市发展带来较大影响。有关资料显示，从2002年起全国电气火灾的发生率已占各类火灾事故的35%以上，在城市火灾原因中已排在了第一的位置。如何防范电气火灾事故的发生已成为急待解决的问题。

1一般电气火灾事故的主要原因

电气火灾事故的形成主要分为过热型和放电型两种。过热型是电气线路和设备发热部位产生异常高温，如超过限定温度和温升，将会加速绝缘老化或直接引燃周围的可燃物，主要由以下故障引起：

a.电气线路或设备线腰发生短路；

b.电气线路和设备过载；

c.导体连接部分接触不良，接触电阻过大；

d.导体绝缘性能下降，引起漏电；

e.非线性负载引起电气线路和设备高次谐波过载，尤其中性线过载；

f.供电电压过低或过高，电气设备的频繁启动等。

放电型是电气线路和设备产生的故障火花和电弧引燃周围的可燃物。主要由以下故障引起：

a.电气线路和设备发生电弧性接地故障；

b.电气线路和设备发生相间短路、单项短路或断线；

c.电气线路过压击穿；

d.电磁感应放电等。

2大型商场电气火灾成因分析

商场内电气设备主要包括照明、电梯、空词、给排水、消防和办公等系统设备，且连续工作时问较长，工作环境复杂，现对其最危险并多发的电气火灾成因进行如下分析。

（1）电气线路接地电弧性短路

电气短路可分为相同短路和单相接地短路。在现今大型商场普遍使用过流保护装置的情况下。相问短路和单相接地短路中的金属性短路都较少发生电弧性短路。而单相接地短路中的电弧性短路由于电气设备或线路故障点接触不良，未被熔融而迸发出电弧或电火花。由于发生电弧性短路的故障点阻抗较大。它的短路电流并不大，断路器难以动作，从而使电弧持续存在。据有关资料显示，仅略大于0．5A的电流产生的电弧温度即可高达2000℃~3000℃，足以引燃任何可燃物，而且电弧的维持电压低至20V时仍可使电弧连续稳定存在，难以熄灭。这种短路电弧常成为电气火灾的点火源。

（2）灯具的选型与安装不合理

根据国家有关电气和消防规范要求，应结合环境特征来合理确定电气的型号、安装位置和安装方式。在有大量照明和专业灯具的商业装饰工程中，安装有大量白炽灯、荧光灯、卤钨灯及各种有电机驱动的旋转灯。容量100W的白炽灯的表面温度为148～228℃，而其垂直紧贴烤燃棉絮等丝织物的时间仅为13分钟。由此可见，若灯具安装不当，直接安装在木基层或靠近商品的位置上，散热条件差，容易热积聚，致使灯具温度很高。如不采取防火隔热措施，极易成为可燃火源。

（3）装修不按规范执行

商场装修只追求华丽而忽视了用电防火安全。如使用大量丝织或人造皮革等软体装饰和未经防火处理的其他可燃材料，用电设备和电源线不按防火要求随便安装在吊顶内或术质墙裙内(按规定吊顶和墙体夹层内的电源线要选用铜芯塑料线穿金属管或PVC难燃型塑料管敷设)。射灯及其他发热量较大的装饰灯具直接装嵌在木质夹层中或离易燃商品较近，以及安装马虎，接头处理不当引起过热或跳火等。

（4）电气施工考虑不周和施工质量差

近年来，电气设备使用景越来越多，电气商品演示，夏季大量使用空调等，使一些老建筑的电力承载能力不堪蕈负，频频跳闸，更严重的是电气线路长期过载，导致绝缘下降，成为一个难以处理的火灾隐患。有的施工单位在设计和施工时又多未考虑多根导线穿管暗敷设时发热而导致的载流量降低，这些因素使所选择的线路截面更显偏小，也给今后使用留下隐患。在工程的施工过程中，电气线路安装不规范，施工工艺不良，导线连接不实，接触不良，绝缘刮破等也是发生电气火灾的—个重要原因。特别是中性线连接质量差，如造成中性线断裂，易损坏设备绝缘，引起单相设备烧坏，甚至火灾。

（5）电气线路中的谐波电流

由于电气技术的发展，非线性负载如计算机、电视、气体放电灯、变频调速设备等在商场中也得到广泛应用。这类设备的负荷电流含有多次谐波电流，这些谐波电流进入公用电网可引起电源电压畸变、波形失真、损耗增加，并可使电气线路(特别是中性线N)过载发热，加速绝缘老化而存在火灾隐患。如果在接人负载时未经仔细计算，造成三相负载不平衡，中性线在叠加上不平衡电流后发热将更为严重，甚至使中性线损坏或烧断，发生火灾。这是近年新出现的电气火灾隐患，应引起商场电气管理人员的重视。

3电气火灾的防范措施

（1）加强对建筑电气的漏电保护

要防止电弧性接地短路，应大力推广使用带漏电保护功能的断路器，就商场而言除线路末端装设30mA漏电保护器（RCD）外，进线处应装设带漏电保护功能的三项四线断路器，漏电动作电流可选300mA或500mA，带0.15~0.3秒延时。带漏电保护功能的断路器其延时功能可与第二级30mA的RCD配合，实现选择性保护。对于漏电保护器的脱扣器应定期检查，在使用至1/4机械寿命时．应在转动部分加注润滑油以防操作失灵引起事故。发现自动开关触点表面有毛刺、金属颗粒等，应及时清除，如触头被磨损至原来厚度的1/3时应更换，以保证良好的使用效果。

（2）严格进行电气设计和装修施工的防火审核

商场的电气工程设计和施工要符合国家有关规范、规程，严禁无证设计或无设计施工。电气工程的安装要符合国家防火安全要求。工程部门要认真做好检查，坚决杜绝无证从事建筑电气工程的施工和安装．不得使用假冒伪劣电气产品及已淘汰产品。随着时间的推移，应定期对电气线路和设备进行检测，在使用中出现过载、发热、漏电等现象应及时查明原因，及时修复或更新，消除火险隐患。随着经济发展，今后会有更多的用电设备进入商场使用和销售，在商场定期装修调改时，电气设计应以发展的眼光选择导线截面，适应未来的需要。在施工中应严格按规范操作，做好线路连接、大功率灯具防火、保护线路绝缘、防止中性线断裂等工作，消除不必要的隐患。

（3）防止高次谐波引起的火灾隐患

为防止高次谐波的影响，现在一般采取增大线路截面，特别是增大中性线截面的办法，以减少回路阻抗，这样减少高次谐波电流在回路阻抗上产生的谐波电压，可相应减少线路的谐波含量。对于有条件的商场来说，防止谐波危害，除了采取减少线路阻抗的措施外，还可以装设有源(或无源)谐波滤波器、谐波抵消器来滤除或抵消谐波分量。

（4）加强电气安全管理

对电气设备加强管理，合理使用电气设备，严禁超负荷用电，确保设备和导线的安全运行。对电气设备要专人定期维护，并进行严格检查，严禁私自乱接乱拉电源，防止人为造成电气设备和导线的机械损伤造成漏电短路等现象。加强教育，提高全员防火意识，普及安全用电常识，严格执行消防法规，实行防火安全责任制，使防火工作落到实处。

4安科瑞电气火灾监控系统

（1）概述

Acre1-6000电气火灾监控系统，是根据国家现行规范标准由安科瑞电气股份有限公司研发的全数字化独立运行的系统，已通过国家消防电子产品质量监督检验中心的消防电子产品试验认证，并且均通过严格的EMC电磁兼容试验，保证了该系列产品在低压配电系统中的安全正常运行，现均已批量生产并在全国得到广泛地应用。该系统通过对剩余电流、过电流、过电压、温度和故障电弧等信号的采集与监视，实现对电气火灾的早期预防和报警，当必要时还能联动切除被检测到剩余电流、温度和故障电弧等超标的配电回路;并根据用户的需求，还可以满足与AcreIEMS企业微电网管理云平台或火灾自动报警系统等进行数据交换和共享。

（2）应用场合

适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。

（3）系统结构

（4）系统功能

监控设备能接收多台探测器的剩余电流、温度信息，报警时发出声、光报警信号，同时设备上红色“报警”指示灯亮，显示屏指示报警部位及报警类型，记录报警时间，声光报警一直保持，直至按设备的“复位”按钮或触摸屏的“复位”按键远程对探测器实现复位。对于声音报警信号也可以使用触摸屏“消声”按键手动消除。

当被监测回路报警时，控制输出继电器闭合，用于控制被保护电路或其他设备，当报警消除后，控制输出继电器释放。

通讯故障报警：当监控设备与所接的任一台探测器之间发生通讯故障或探测器本身发生故障时，监控画面中相应的探测器显示故障提示，同时设备上的黄色“故障”指示灯亮，并发出故障报警声音。电源故障报警：当主电源或备用电源发生故障时，监控设备也发出声光报警信号并显示故障信息，可进入相应的界面查看详细信息并可解除报警声响。

当发生剩余电流、超温报警或通讯、电源故障时，将报警部位、故障信息、报警时间等信息存储在数据库中，当报警解除、排除故障时，同样予以记录。历史数据提供多种便捷、快速的查询方法。

（5）配置方案

应用场合 型号 产品照片 功能

消防控制室 Acrel-6000/B 适用于1~4条通信总线最多可连接256个探测器，可适用于壁挂安装的场所。

Acrel-6000/Q 适用于大型组网，壁挂式监控主机数量较多且需集中查看的场所，主要监测壁挂主机信息。

一、二级

低压配电 ARCM200L-Z2 三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvarh、Hz、cos中)，视在电能、四象限电能计量，单回路剩余电流监测，4路温度监测，2路继电器输出，4路开关量输入，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示，2路独立RS485/Modbus通讯

ARCM200L-J8 8路剩余电流监测，2路继电器输出，4路开关量输入，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示，1路RS485/Modbus通讯

ARCM300-J1 1路剩余电流监测，4路温度监测，1路继电器输出，事件记录，LCD显示，1路RS485/Modbus通讯

AAFD-□ 检测末端线路的故障电弧，485通讯，导轨式安装。

ASCP200-□ 短路限流保护、过载保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测，1路RS485通讯，1路GPRS或NB无线通讯，额定电流为0-40A可设。

短路限流保护、过载保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测，1路RS485通讯，1路NB或4G无线通讯，额定电流为0-63A可设。

配套附件 AKH-0.66 测量型互感器，采集交流电流信号

AKH-0.66/L 剩余电流互感器，采集剩余电流信号

ARCM-NTC 温度传感器，采集线缆或配电箱体温度

参考文献

[1]王厚余.低压电气装置的设计安装争检验[M].北京：中国电力出版社,2003.

[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版

[3]中国航空工业规划设计研究院组.工业与民用配电设计手册[M].北京：中国电力出版社,2005.

[4]大型商场电气火灾的成因及防范，苑辉.

安科瑞电气电子产品选型介绍 吴智敏

审核编辑黄昊宇