浅谈建筑电气火灾故障及识别方法
关键词：电气火灾，故障，识别
1.前言
近年来我国建筑行业发展趋势尤为迅速，其中建筑电气专业在建筑中占有相当大的比例，如今的建筑，在建筑设计方面，追求着造型各异，美观大方，室内外装修、电气线路敷设更是复杂，火灾隐患也随之增多，造成电气线路引起的火灾也频繁发生，并呈逐年上升趋势，严重威胁着人民的生命和财产安全。因此，分析建筑电气火灾故障的种类和探讨其识别方法尤为重要。
2.建筑电气火灾故障的种类
2.1过载引起的火灾故障
电气设备或导线的绝缘材料，虽然有极少数是无机材料，但大都是可燃有机绝缘材料。当线路电流过大时，根据能量守恒原理，大量的电能转变成热能，从而造成导体和绝缘材料局部过热，当达到一定的温度，就会引起火灾。
2.2短路、电弧引起的火灾故障
短路是电气设备中最严重的一种故障状态之一，造成电气短路是由于电器使用过久，绝缘层老化、受损被击穿或受高温、潮湿、腐蚀等作用的影响失去绝缘作用，导致两线相碰。经测量，0.5A的电弧电流就可以产生上千摄氏度的电弧温度，不仅可引燃它本身的绝缘材料，还可将其附近的可燃材料、蒸汽和粉尘引燃。数据统计表明，短路引起的电气火灾占整个电气火灾的30%～45%。
2.3接触不良引起的火灾故障
实际上是由于接触质量不好造成接触电阻过大，导致局部过热，出现电弧和电火花，形成潜在点火源。
2.4烘烤引起的火灾故障
在正常通电的状态下，所有正常工作的电气设备都会发热，也就是说它就是一个潜在的火源或热源。当电气设备运行异常或长期通电无人监护管理时，大量产生的热可能使环境内的温度达到附近的易燃物质的燃点，导致火灾的发生。
2.5摩擦引起的火灾故障
发电机和电动机等旋转型电气设备，机器中轴承等转动部分的摩擦可能产生高温，各种机械金属的碰撞、金属与易燃物质碰撞等都可能产生火花，从而导致火灾。
2.6静电引起的火灾故障
静电火灾的发生，往往是因为不同物体接触、分离、相互摩擦等原因，当静电增加到一定程度，在特定的条件下，它可以将空气介质击穿，在这种情况下，往往会出现火花放电。火花放电类似于电弧，会产生大量的热能，很有可能使附近的可燃物或爆炸性混合物发生燃烧或爆炸。
2.7雷电引起的火灾故障
雷电是自然界的一种大气放电现象，其放电电压可达数百万伏至数千万伏，放电电流达几十万安培。尤其直接雷击时，强大的超高电压冲击波会使电气设备及线路绝缘体遭到击穿，产生短路，引发火灾。
3.建筑电气火灾故障识别方法
红外检测技术是识别电气火灾故障的一种有效方法，在电气消防安全检测，发现电气火灾隐患，防止和减少电气火灾事故方面也取得了显著的成效。
3.1红外检测技术的原理
红外测温技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体，任何时刻都会向外辐射出红外线，这为利用红外技术判别被测对象的温度高低以及热分布场提供了客观依据。根据斯蒂芬—玻尔兹曼定律，温度为Ｔ的物体，单位面积所发射的辐射功率是：
P＝εσΤ4（1）
其中：
P——单位面积辐射功率（W）；
ε——物体表面发射率；
σ——斯蒂芬—玻尔兹曼常数，其数值为5.673×10-8W／（m2K4）；
Τ——物体表面温度，（K）。
从公式（1）可知，如果测定了物体所发射的辐射功率，以及物体表面发射率，通过公式（1）确定物体表面的温度。
过热型是电气火灾的一种主要形式。如果电气设备的绝缘层出现老化或破损，将造成绝缘介质损耗过大，在运行电压的作用下，会产生过热，将会成为电气火灾的隐患之一。
3.2红外检测仪器
针对这种过热型火灾隐患会辐射出红外辐射能量的特点，红外检测仪器就可以对潜在的火灾隐患进行检测。事实证明，红外检测仪器可以很好的探测发现到这些隐患，并最终将探测到的物体表面温度信息转化为相对应的直观的热像图，从而确定过热点位置和温度。这就是红外检测技术识别电气火灾隐患的依据。
3.3建筑电气火灾隐患检测与识别方法
1）建筑电气火灾隐患的检测
建筑电气火灾隐患的检测过程一般为四个步骤：
（1）首先，需要在众多的电气设备和线路中发现潜在的火灾隐患，这需要使用红外热像仪对检测区域内的所有电气设备和线路进行全方位和大规模的扫描，如果发现存在异常发热情况，应做好详细的记录、标记并立刻进行重点排查。
（2）对第一个步骤中发现的可能隐患点进行详细的测温，这里要用到红外热温仪。测量时应注意要从不同方向对异常发热部位进行测量，确定最高发热点的温度，但测量的时候应注意与被测部位的距离保持不变。
（3）对发热异常的电气设备的实际负载电流、发热部位的表面温度以及环境温度进行详细的记录。
（4）对红外热温仪生成的热像图进行分析处理，判断是否为火灾隐患。
2）建筑电气火灾隐患的识别方法
（1）温度识别法
检测第二个步骤中提到的红外测温仪只能测定当时的电气设备或线路的表面温度数据，这需要相关专业人员考虑综合考虑相关因素，分析可能存在的电气火灾隐患。
此外，还可以按照下面的温度计算公式将实际负载下的温度这算成满载情况下的温度，通过对计算得出的温度值进行分析，判断该处是否是火灾隐患。满载情况下温度te的理论值按下式计算：
te＝T（Ie/I）2（2）
其中：
Ie——额定负载电流（A）；
te——额定负载电流下的最高允许温升（℃）；
I——实际负载电流（A）；
T——实际负载电流下的温升（℃）。
通过公式（2）我们可以判断，当电气设备或线路温度（或温升）处于高温，与该类电气设备正常工作时规定的最高允许温度（或温升）值十分接近甚至超过该温度，那么就可以断定该处为过热型电气火灾隐患。
（2）同类比较法
同类比较法是指比较同类设备，这里的“同类”是指同一回路的同型设备和同一设备的三相，即它们的工况、环境温度相同可比时的同型设备，通常也称作“纵向比较”和“横向比较”。具体操作起来也是很简单的，就是对比同类设备的对应部位温度是否相近，如果温度相差过大，那么有理由相信其中某台设备出现了异常，可能存在火灾隐患，应及时进行检查修复排除火灾隐患。由于同类比较法的简单性及实用性，此法应用的范围非常广，不仅可以应用于电流型和电压型设备，也可以对内、外部故障的诊断提供依据。
4.结语
减少电气火灾，重在预防。只要在电气设计、施工安装和日常使用维护上加强管理，提高防火意识，特别注意对电气的短路、接触不良、过载等的预防，就会在一定程度上遏制或避免电气火灾的发生。
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