
提到短路保护,人们通常会想到是对线路和设备的保护,使设备和线路免受巨大的短路电流的冲击和损害,但是,短路保护最重要的一点是对电气火灾的防护,因为一场火灾造成的人员和财产损失有时候要远大于一段线路和一台设备的损失。
电气火灾的原因是复杂多样的,主要因素有短路,接触不良,电气设备安装使用不当等,而短路故障引起的火灾占电气火灾事故的一半还要多,因此短路保护对电气火灾的防护至关重要。
造成短路的原因主要有三点:
1.导线绝缘层因外力损坏,导致两相导线金属部位直接连接。
2.长期过载,阳光暴晒,化学品腐蚀等原因使导线绝缘老化,在雷击过电压,回路瞬态过电压的冲击下,导致绝缘被击穿,引起的线路短路。
3.不规范操作,比如将相邻两相导线的接头水平横向布置在一起,两接头同时接触不良造成绝缘损坏,导致两个接头发生短路。
当短路发生后,会产生三种情况:
1.两相导线短路时,短路大电流通过接触电阻产生高温,将短路点的导体金属熔化,在电动势的配合下,金属熔化收缩并脱离接触,电流被截止,短路过程终止,如果在短路点附近没有易燃易爆物体,一般不会产生火灾。
2.两相导线短路时,短路点金属熔化后,将两相导线熔焊在一起,此时短路电流可以达到导线额定载流量的几百倍甚至上千倍,如果过流保护装置动作,切断电源,短路过程终止,一般不会产生火灾,但是当过流保护装置失效时,巨大的短路电流在导线电阻的作用下,使导线的金属线芯温度迅速升高,会使整条线路的导线绝缘层因高温燃烧起火,造成电气火灾事故。
3.两相导线短路后,短路点导体金属熔化收缩脱离接触,但是在脱离的间隙中形成持续的电弧,或者两相导线在绝缘老化的情况下被过压故障击穿,在击穿点形成持续的电弧,因电弧有很大的阻抗,限制了短路电流的升高,使过流保护装置无法监测到故障电流,保护装置不动作,短路点保持引弧状态,如果此时短路点有易燃易爆物体,电弧就会引燃易燃物,引起电气火灾事故。
综上所述,当发生导体金属直接短路时,只要过流保护装置安装设计合理,会迅速切断故障电流,一般不会发生因导线自燃而产生的电气火灾,但是如果在短路点有易燃易爆物体,短路瞬间产生的弧光和高温就会引燃易燃物产生火灾。当两相导线产生电弧短路后,因电弧阻抗的干扰,过流保护装置不能及时切断故障电流,如果短路点有易燃易爆物体,持续发生的电弧就会引燃易燃物,同样会发生电气火灾。
所以,在短路引起的电气火灾防护过程中,除了要设置科学合理的短路保护装置外,对线路附近易燃易爆物体的及时清理更为重要,同时在线路设计时避免导线过度集中,相邻的两个电缆桥架能水平布局的尽量水平布局,并保持安全距离,尽量减小因短路造成的电气火灾范围。
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