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为什么装了空开、漏电保护器等断路器还是会发生电气火灾

 传扬国学 2023-05-02 发布于广东

有人问,为什么安装了空气开关(以下简称“空开”)、漏电保护器等断路器,还是会发生电气火灾?

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要搞清这个问题,还要费点功夫,必须要搞清楚短路的问题!

我们常说的短路分金属性短路和非金属性短路!

金属性短路是指两种不同电位导体相接触,在接触点熔化造成两个导体焊连,焊连处阻抗可忽略不计,这种短路称为金属性短路。

短路处相与相(或地)的接触往往经过一定的电阻(如外物电阻、电弧电阻、接触电阻等),这种电阻通常称为“过渡电阻”。

若不同电位的两点不是直接相接,而是经过一定的电阻(“过渡电阻”)相接,则称为非金属性短路。

非金属性短路时短路点电阻不为0,因而短路电流没有金属性短路大,可能造成断路器不能及时制动,也就是说这种情况下,空开或漏电保护器不一定能够及时跳闸,会带来更大危害。

当不同电位的两导体接触时,大的短路电流通过接触电阻而产生高温,使接触点金属熔化。如金属熔化成团收缩而脱离接触,电流就不再导通,短路现象自然消失,可不引起电气事故。

如两导体接触点熔化焊牢,其阻抗可忽略不计,则变成金属性短路。由于短路回路阻抗小,短路电流可达线路额定载流量的几百倍以至几千倍。这时回路上的断路器则能迅速动作,以保护线路绝缘。

这里最危险的是短路产生的高温有可能引燃近旁可燃物而酿成火灾,导致生命财产损失。

据研究,如果断路器失效拒动(例如断路器被短接或因其他种种原因失效拒动),短路状态将持续。以PVC绝缘材料为例,当线芯温度超过355℃时,PVC绝缘材料分解出的氯化氢将因剧烈氧化而燃烧,这时沿线路全长线芯烧红,PVC绝缘也自燃而形成一条“火龙”,其近旁的可燃物都有被引燃起火的危险,酿成火灾的危险极大。

金属性短路虽然起火危险大,但只要按规范要求安装断路器,并保持其防护的有效性,这种短路火灾是不难避免的。生活中的实际体验说明了这点。

电气线路的过载并不直接引起火灾。过载的后果是因绝缘劣化加速绝缘损坏而引起金属性或非金属性短路,不同形式的短路才是电气火灾的直接起因。

就是说很多的短路往往是非金属性短路、金属性短路同时或先后存在,这让常见的断路器没有办法制动。

短路会造成故障电弧(俗称“打火”),短路产生的电弧持续存在很易导致火灾的发生。这是因为电弧具有很大的阻抗和电压降,它限制了电气线路的短路电流,使过电流防护电器不能动作或不能及时动作来切断电源,而几安的电弧的局部高温可达2000~4000℃,足以引燃邻近的可燃物起火,因此电气线路的短路火灾大多是电弧性短路(非金属性短路或叠加了金属性短路)而不单单是金属性短路引起的。

为什么会产生短路呢?一个主要的原因是线路老化,另外还有使用不当和雷击等因素。

线路老化是可以监测的,这个技术已经被攻克。

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