談電氣線路超負荷火災原因及預防措施
發布時間：2011-09-30 共1頁
提要：本文就電氣線路超負荷引發火災的原因、電流與負荷之間的關系、導線載荷能力口訣及防止線路超負荷的措施等進行闡述。
關鍵詞：電氣線路超負荷導線載荷
電氣線路因超負荷引起火災，在電氣火災中占有相當大的比重，經常發生在鄉鎮企業公共場所和居民家庭中。其主要原因：一是線路導線截面積太小；二是線路中接入過多的或功率過大的電器設備。
一、線路超負荷火災原因
電氣線路中通過電流時，由于導體自身電阻存在會產生一定熱量，其大小為Q＝I2RT。導線選定后，負荷越多，電流I功率越大，導線中產生的熱量越多。如電流在導體產生的熱量和導體外散出的熱量相等，導體保持相對熱平衡，導體溫度不會上升。如果導體中電流產生的熱量大于導體散出的熱量，熱量積累的結果會使導體的溫度不斷升高。一般規定導線工作的最高溫度為65℃，這時導線中的電流為安全電流，超過這個電流為線路超負荷。導線長期超負荷使用可以使絕緣層老化，或者使與導線相鄰的易燃物起火。實驗證明，當導線內電流超過安全電流2倍時，線芯溫度可達300℃，這時可以聞到臭味，導線局部絕緣層起泡與線芯分離，甚至局部出現冒煙；當導線中通過2.5至3倍的安全電流時，線芯溫度可達700℃以上，這時線芯變紅，絕緣層起火。另一方面由于絕緣層長期處在高溫情況下，其有機物成份逐漸碳化，碳化部分可能形成半導體，使導線絕緣程度下降，這又有可能造成線路對地或線路間短路，或者漏電，更進一步的加大負荷，產生更高的溫度。如此形成惡性循環，進而引起火災。
二、線路電流與負荷之間的關系
線路發熱和電流平方成正比。電流I與負荷功率P有如下關系P=IU，U為電壓，對一定線路來說為一定值，由此可知功率越大，負荷越多，電流越大，發熱越大，火災隱患越大。
對于一個線路中的幾個用電設備，它們各個功率的總和為整個線路的功率。即：P=P1+P2+P3+……+Pn；各個支路電流之和為整個線路的總電流。即：I=i1+i2+i3+……+in，由此看來線路并聯電器越多總功率越大；總電流越大線路發的熱量越多。
一般單相電器上都有額定功率和額定電壓數，其額定電流即可由I=P/U算出；對于三相電器可用P=IUCOSφ計算，但理論性強，計算不方便，這里給出一經驗以式；三相電器電流約等功率千瓦數的2倍，累加各支路電流即可算出整個線路總電流數。
三、導線載荷能力口訣
依據Q＝I2RT，當線路中負荷一定，電流一定時，導線的發熱和導線自身電阻成正比關系。由R=ρL/S知（ρ為導線電阻率，L為導線長度，S為導線截面積）導線截面積越大，電阻越大，發熱越少，火災危險性越小。但是導線越粗，成本越高，在電力輸配過程中除考慮發熱條件外還考慮成本、導線強度、電壓損失等綜合因素。不同截面安全載流量在電工手冊等專業書中有專門規定。現介紹一個簡便口訣可以很方便的算出導線的安全載流量為多少。
導線的截面積規格有（單位以mm2計）：
1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185等幾種規格。
歸納總結實用口訣為：
十下五，百上二，25、35四三界；
70、95兩倍半，穿管溫度8、9折，
裸線加一半，銅線升級算。
口訣以鋁芯絕緣導線為基礎，具體含意解釋如下：
十下五：10mm2以下的鋁芯導線安全載流量為導線載面積的五倍。如4mm2的鋁導線的安全載流量為4×5＝20安培；
百上二：100mm2以上鋁線安全載流量為截面積的2倍。如150mm2鋁電纜安全載流量為150×2＝300安培；
25、35四三界：16mm2和25mm2安全載流量為截面積的四倍；35mm2、50mm2為截面積的三倍；如50mm2鋁質電纜安全載流量為50×3＝150安培；
70、95兩倍半：70mm2、95mm2鋁質電纜的安全載流量為其截面積的2.5倍。
穿管溫度8、9折：即如果電線穿管保護，使用級別較高時，其安全電流減少為原來的80％；如果電纜使用環境溫度超過２5℃時，其安全載流量為原來的90％，如果既穿管又高溫則安全載流量為原來80％×90％＝72％；
裸線加一半：如電纜是無絕緣裸線，其散熱條件好，安全載流量在基礎上加一半。如4mm2鋁線絕緣安全載流量為4×5（十下五）＝20安培，如果裸線，其安全載流量增加一半為20+20×1、2＝30安培。
銅線升級算：因銅線導電性能好，其安全載流量在鋁線基礎上升一級計算。如2.5mm2絕緣銅線其安全載流量相當于4mm2的鋁線為4×5＝20安培，其它類推。
按以上口訣可以方便推算出導線安全載流量，結合前面公式計算各負荷電流總數，可以算出導線是否超負荷。例如某線路共有電器為94600瓦，其電流為I=94600/220=430安培，實際選用電纜為70mm2鋁裸電纜，則線路實際安全電流為70×2.5（70、95兩倍半）+70×2.5×1、2（裸線加一半）＝330安培。線路負荷電流430A大于線路安全電流330A，線路溫度高于65℃，線路超負荷。
四、防止線路超負荷的措施
1、在電路敷設時合理選擇導線截面積和導線種類，在條件允許情況下留出一定余量，以備擴大生產增大容量時使用。
2、杜絕私拉亂接，嚴格控制負載。加強對臨時用電管理，對線路要定期檢查，按期拆除，嚴禁使用“一地一線”制和裸電線在樹上或建筑物上私拉亂綁。不經允許不準私自增加負荷。
3、定期檢查線路有無漏電和設備增減，一年至少二次測量線路和設備的對地電阻，發現漏電及時解決。
4、主線路和各分支線路都安裝相應保險、自動開關或漏電保護裝置，以便及時切斷電源，減小事故范圍，防止火災發生。
