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Technical Articles
1引言
1月14日日上午10點左右，青島市市北區遼寧路63號公交停車場內，一輛報廢公交車突然起火，由于大風天氣，大火很快引燃了停在旁邊的幾輛報廢車。消防人員快速趕到，迅速控制住火勢。11時30分，停車場內的大火已經被撲滅，共有8輛公交車被燒毀，沒有人員傷亡。消防人員正在現場進一步勘查具體起火原因。如果是因為公交車充電引起的，更需要排查原因，調查清楚。
以此為契機我們分析一下電氣火災的成因以及如何才能預防避免此類電氣火災的發生。
2電氣火災事故原因分析
（1）短路火災
在公交車站運行期間，受外部環境與動物啃食等因素影響，出現短路故障，電源通向用電設備的導線未經過負載而直接連接，進而產生較大的短路電流，電流瞬間釋放大量熱量，引發絕緣燒毀、導體變形損壞、金屬熔化、可燃物燃燒等一系列問題，最終引發建筑火災。而電氣火災的主要機理包括接觸不良、炭化路徑短路、擊穿空氣放電、過負荷、熱顆粒噴濺、固體液體絕緣擊穿、絕緣過熱等，如圖釘刺穿導體造成的接觸不良，短接電路受到磁場作用與金屬加熱影響產生的預期電弧，出現短接故障時在短接部位噴濺的熱顆粒。
（2）過載
受制作工藝、安裝質量等因素影響，存在過電流問題，使得線路處于過載運行狀態，熱導體工作溫度增加，加快線路老化速度，導致絕緣強度下降。在線路老化至一定程度，或是長時間處于過載運行狀態時，將造成絕緣擊穿，出現短路故障。同時，在系統運行期間線路電壓異常波動時，在器件中產生不規則電壓，當實際電壓值超過額定值時，引發介電擊穿與短路故障，而在線路設備老化程度過于嚴重時，更容易在電壓波動時造成絕緣擊穿，出現建筑電氣火災事故。
（3）漏電
漏電是由于線路絕緣部位損壞或是自然老化等原因引發的電流泄漏故障，在泄漏部位產生電弧與電火花，通過釋放大量熱量而引燃周圍可燃物。針對這一問題，可以使用電筆等工具接觸帶電體，如果電筆的指示燈長時間處于點亮狀態，則表明出現漏電故障，反之，則表明帶電體處于靜電狀態。
（4）不同性質短路火災
在出現短路故障時，根據短路間另一端導體電位的短路接觸狀態，可以將短路引起的建筑電氣火災分為金屬性短路和電弧性短路兩種性質。其中，金屬性短路故障表現為，故障短路兩處導體接觸點在高溫條件下產生熔化現象，使得短路變為導電金屬，產生較大的短路電流，這一故障的產生原因包括短路操作時間保護過長、短路裝置故障失效。
（5）接觸不良
在電氣系統中，導電性電路是由一定數量的導電元件所組成，各導電元件之間通過機械連接方式保持導電接觸狀態，這一現象被稱作為電接觸現象。然而，在部公交車站中，受到人為、工藝、環境等多方面因素影響，偶爾出現電氣連接不當現象，導電元件間的實際接觸面積小于設計面積，或是在接觸焊點表面附著灰塵污漬，設備機械連接松動，造成導電元件接觸不良，最終引發電氣火災事故。
（6）電氣線路設計負荷與使用負荷不匹配
在部分工程中，受設計因素影響，往往存在電氣線路設計負荷與實際使用負荷不匹配的問題，在電氣設備與線路運行期間，實際荷載超過額定值與可承受范圍，長時間處于過載運行狀態，不但加快了線路設備的老化速度，同時，還有可能引發絕緣擊穿、線路燒損、引燃周圍可燃物等一系列問題的出現。
（7）設備存在安全隱患
在部分電氣工程中，電氣設備與線路自身存在安全隱患，以某工程為例，一方面，沒有正確認識到設備質量管理工作的重要性，在入場環節，僅對設備外觀質量、規格型號與生產許可證等資料文件進行審核檢查，并未對設備內部結構情況進行檢查，也沒有開展設備單體調試試驗，致使部分存在質量缺陷的設備被投入使用。另一方面，施工人員沒有嚴格遵循相關規范安裝電氣設備與敷設線路，存在設備安裝位置偏差、導電元件接觸不良、高溫設備與易燃物間隔過小等問題，在建筑電氣系統運行期間，存在安全隱患。
3電氣火災事故的有效預防措施
（1）加強設備管理
在電氣安裝工程中，為預防電氣故障，應加強設備管理力度，禁止安裝存在質量缺陷的設備。首先，在入場環節，對電氣設備與線纜的結構質量進行檢查，開展單體設備試運行試驗，從中隨機抽取少量線纜等材料作為試樣，將試樣送至實驗室檢測，根據試驗與檢測結果，退回存在質量缺陷的設備材料。其次，在電氣設備安裝完畢后，依次開展設備單體試運行與聯合調試試驗，發現與處理設備潛在故障，確保設備安裝質量達標。最后，在工程驗收環節，對施工成果質量進行全面性檢測，確定電氣安裝質量達到設計要求與工程建設標準后，再將建筑電氣工程交付使用。
（2）日常維護保養與定期檢修
做好線路設備的日常維護保養工作，清除設備線路表面附著的灰塵污漬，恢復設備線路運行狀態，預防電氣故障與建筑火災事故的出現。同時，對電氣設備與線路的運行狀態進行監測，記錄實時運行數據，將其與額定值和歷史運行數據進行對比分析，以此來判斷建筑電氣系統和單體設備的實時運行狀況，在發現異常情況時，及時組織開展故障診斷與檢修作業，在必要情況下斷開故障設備與非故障部位的連接，控制故障影響范圍和受損程度，避免出現建筑電氣火災。
（3）加強重點部位防護
為預防短路、漏電、過載運行、接觸不良等常見電氣故障的出現，需要對電氣系統中的重點部位采取防護措施，在系統處于異常狀態時，自動執行相應的保護動作，從而起到切斷故障部分與系統連接，或是恢復設備線路的正常運行。同時，也可在系統中設置漏電保護器，當系統的實際漏電值超過設定值后，漏電保護器將自動切斷電源，并發出報警信號。
（4）故障仿真分析與預防
考慮到多數電氣故障的發生遵循特定規律，可以提前開展故障仿真分析試驗，模擬不同工況條件下的電氣系統運行狀況及過程，基于仿真分析結果來準確判斷各類電氣故障乃至建筑電氣火災事故的出現規律、產生原因、所造成具體影響，在其基礎上針對性采取預防措施，以及制定事故應急處理方案。
（5）設備在線監測與故障自動識別
一些電氣故障在早期階段呈現出明顯特征，如線路電流電壓值異常波動、工作溫度升高、發出異常聲響、釋放電弧等，且電氣故障形成與出現建筑電氣火災之間存在時間差，如果在時間差內發現并解決電氣故障，可以有效控制故障造成的損失，避免出現火災。
（6）構建火災預警平臺
基于物聯網開發建筑火災預警平臺，在建筑室內外區域中布置一定數量的信息傳感裝置，持續對溫度、空氣濕度與空氣成分等要素進行監測采集。如此，在平臺運行期間，將持續調用并讀取溫度、煙霧濃度、濕度等數據，將監測數據與額定值進行對比分析，判斷是否超過閾值，如果任意一項或多項數據超過安全閥值時，表明出現電氣火災事故，平臺將自動發出警報，通過網絡向管理人員、消防部門發送相關信息，快速組織開展現場救援工作，快速撲滅與有效控制火勢。
（7）健全技術規范與管理體系
近年來，隨著科技水平的不斷提高，在建筑工程中使用了大量的新型電氣設備，建筑電氣系統運行水平得到明顯提升。然而，在相關技術規范與電氣管理體系中，卻并未對新型設備的技術標準、操作流程進行明確規定，致使設備安裝質量與運行狀態受到人為主觀因素影響，存在安全隱患。因此，需要定期對建筑電氣工程的相關技術規范和設備運維管理體系進行完善補充，為設備安裝、調試運行、維護保養、故障診斷與檢修等具體活動的開展提供明確依據。
（8）人員管理
人員是開展建筑電氣設備安裝與電氣運行維護等活動的主體，如果工作人員的專業素養不達標，或是缺乏安全生產意識，將會形成新的安全隱患，提高建筑電氣火災事故與電氣故障的出現概率。因此，加強人員管理力度，減少人為因素對建筑用電安全造成的影響。在建筑電氣運維管理階段，對設備線路日常維護、定期檢修、故障診斷等工作的開展情況進行監督記錄，要求工作人員嚴格遵循相關操作規范。
4安科瑞公交站安全用電云平臺
（1）概述
通過在公交站配電箱安裝安全用電監測終端，實時監測公交車站配電系統漏電電流及水浸狀態，并將監測數據通過移動網絡上傳至云端服務器。管理人員可通過手機APP、短信及時接收現場的異常報警信息。安全用電監測終端可以接收平臺控制指令，在天氣惡劣時遠程斷開公交站電源以確保安全。控制命令可以單獨控制某個公交車站，也可以根據公交線路或者區域集群控制，提高管理效率。
（2）系統功能
綜合看板
通過電子地圖展示整個城市的公交站點分布情況，整體了解所有公交站的運行情況，集中顯示公交站的報警、用電、通訊狀態等信息；
報警推送
安裝在城市各個公交站臺的安全用電監測終端實時監測公交站運行情況，包括配電漏電流大小、水浸狀態、電能等，管理人員可通過瀏覽器或APP實時掌握運行 狀態；
當安全用電監測終端檢測到漏電流超標、水浸等異常情況時，可向管理人員手機APP推送報警信息，即時掌握異常情況
遠程分閘
當管理人員接收到水浸報警或根據雨量大小判斷，可通過平臺遠程發送分閘指令，切斷公交站臺電源供應，杜絕可能存在的安全隱患，減輕運維人員的工作 量；
站點排名
系統可統計每個公交站的用電量，并對公交站用電進行排行，幫助用戶發現可能存在的不合理用電情況；
數據查詢
用戶可查詢公交站臺的歷史漏電流數據、報警數據、用電數據；
基礎配置
系統提供各類基礎資料配置接口，用戶可根據項目實際情況對城市、公交線路、公交站、用戶等信息進行配置；
（3）硬件產品
5結束語
綜上所述，為預防和減少相關火災的發生。因此，我們要掌握電氣火災事故的主要產生原因，落實預防措施，不斷對建筑電氣管理體系進行完善補充，強化電氣設備日常維護與監督管理力度，進一步提高我國的建筑電氣火災鑒定與預防水平。
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