电气接地故障的危害与防护
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摘要：近期由于接地故障产生电气火灾的情况越来越多，本文主要介绍了电气故障的危害和防护。
关键词：低压电气 接地故障 电气火灾防护
随着电力系统的快速发展,使得电能这一清洁能源在人民生产、生活中得到了普遍使用。但是随着用电量的快速增长，电气故障引起的火灾事故也越来越多，其中漏电是电气火灾的罪魁祸首，当电气线路及装置因绝缘破损有接地故障，在漏电故障和导体不良连接处将引起电弧，而电火花这种故障过电流保护器无法检测，故更容易引燃周围的可燃物体引起火灾。
接地故障的简介：
接地故障不同于一般短路故障，带电导体与水悉、钢管、金属机械对大地短路称为接地故障，应与一般短路故障区别开来。接地故障比较隐蔽，不易发觉，也比较复杂，从而危险性大。电能能造福人类，也会给人类带来电击和电气火灾的危害。为防止电气火灾因此要采取一些有效的措施来限制接地故障电流及接地故障电压。
在电气线路短路引起的火灾中，接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间金属性短路引起的火灾，首先是因为电弧性接地故障发生的几率远大于带电导体间短路的几率，一旦发生接地故障，由它引起危险电弧的几率也远大于带电导体间产生危险电弧的几率。其次在接地故障回路全为金属导体的TN―C―S系统中，其导电性能不良失去接地保护时，并不影响电气设备的正常运行，故不易发现。但一旦发生接地故障，连接点的阻抗限制了短路电流，不能使断路器动作，而导致上述电弧性短路的发生。至于TT系统，其接地故障回路内串有电源的接地保护和设备外壳的接地保护，两个接地电阻造成回路本身的阻抗就很大，更易发生电弧性短路。由此可知，接地故障的回路阻抗大，使它易以电弧短路的形式出现，这也是单相接地短路故障容易导致火灾的一个重要原因。
电气接地故障引起的火灾主要由以下两种形式：
1.接地故障电流引起电气火灾
在TN系统中，接地故障时故障电流除通过PE线、PEN线外，还通过设备金属外壳、穿线金属管、金属线槽及接地端子等与大地构成通路，由于电源侧中心点直接接地，相线接地时构成短路回路，故障电流较大。
一般接地故障中，TN系统故障回路阻抗主要为相线、PE线和PEN线阻抗。由于PE线截面通常小于相线和中性线截面，使接地故障回路阻抗较大,接地故障电流较小，且以持续电弧性短路电流形式存在，从而使电气线路过电流保护器难以动作。通常，0.5安故障电流的电弧温度可达2000摄氏度，会引燃周围的可燃物而引起火灾。
2.接地故障电压引起电气火灾
接地故障电压是指接地故障时电气设备的外露可导电部分带的电压。人体若接触此电压，可遭受电击而危及生命，若处理不及时，将沿着PE、PEN线传导，使电气设备外露可导电部分带对地电压，造成带电金属构件、穿线钢管、槽盒、水暖管之间打火、拉弧，形成火源。一般的短路并不产生故障电压，而接地故障则能使电气设备外壳、穿线钢管、槽盒等带对地电压。
电气接地故障防护：
1.保持电气线路和电气设备的规定绝缘水平
保持线路与设备的规定绝缘水平和防止机械损伤造成电气绝缘破坏，可防止电接插件绝缘表面漏电爬弧和电气线路对地绝缘水平下降，大大减少接地故障火灾的发生几率。
2.建筑物内电气装置实施总等电位联结
总等电位联结是将建筑物内自接地极引来的接地干线、进线配电箱和PE总母线排、公用设施金属管道、建筑物金属结构(包括防雷接地装置)等，汇接到进线配电箱旁总接地母排的接地端子板，并互相简单连接。
电气装置作总电位联结后，可防止TN系统电源线路中的PE和PEN线引入故障电压导致电击事故，同时也消除电位差、电弧、电火花的发生，杜绝了接地故障引起的电气火灾危害和人身电击事故。
3.保证PE/PEN线连接良好
提高和保证电气装置内PE/PEN线的连接质量及连接端子的连接可靠，绝不允许有丝毫松动。
4.在电源总进线处设置防火的漏电保护器
为防止接地短路故障引起的电气火灾，在电源进线处装用带剩余电流保护功能的断路器和电气火灾监控系统是一项重要的防火灾措施。一方面是对整个建筑物起到防火作用，同时也是为防止人身电击危害而设置的第二道防线。要有效防止电弧性接地短路，就应该合理确定安装漏电保护的范围。首先应对民用建筑人员密集的公共场所（如娱乐场所、宾馆、商场等）重要物资库房安装漏电保护电器；其次应该正确的整定漏电保护电器的动作电流值和动作时间，就一般建筑而言，除线路末端装设30mA的漏电保护器(RCD)外，进线处应装设带漏电保护功能的三相断路器，漏电动作电流可选300mA或500mA，带0.15～0.3秒延时。带漏电保护功能的断路器其延时功能可与第二级30mA的RCD配合，实现选择性保护，而且500mA以下电弧能量尚不足以引燃起火，这样可有效消除发生的电弧性接地短路引起的火灾危险。
建筑物低压配电系统电气线路和设备的接地故障火灾发生几率大，接地故障比较隐蔽，危害性也大。所以，应采取有效的预防措施和防火措施，并重视防接地故障火灾的漏电保护器的安装使用。
参考文献：
[1]GB 50016-2006 建筑设计防火规范 中国计划出版社 2006
[2]《工业与民用配电设计手册》第三版 电力出版社 2007
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