电气线路防火措施
出处：按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第二卷》第1129页（12362字）
(一)架空线路
1．合理选择导线
在选择架空线路的导线时，应采用符合国家标准的铜铝绞线等，严禁使用单股铝线、破股(解股)线和铁丝。选择导线截面时，应考虑以下三个条件：
(1)导线应有足够的机械强度
架空导线设在露天，遇到天气变化会发生热胀冷缩，同时受到冰雪覆盖和风吹雨打等外力，因此，为了防止断线事故，一般规定铝绞线的截面不宜小于16mm2。
(2)导线允许载流量必须大于线路工作电流
在选择导线截面时，如果其允许载流量小于线路的工作电流，就会发生导线过载发热，严重时，将会烧毁导线。
(3)线路的电压损失不宜太大
线路越长，导线越细，负荷电流越大，电压损失越大。所以一般要求从变压器二次到线路末端(不包括接户线)的电压损失，不得超过额定电压的4～7%。如果电压损失过大，就会出现线路末端的用电负荷工作不正常，如电灯变暗，电动机转速下降
2．注意安全距离
为确保架空线路的安全运行，防止与车辆、树木、建筑物等相碰引起短路，必须使架线与各种设施之间，保持一定的水平和垂直距离。
(1)水平距离
在最大风偏情况下，架空线路的边导线与城市中多层建筑物或新建扩建的建筑物的规线之间的水平距离，不应小于表2－6中的数值。
无风情况下，边导线与不在规划范围内的城市建筑之间的净空距离，也不应小于表4－6中所列数值的1／2。
表4－3－6 边导线与建筑物之间的最小距离
(2)垂直距离
架空线路导线对地面、水面和跨越物的最小允许间隔距离，见表4－3－7所示。
表4－3－7 架空配电线路导线对地面、水面和跨越物的最小允许间隔距离(m)
为防止导线与树木之间相碰放电引起火灾和危及人身安全，导线至树木顶部的垂直距离，见表4－3－8所示。
表4－3－8 导线与树木之间的最小垂直距离
(3)线间距离
为了防止导线与导线相碰，造成短路，所以架空配电线路的线间距离不应小于4－3－9中的规定。
表4－3－9 导线的线间最小距离(m)
(4)交叉距离
电力线路互相跨越时，一般较高电压线路在上，并不应有导线接头；较低电压在下，且应保持一定距离，见表4－3－10。
表4－3－10 电力线相互交叉时的允许跨越距离
3．安装防雷设备
为了保证架空线路的安全运行，必须安装防雷设备保护，如避雷线、避雷器，保护间隙等。
4．定期巡回检查和保养
架空线路的巡视，一般每月不少于一次，雷雨季节增加巡视次数。在线路发生故障时，应立即进行巡视检查，对足以威胁人身设备安全的，应立即停电，并向有关部门报告，及时组织抢修。
架空线路的维护保养应根据各地的运行情况，在每年的春秋两季，对线路进行全面的检修维护。
(二)室内、外布线的防火措施
1．合理设计
在室内、外布线时，首先应考虑线路路径的选择，二是要正确选用导线类型和导线截面。
(1)线路路径的选择
在设计安装室内、外线路时，线路路径选择得是否合适，不仅关系到线路的投资费月，而且直接影响到线路的运行和维修。在选择线路路径时，一般从供电点到用电点，尽量走近路、走直路，避免曲折迂回，减少交叉跨越。
(2)正确选用导线类型
在选择线路导线时，应根据具体环境特点，正确选用导线的类型，通常应考虑到下列各种情况：
①干燥无尘的场所，采用一般绝缘导线；
②潮湿和特别潮湿的场所，应采用有保护的绝缘导线，如铝皮线、铅皮线、塑料护套线或采用穿塑料管，水煤气钢管布线；
(有可燃粉尘和纤维的场所，应采用有保护层的绝缘导线或穿管布线；
(有腐蚀性气体的场所，宜采用塑料绝缘塑料护套线、铝皮线、铅皮线、裸导线或采用穿管布线，但钢管应涂耐酸漆。
⑤温场所，应采用以石棉、玻璃丝、瓷管、云母等作为绝缘的耐热线；
⑥有闷顶的三、四级耐火等级建筑物，闷顶内的电线，应用金属管配线或带有金属保护层的绝缘导线。
2．严格施工
在安装室内、外线路时，固定件(固定电气设备的物体)的埋设、导线的连接和敷设，都要按照规定严格施工，才能保证质量，防患于未然。比如导线穿墙。按配线要求，导线穿墙必须经过穿墙套管(瓷管、钢管或硬塑料管)。如果导线穿墙不加套管，则导线容易被磨损，会发生漏电或短路起火。
3．布线应符合要求
(1)按环境选择导线电缆及其敷设方式
在实际生产、生活中，电气设备所处的环境各异，不同环境要求使用的导线、电缆类型也不同，安装敷设方法也要与其相适应，只有这样才能保证导线电缆在各种环境下的安全运行，防止火灾的发生。具体要求见4－3－11中的规定。
表4－3－11 按环境选择导线、电缆及其敷设方式
(2)安全距离
为了保证室内、外线路的安全运行，在布线时，应注意线间，导线固定点间以及线路与管道、地面之间必须保持一定距离，具体要求见表4－3－11至表4－3－16中的规定
表4－3－12 室外线路的对地距离和线间距离
表4－3－13 导线支持件固定点间最大允许距离(m)
表4－3－14 配线与管道间最小距离(mm)
表4－3－15 室内线路对地距离和线间距离
表4－3－16 导线支持件固定点间最大允许距离(m)
4．导线连接要牢固
导线相互连接或导线与电气设备的连接处，是造成接触电阻过大，产生局部过热起火的主要部位。因此，导线的连接应符合以下基本要求：
(1)导线的连接处，其接触电阻应尽量减小。机械强度不得小于同截面导线的80%；
(2)铝线连接采用焊接时，要防止焊药和熔渣的化学腐蚀；铝线与铜线连接时，要防止接触面松动、受潮、氧化，以及铜铝之间产生的电化腐蚀；
(3)接头处包缠的绝缘材料的绝缘强度应与原导线相同；
(4)导线的连接，不论采用熔焊、铆焊、线夹和压接，还是采用绞接、缠绕和铜铝过渡连接管等方法，均应接触可靠、稳定、牢固，不能松动。
5．定期检查和维护
为了保证室内、外线路的正常工作，应每年进行一次全面的检查，在有条件的地方，可半年检查一次。检查的内容大致有以下几个方面：
(1)随着生产和生活用电量的增加，应检查原设计安装的线路，是否还能承受现有的总的用电量；
(2)检查线路的接头是否良好，有无松动打火现象；
(3)检查线路的导线是否陈旧老化，如果导线绝缘有裂纹等现象，应及时更换；
(4)检查固定导线的瓷瓶、瓷柱、绝缘子，瓷夹板、槽板等有无损坏、脱落，导线是否松动等；
(5)在检查线路时，应注意有无乱拉乱接电线的现象。对不按规定接线的，要及时拆除，以免发生事故；
(6)定期检查导线的绝缘电阻情况，可用绝缘摇表按工作电压
每伏应有1kΩ绝缘电阻的要求进行测量，如果绝缘电阻达不到规定数值的50%时，要找出绝缘降低的原因，及时采取措施加以改进。
(三)电缆布线的防火措施
1．规范施工
在敷设电缆时，施工人员必须保证施工质量，规范施工。在施工过程中，应防止机械损伤：如牵引力过大、弯曲过度、填土不实、埋设深度不够及电缆上面未铺电缆盖板等。
在进行中间接头及终端头的施工时，应保证焊锡及封铅的质量、绝缘材料的正确加热处理、电缆芯纸绝缘的完整以及施工过程中保持清洁等。
2．接头应良好
电缆的中间接头和终端头统称为电缆头。电缆头一般有户内型和户外型两种，油浸纸绝缘电缆多采用户内型有预制外壳的环氧树脂终端头、沥青终端头和包干头等；户外型有瓷质盒、铸铁盒、终端头等。
电缆头是影响电缆绝缘性能的关键部位，最容易成为引火源。因此，电缆头在投入运行前要做耐压试验和绝缘电阻的测量，确保电缆头的施工质量，保证接头的连接良好。
3．采用电缆防火材料
应用防火材料组成各种防火阻燃措施，是目前国内外防止电缆着火延燃的主要方法。常见的电缆防火材料有防火涂料、难燃槽盒、耐火隔板、防火堵料、防火包和防火网等。
(1)防火涂料
防火涂料有膨胀型过氯乙烯防火涂料、改性氨基膨胀型防火涂料、各色丙烯酸乳胶防火涂料等。
膨胀型防火涂料的阻燃机理是：将涂料涂在电缆表面，当电缆受到高温或明火时，涂料层则吸收热能，其中部分物质因热分解成不燃气体(如Co2和水蒸气)，涂料层发泡鼓起，形成炭化泡沫。此泡沫具有排氧和隔热作用，从而阻止了热量传递，防止火焰直接烧到电缆。
(2)难燃槽盒
敷设电缆用难燃槽盒，有钢板型和FRP型两种。FRP型槽盒由4mm厚的难燃玻璃纤维与增强塑料粘结而成，具有耐油、耐火、耐腐蚀、不燃、无毒等优点，适用于－20℃至十70℃的环境温度及潮湿、含盐雾和化学气体腐蚀的环境。钢板槽盒由2mm厚的钢板制成，因其质重，安装不便，故应用较少。
(3)耐火隔板
耐火隔板用难燃玻璃纤维与增强塑料制成，隔板两面涂防火涂料，具有耐火隔热性能。
隔板是用来对电缆层间的防火分隔和封堵电缆孔洞等，可防止部分电缆着火后而波及其它层的电缆，缩小火势范围，阻止火灾蔓延。
(4)防火堵料
防火堵料有速固无机防火堵料和可塑料性有机防火堵料等。它们的作用是对建构筑物的电缆贯穿孔洞时进行封堵，从而抑制火势穿透孔洞向邻室蔓延。
速固无机防火堵料呈粉沫状，形似水泥。使用时，只要加水搅拌成糊状，10分钟左右即凝固干燥，但较疏松。适用于各种电缆孔洞的封堵。
有机防火堵料，在接触火灾热时，能迅速硬化，形成坚固的绝热炭化层。炭化层表面呈白色，具有反射火灾热的功效。此堵料受热的同时，分解出一种不燃物质，能对火焰起到抑制和窒熄作用，最终达到阻燃效果。这种堵料适用于电缆密集区中的一些小孔洞封堵和缝隙的填塞。
(5)防火包
PFB型防火包形似枕头状，内部填充无机物纤维，不燃和不溶于水的物质，以及特殊耐热添加剂。外部由玻璃纤维编织物包装而成。
防火包遇热发生膨胀，首先封住防火包之间的小空隙，再封堵墙体与电缆间的缝隙，从而阻止火势蔓延。适用于电缆或管道穿越墙体或楼板的孔洞封堵。
(6)防火网
防火网是以钢丝网为基材，表面涂刷防火涂料而成。其特点是可保证平时能充分通风散热，若遇外界明火高温时，网上的防火涂料立即膨胀发泡，网孔被泡沫炭化层封闭，从而可阻止火焰的穿透和蔓延。
4．经常检测和维护
按照《电力电缆运行规程》中的规定，要经常对电缆进行检测和维护工作，如发现故障应及时消除，以保证电缆的安全运行。
(1)线路巡视
为了防止外力破坏、鸟害以及由于电缆头套管缺陷引起的事故，必须经常巡视电缆线路和附属建筑物。比如安装在房屋内、隧道内、杆塔上以及敷设在水底的电缆，都很容易受外力损伤，巡视检查时，应特别注意。对直接埋在地下的电缆，在其附近路面上不应堆放笨重物件，以防电缆被压伤。在泥土被挖开的地方，电缆如有悬空情况，须加以吊挂，吊挂时可用木板衬托电缆。
(2)耐压试验
耐压试验是鉴定绝缘情况和发掘隐形事故的有效措施。为了鉴定出准确的绝缘情况，在耐压试验前后，对电缆芯应分别读取泄漏电流值，以便比较。如果泄漏电流不稳定或耐压后的泄漏电流较耐压前增大，以及各电缆芯的泄漏电流值有显着的不平衡现象时，则表示绝缘情况不良，应设法使其击穿，找出击穿部位并修理好后再投入运行，以防在运行中发生事故。
(3)负荷测量
由于季节气候温度不同，敷设环境不同，电缆的允许负荷也随之而异，因此必须经常测量和监视电缆的负荷，使之不超过规定的限度。电缆线路负荷的测量，可用配电盘上的电流表或携带式钳形电流表等，一般在每条线路的电流表上画一条控制红线，以标志该线路的最大允许负荷，当电流表的指针超过红线时，则说明电缆已超负荷运行，应立即采用减负荷措施，以免电缆过热损坏。
(4)温度检查
电缆温度的升高，会导致绝缘强度降低，因此必须经常检查电缆的实际温度，不应超过允许值。检查电缆温度，一般应选择负荷最大和在散热条件最差的线段上进行。例如接近热力管道的地方、电缆用矿渣掩埋的地方、电缆穿在管子内的地方等。
电缆终端头外接点温度的检查。由于电缆长期通过负荷电流和短时的短路电流后，会使接点的接触电阻增大，引起接点发热，因此需在最大负荷时带电测量接点的温度。测温方法可用变色笔或红外线测温仪等检测。采用红外线测温仪测量时，需距测点5～10m以上进行操作，便可测得接点温度。
(四)临时线
临时线路用于突击性工程及使用时间短暂的用电，如基建工地、水利工地、农村突击性的排涝、抗旱、脱粒以及机械设备检修等。
1．临时线路的火灾原因
(1)线路敷设简陋，安装不当，管道不严等引起火灾。
(2)导线截面选择过小，致使导线过热起火。
(3)乱拉乱绑导线，造成导线碰线或接触不良打火等。
2．临时线路的防火措施
(1)临时用电线路应得到有关部门批准后，方可装设。并指定专人负责管理，在使用中定期检查，按期拆除。
(2)根据具体环境特点，正确选用导线类型和导线截面，合理配线。
(3)临时低压架空线路的线间距离不得小于30cm，档距不宜超过30m，线路总长度不应超过500m。导线应用瓷瓶固定，不许将导线挂在树上等，以免造成导线绝缘磨损漏电。
(4)临时用电线路的电源侧及操作的地方应装设开关、熔断器，严禁将动力线直接接在电源线上。室外的开关、熔断器及插座应有防雨箱保护。
(5)严禁采用“一地一线”制安装电气照明及其它用电设备。
(6)在用电停止时，应切断临时线路的电源。室外临时线路若遇大风、暴雨等特殊情况，应暂时切断电源，待风雨过后，再通电使用。
(7)在检修设备时，对电动机械设备的外壳，应有良好的接地保护装置等。
(五)接地与接零
接地与接零是防止电气线路遭受雷击过电压或电气设备外壳意外带电而造成触电危险的重要安全技术措施。
1．保护接地
保护接地，就是把电气设备的某一部分通过接地装置同大地之间作良好的电气连接，见图4－3－2所示。
图4－3－2 保护接地安全
1．接地体 2．电气设备
保护接地是用在中性点不接地的低压配电系统中。当电气设备某一相碰壳或绝缘击穿使设备外壳带电时，接地电流将同时沿保护接地装置构成回路。
由于人体的电阻大，一般在1．5kΩ以上，而保护接地系统的接地电阻较小，一般在10Ω以下，所以较大的故障电流则通过接地体流入大地，只有微量的电流经过人体，从而保障了人身安全。
图4－3－3中没有安装保护接地装置，则故障电流全部从人体流入大地，发生人身触电事故。因此，在中性点不接地的电网中，电气设备等不采取保护接地措施，是很不安全、非常危险的。
图4－3－3 不接地危险
2．保护接零
保护接零就是把电气设备在正常时不带电的金属部分与电网的零线连接起来，见图4－3－4所示。
图4－3－4 保护接零安全
保护接零是用在中性点接地(又称工作接地)的低压配电系统中。当设备某一相绝缘损坏接地或碰壳时，即与零线构成相－零闭合回路，则此时短路电流是很大的，从而立即引起保护装置动作，使故障设备脱离电源。
图4－3－5中的变压器中性点不接地，如果发生一相碰地故障时，外壳接中性线的设备，对地电压将上升到接近于相电压，这时，一旦人体触及带电体，将会造成触电的危险。
图4－3－5 中性点不接地时一相碰地
采用保护接零，除在中性点工作接地外，还必须每隔一定的距离将零线再次接地，又称重复接地，见图4－3－6所示。重复接地是保护接零系统中不可缺少的安全措施。
图4－3－6 有重复接地时零线断裂
图4－3－7为无重复接地时零线断裂后，某一电气设备发生碰壳短路时，所有连接在该段零线上的电气设备外壳均带有接近于相电压的电压，因此，无重复接地是很危险的。
图4－3－7 无重复接地时零线断裂
重复接地的作用是当电力系统发生接地短路或设备碰壳时，可以降低零线对地电压。当零线发生断裂时，可以使故障程度减轻。在三相四线制系统中，多采用这种保护接法。重复接地的接地电阻在10Ω以下。
(六)短路保护
电气线路发生短路时，其短路电流的热效应、磁效应、力效应和电压降等对导体、电气设备、电能用户以及整个电力系统都将产生严重后果。因此，应对电气线路进行短路保护，防止事故的扩大。
1．熔断器保护
熔断器是电力系统和用电设备等短路或过负荷的一种保护装置。其结构一般由熔体和底座或熔管组成。对于熔断器的类型、结构、用途及规格将在第三章有关内容详述。本节只重点介绍熔断器的保护特性。
熔断器在正常情况下是安装在被保护网络或设备的电源端，当发生过电流故障时，熔体熔化，使网络与设备隔离，要使供电线路按照预期的电流和预定的时间切断，必须选择适当额定电流的熔体。不同熔体在一定电流下，其熔断时间是不一样的。决定熔体熔断时间和通过电流的关系曲线，叫做熔断器的保护特性曲线，如图4－3－8所示。
图4－3－8 RC1A系列熔断器各种额定电流熔体的保护特性曲线
从图4－3－8中可以看出，每一额定电流的熔体都有一特性曲线相对应，它表示任一电流通过熔体熔断的时间范围。保护特性曲线是用实验作出的。
根据熔断器的保护特性，在安装熔断器时，只要选择适当额定
图4－3－8RC1A系列熔断器各种额定电流熔体的保护特性曲线电流的熔体，就能有效地对电气线路或电气设备的短路和过负荷进行保护。
2．自动空气开关保护
自动空气开关又称自动空气断路器，由于其灭弧性能较好，故在正常运行时可接通和切断负荷电流。并具有短路、过负荷和欠压保护特性，因此广泛应用于低压交直流配电系统。
(1)结构与原理
自动空气开关的结构，主要由触头系统、灭弧装置、脱扣保护装置和操作机构等组成，其工作原理如图4－3－9所示。
图4－3－9 自动空气开关原理图
1．触头；锁键；3搭钩；4转轴；5杠杆；6、11．弹簧；7．过流脱扣器；8．欠压脱扣器；9、10．衔铁；12．热脱扣器双金属片；13．加热电阻丝；14分励脱扣器；15按扭；16合闸电磁铁
自动空气开关的三个触头，分别串接在主电路的三相上，当自动空气开关的操作手柄手动或自动合闸后，触头1由锁键2保持在合闸状态，锁键2由搭钩3支持着，搭钩3可绕轴4转动。假如搭钩3被杠杆5顶开，触头1就被弹簧6拉开，电路切断。
搭钩3被杠杆5顶开，是通过过流脱扣器7、8和12来实现的。过流脱扣器7在正常运行时虽然串在电路中，但线圈产生的吸力不能将衔铁9吸合，只有当线路发生短路产生大电流使电磁吸力增加时，才能将9吸合，同时撞击杠杆5，把搭钩3顶开，断开触头1。
并联在主电路上欠压脱扣器8，在电压正常时，线圈产生的吸力将衔铁10吸合，当线路电压降到一定值，吸力减少，衔铁10被弹簧11拉开，撞击杠杆5，将搭钩3顶开，也可使触头1打开。
热脱扣器由双金属片12组成，当线路过负荷时，过负荷电流流经加热电阻丝13，使12发热弯曲，同样将搭钩3顶开，断开触头1，起到过负荷的保护作用。分励脱扣器14可作远距离控制用。
自动空气开关都装有操作手柄，作为正常情况下的通、断电路和故障后重新接通电路用。
(2)保护特性
①过电流保护。自动空气开关的过电流保护动作，是靠过电流脱扣器或复式脱扣器来实现的。过电流脱扣器有长延时、短延时和瞬时三种，其安一秒特性见图2－10所示。长延时只作过负荷保护；短延时既可作短路保护也可作过负荷保护；瞬时只作短路保护。复式脱扣器由电磁脱扣器和热脱扣器合成，前者具有瞬时特性，后者具有长延时特性，故兼有短路保护和过负荷保护的作用。
图4－3－10 过电流脱扣器安一秒特性
1．长延时(t＞10S)；2．短延时(t≈0．10．4S；3．瞬时(t≈0．02S)
②过负荷保护。是通过长延时过电流脱扣器或热脱扣器来实现。当负荷电流大于自动空气开关额定电流的1．1～1．45倍时，自动空气开关即可自动调到10～120S内分闸。
③欠压保护。当电压＜40%的额定电压时，欠压脱扣器动作，切断电源；如果电压＞75%时不动作。
(3)类型选择
自动空气开关分为框架式和塑料外壳式两大类。框架式有DW10、DW5型等，具有过负荷、过电流和欠压保护作用，额定电流可达4kA，分断能力可达40kA，适用于低压配电系统。
塑料外壳式有DZ10、DZ4、DZ5型等，额定电流较小(5～600A)，通断能力较低，一般适于用电量较小的电气回路中，可代替刀开关和熔断器使用。
为了保证配电线路和用电设备在过负荷或短路时，自动空气开关能够可靠动作，保护导线电缆和设备不致因过热而烧坏，引起火灾。对此，在选用自动空气开关时，应根据具体情况选择合适的类型安装，才能起到保护作用。