接地引起火灾原因及防范措施

　电气火灾目前有上升趋势，其中由于接地故障引起的火灾也不少。为了防止接地故障造成火灾，这里对其产生的原因进行分析，并提出预防措施。

　　一、接地故障引起火灾的原因

　　接地故障为相线与电气装置的外露导电部分（包括电气设备金属外壳、敷线管槽及构架等）、外部导电部分（包括金属的水、暖、煤气、空调管道和建筑的金属结构等）以及大地之间的短路，如图1 所示。这种故障与相线和中性线间的单相短路故障不同，与相线之间产生的相间短路也不同。

　　接地故障与一般短路相比，当产生火灾时具有更大的危险性和复杂性。一般短路起火主要是短路电流作用在线路上的高温引起火灾，而接地故障则有以下三个原因引起火灾，且危险性更大，其防范工作也十分复杂。

　　1、由接地故障电流引起火灾

　　一般短路的电流通路为线路的金属导线，短路电流大，短路点金属常被熔焊而可忽略其阻抗，这种短路容易被过电流保护电器（熔断器、低压断路器）迅速切断而不致起火。但接地故障的电流通路内有设备外壳、敷线管槽以及接地回路的多个连接端子等，TT 系统（接地系统）还以大地为通路。大地的接地电阻大，PE、PEN 线（接地线）连接端子的电阻由于种种原因，其阻值也常常较大，所以接地故障电流比一般短路电流小，常不能使过电流保护电器及时切断故障，且故障点多不熔焊而出现电弧、电火花。0. 5A 电流的电弧、电火花的局部高温即可烤燃可燃物质起火。例如 1994年3月北京某厂仓库被焚，起因即是仓库电气线路在进线地沟内贴近暖气入口管道，长年受烤，绝缘水平下降，导致接地故障燃弧起火。该厂工人反映起火前一段时间内厂房灯光闪烁，说明故障未被切断，电弧延续了一段时间，再待电路切断，火已成势了。

　　另外过去不重视 TN 系统中 PE、PEN 线在故障条件下的热稳定，往往选用过小的截面，当 TN 系统中较大的接地故障电流通过时，易导致线路高温起火。

　　2、由 PE、PEN 线端子连接不紧密引起火灾

　　设备接地的PE线平时不通过负荷电流，只在发生接地故障时才通过故障电流。如果因受振动、腐蚀等原因，导致连接松动、接触电阻增大等现象，平时是不易觉察的。一旦发生接地故障，接地故障电流需通过PE线返回电源时，PE 线的大接触电阻限制了故障电流，使保护电器不能及时动作，连接端子处因接触电阻大而产生的高温或电弧、电火花却能导致火灾的发生。

　　在 TN-C 系统中 PEN 线平时通过三相不平衡电流，但在机械、纺织等一些主要为三相平衡负荷的企业内，因三相不平衡电流小，PEN 线端子连接不紧密的隐患不易发现，当大故障电流通过时同样也可导致火灾。

　　1994年3月，北京西便门一排商店起火，开始时是一辆集装箱车在商店端头胡同口碰断两根单相回路的电线，电线对地迸出电火花，几分钟后商店即起火。经查，起火处在商店后墙，一路软电缆在该处分成三个单相回路，其中一路即是被碰断的电线。由于多年日晒雨淋，该电线已类似裸导线，电缆芯线和该电线的接头处连接不良，通过接地故障电流时打火引起火灾。

　　3、由故障电压引起火灾

　　常有这些电气事故：设备金属外壳或N线对地电压为几十代；手携设备本身没有损坏，但使用者却受电击致死；电源已切断，但进行维修时，外壳或N线带电压打火导致火灾或爆炸。这类来历不明的电压所引起的事故，其根源大多是另外一处的接地故障。发生接地故障后四处传导的故障电压是危险的起火源，通过对地的电火花和电弧而导致火灾。击穿 10mm 空气隙需 30kV 电压，不同电位导体一经接触拉起电弧后，同样间隙维持电弧的电压只需 20V，此时 2A 电流的电弧局部温度可超过 2000℃。