第二节　村镇住宅电气火灾危险性分析

一、村镇住宅电气火灾的规律

以贵州省为例，根据2007～2013年的数据统计，农村因电气引起的火灾占总火灾起数的34.9%，并且村镇电气火灾具有明显的季节性，在夏季、冬季多发、易发；同时，村镇电气火灾具有时段性，电气火灾24小时内的发生频率有明显的规律性：0～4时为第一个高峰，10～14时为第二个高峰，18～22时为第三个高峰。

二、村镇住宅电气火灾的成因

电气火灾发生的原因有很多种，直接原因有过载、静电、短路、接触不良、电弧火花、电气设备安装使用不当等，还有人为因素造成的，比如疏忽大意、违规操作等，主要分为以下几个方面：

（一）电气线路问题

从电气火灾的统计数据来看，电气线路火灾占到了电气火灾的50%甚至更多。电气线路引发火灾的主要原因包括：电气线路设计截面偏小，载流量小，随着各种家用电器及电气设备的普及，用电量不断提高，导致电气线路超负荷运行，缩短了电气线路的使用寿命；老式建筑中配电设施的老化、磨损、开裂及其电线电缆绝缘性能的下降等；重新装修的建筑中，旧的线路没有完全清除，有的甚至处于带电状态。以西南农村地区为例，各村寨正在进行全面的电气线路改造，国家也投入了大量的资金，但由于西南农村数量大、分布广以及资金拨发迟缓、交通状况极差等问题，电气线路的改造大多只进行到户外部分，户外的电度表基本更换完毕，改造过的线路全部使用铝线。村寨中的电度表全部设于室外，有金属外壳的防水保护，个别电表箱腐蚀较为严重，需要及时更换。电气线路改造更换的电度表规格各不相同，存在极少数电表的使用最大额定电流不能满足室内使用电器负荷要求的现象，使用负荷若超过其电表最大承载量易使电度表发生损毁。

户外线路在电度表连接入户线路处，存在穿管偷工减料的现象，入户线直接穿过农户房屋的木质墙壁，孔洞处没有防护封堵措施，若在此处发生故障而引发火灾，会对户内人员、财产造成很大的威胁。户外的线路虽然已经基本更换完毕，但仍遗留部分老旧线路没有进行及时清理，这些线路部分还连接着相线，很容易发生触电造成危险。另外，由于地形限制，架空线路与建筑物和树木之间距离很小，线路的机械强度不足，很容易发生短路，引发火灾。

1.电气线路老化严重

电气绝缘老化是一种正常现象，线路老化程度会受周围环境的影响。线路绝缘材料老化有着一定的火灾隐患，绝缘老化会引起漏电电流增加，导致电气设备、导线温度过高，形成火源。当绝缘材料严重老化时，电气线路很容易被击穿，造成交流相间短路、相线对地短路或直流电路的极间短路。一旦短路，通过导线的电流非常大，而导线的放热与电流的平方成正比，线路温度急剧上升，从短路点到电源都是高温释放源，遇可燃物就会引发火灾。西南地区的农村有的已经建寨达百年之久，相应的，一些住户中使用线路的时间就会超出一定年限。在调研的73户农户中，电气线路使用超过10年的住户占31.5%，具体数据如图1-1所示。

电气线路在相对洁净的环境中可使用10年左右，但西南地区温度、湿度相对较高，农户中环境恶劣，线路上布满油渍和蛛网，加速了电气线路的老化程度。农民的电气防火意识差，线路绝缘老化、损坏却不知道及时更换，火灾隐患相对较高，发生火灾的风险较大。

2.电气线路私拉乱接现象严重，导线接头的处理不规范

导体连接时，在接触面上形成的电阻称为接触电阻。导线接头是电气线路最薄弱的环节，常常是发生故障的地方。接头处理良好，则接触电阻小；连接不牢、松脱或其他原因使接头接触不良，则会导致局部接触电阻过大，产生高温，使接头过热而烧毁，使金属变色甚至熔化，还可能产生火花引起绝缘材料中可燃物燃烧，严重的会酿成火灾和触电事故。主要原因是：安装质量差，造成导线与导线、导线与电气设备连接点连接不牢；导线的连接处沾有杂质，如氧化层、泥土、油污等；连接点由于长期震动或冷热变化，接头松动；铜铝混接时，因有一定电位差的存在，潮湿时会发生电解作用，使铝腐蚀，造成接触不良等。这些原因使得接头处局部过热，金属变色甚至熔化等，并能引起绝缘材料、可燃物质的燃烧，并使附近电线上的粉尘、纤维等物质燃烧起来，引起火灾。因此，接头务必牢靠、紧密，接头的机械强度不应小于原导线机械强度的80%，接头的绝缘强度不应低于导线的绝缘强度，应尽可能减少导线的接头，接头过多的导线不宜使用。对于可移动线路的接头，更应特别注意。

经调研统计，西南地区农村私拉乱接现象是极为普遍和严重的，所调研的每一户几乎都有私拉乱接电线的情况，村镇居民对电气线路根据自己的需要私拉乱扯、用铜线或铝线代替保险丝、铜线铝线混接等情况普遍存在，多数村民直接从灯管底部、插板、已做好穿管的线路上连接电线使用电器，有的甚至违法偷电。同时，村镇导线接头处理不规范的现象比较严重，居民室内电线大多使用铝线，也有相当一部分农户铜线、铝线混用，这样一来，就存在铜铝连接的现象，如没有采用铜铝过渡接线端子，经过一段时间使用之后，就很容易松动。松动原因如下：铜铝导线直接连接的时候，在铜铝连接处有电位差，会发生电解作用，使导体腐蚀，导致接触不良，接触电阻增大，接头部位温度升高，严重时使接头熔化，引起附近易燃物、可燃物起火。有的居民还未使用绝缘胶带，直接使用普通的胶带进行连接，这样极易发生触电或引发火灾，如图1-2所示。

3.电气线路截面小，超负荷运行严重

超负荷即过载，是指在使用电气设备时，设备和导线超过其最大额定承载值。近几年经济飞速发展，家用大功率电器设备不断增加，比如电磁炉、空调、电暖气等，而电气线路没有进行相应的改造，户内大多随意增添负荷、装填导线，使设备和线路长期处于带病运行状态，而线路中接入过多的或功率过大的电器设备，极易引发电气火灾事故。一般规定导线工作的最高温度为65℃，这时导线中的电流为安全电流，超过这个电流为线路超负荷。长期超负荷使用可以使导线绝缘层老化、与导线相邻的易燃物起火。如果长时间过载，会造成设备损坏，引起火灾和爆炸等重大事故。

在调研中发现，各村户中使用的电气线路品牌鱼龙混杂，导线截面各异，入户线一侧采用的全部都是铝芯线，截面在4～6mm2不等，为各地电业局电改时统一更换。进户后，住户内采用的大多为1.5mm2的铝线，稍微富裕一点的农户也会使用铜线。而《住宅设计规范》GB 50096—2011第8.7.2条第2款明确要求：“电气线路应该用符合安全和防火要求的敷设方式配线，套内的电气管线应采用穿管暗敷设方式配线。导线应采用铜芯绝缘线，每套住宅进户线截面不应小于10mm2，分支回路截面不应小于2.5mm2”。很显然，实际情况与国家标准还有一定差距。以西南地区农村为例，取73所农户中的可见用电设备为样本进行了统计（无照明设备负荷），户内用电负荷散点图如图1-3所示。

从图中可以看出，所调研的73所农户平均用电负荷为1.91kW，最大用电负荷为5.6kW，最低用电负荷为0.06kW，用电负荷差异还是比较大的。每户的用电计算负荷电流Ij可由电压及室内使用负荷功率计算得到：

式中：P——室内单相用电设备的总功率，W；

U——用电设备的额定相电压，取220V；

cosφ——功率因子，取0.9。

在用户使用的电气线路中，我们需要保证导线的允许载流量

Iux大于计算负荷电流Ij，即满足电气线路使用要求：

聚氯乙烯绝缘导线在常温下明敷的载流量查表可知为18A，通过计算电气线路，超过电气线路最大载流量的用户占调研总数的9.6%，但这只是理论计算值，其中仍包含大量导线截面不足、线路老化的现象，线路最大载流量低，各户内的电气线路超过其能承受的负荷值，线路极容易发生过载，造成危险。

4.电气线路明敷时直接与可燃材料接触

广西壮族自治区村寨的户内线路基本上都做了穿管保护，大部分线路没有把电线直接敷设在木质的墙壁上，这样保证了当线路发生问题时，不会直接引燃可燃物，提高了安全性。但所调研的云贵两省的各村寨中，大多数线路明敷，导线直接敷设在木墙或垫铺的报纸上，而且接线情况十分混乱，线路上布满了蛛网和油渍，导线散热减少，这样导线发热很容易引燃绝缘层。明敷在木墙上的线路如图1-4所示。

西南村寨大量明敷老化线路的线芯裸露容易发生金属性及电弧性短路，使回路内电流突增产生高温引燃房屋酿成火灾。

（二）配电系统问题

1.配电系统缺乏保护，电气接地系统存在接地形式不当或缺失

从调研的结果来看，调研村落的进户线全部都只有两根线，即相线和PEN线，而部分PEN线入户后并没有分为PE线和N线，导致剩余电流动作保护电器不能使用。农村地区一般使用TN-C接地系统，但大多数接地系统废置，起不到任何保护作用。农户家内的许多金属外壳电器只连接了相线和零线，没有连接接地线。若电源的零线断开或者火线与零线接反，其用电器外壳也将会带有与电源相同的电压，人一旦接触构成回路，就会导致触电现象的发生，如图1-5所示。

在住宅电气设计中为确保电气设备和人身安全务必做好用电系统的接地保护。《住宅设计规范》GB 50096—2011第8.7.2条第1款要求：“住宅供电系统的设计，应采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式、并应进行总等电位联结”。从保护人身安全、防止火灾出发，着眼于未来，在规划中，新民居宜采用TN-C-S和TN-S系统。

2.配电设备的安装

实地调查中发现，许多农户家中的配电设备如刀闸开关、电度表，以及断路器等均安装在可燃的木质墙壁上，刀闸开关通、断时会产生电弧，容易引发火灾。更有甚者，有的农户因为剩余电流动作保护电器经常动作而将其短接。

3.保护电器的使用

入户开关是入户电气线路的第一道安全屏障，是使用线路的总开关，对整体电路起到保护和开断的作用。依据规范，每幢住宅的总电源进线断路器应具有漏电保护功能，所以，在进户线处应该使用带有剩余电流动作保护的断路器。调查中发现，各村寨各房屋电气线路入户时采用的刀闸开关情况各不相同，经改造过的住户都安装了空气开关，也有的采用漏电保护器和刀闸开关的组合，但单独使用没有灭弧功能刀闸开关的占比重较大，占调查总数的43.8%（刀闸开关没有消弧功能，安全性能差，属于已淘汰产品）。入户开关具体使用情况如表1-1所示。

调查中发现，农户中刀闸开关的损坏较为严重，裸导线直接暴露使用。通过询问，村民更换保险丝也十分随意，直接用普通的电线进行替换，没有使用保险丝更换的概念，使用的刀闸开关无法起到过载保护的作用，户内发生过载时，无法从入户总线处切断，存在严重的电气火灾隐患。入户开关情况如图1-6所示。

（三）插板、插座相关问题

1.潮湿部位无防潮措施

从调查情况来看，某些农户家卫生间插座的位置离水龙头很近却没有任何保护措施，而插座也是普通插座，没有安装防溅水的保护罩，潮湿环境的插座缺乏必要的防护。当有水溅进插座里时，可能导致短路引发火灾，还有可能造成人身电击的危险，如图1-7所示。

2.劣质插线板连接设备过多，存在严重过载问题

农村用户在同一个插板上经常连接多个大功率用电器，当这些大功率用电器同时使用时，会导致电气线路过负荷，使导线过热、插线板烧损酿成火灾，如图1-8所示。

在农村用户中使用劣质插线板也是司空见惯，很多插线板是村民用很细的铝线自制的。这些劣质插线板的线芯很细，电阻大，电流通过时发热明显。农户用这样的插线板同时连接使用电磁炉、电饭锅这样的大功率用电器时，通过插线板的电流很大，易引发火灾。同时，部分厂家在利益的诱惑下，冒着违法犯罪的危险生产销售一些假冒伪劣的电气产品，销往广大的农村地区，如劣质的电线、电缆、插座、开关等，这些产品价格相对便宜，广大村民往往为了贪图小利而置自身安全于险境。

（四）家用电器问题

随着我国经济的发展，各种各样的家用电器产品进入了市场，为人们生活带来了极大的便利。而在使用家用电器的过程中，会出现各种问题，最主要的就是家用电器的安装位置不当及使用不当两种情况。

1.家用电器的安装位置不当

在进行家用电器的安装时，人们总是过多地考虑整体美观效果或使用方便而忽略安全因素。此次调研，笔者发现农户对家用电器的各种不规范安装给家庭用电的安全埋下了隐患。如插座的位置靠近可燃物，从实际调研情况来看，很多农户家的插座安装在靠近窗体的地方，而这些地方基本上都安装了窗帘，在家用电器的使用过程中，插座可能会因为接触不良等原因引燃窗帘而导致火灾。大多家用电器在运行过程中会产生大量的热量，将家用电器放置在可燃物附近增大了火灾发生的概率。

2.家用电器的使用不当

由于对家用电器性能及其安全性不了解、消防安全意识淡薄，因家用电器使用不当引起的火灾也是很多的。通过走访发现家用电器使用不当引发火灾，主要有如下几种情形：

（1）人的疏忽。电气设备在通电状况下会发热，利于其发热原理，人们制造了电熨斗、电吹风、电炉等家电，然而对这些家电使用不慎时，容易形成火灾。人们在使用家用电器时常会因为各种原因忘记正在使用的电器，使得家用电器长时间加热引发火灾，如在使用电熨斗熨衣服时因其他原因而忘记将电熨斗拿开，长时间加热导致火灾事故，使用“热得快”烧水也会有类似的事故发生。

（2）使用不当。人们在使用家用电器时，经常会忽略其操作的安全性，如使用电炉烧水，水开了溢出而没有及时切断电源造成短路而引起火灾，在使用电火锅时，也会出现失误溢出而造成短路引发火灾事故。

（3）维修问题。当家用电器出现问题时，有些农户图省钱自行修理或找一些非专业人员维修，都可能会对家用电器的安全性能造成极大的伤害。

（4）散热不良。一些农户为求家用电器的使用方便或干净，会给电视等家用电器安装一个专门的木制柜体或覆盖一层布套，调研发现，73户中32%使用了布套，8%使用了木制柜体。这两种行为都会使得电器内部热量散发不出去，长期如此会使绝缘加速老化，从而埋下火灾隐患。

（5）电气设备绝缘损坏，发生漏电。电气设备绝缘的缺陷分为两类：一类是整体性缺陷，如绝缘老化、变质、受潮和脏污等使绝缘性能完全下降；另一类是局部缺陷，如绝缘局部受损、受潮和脏污等使绝缘性能下降。电气设备还经常因温度、气压、气温的变化对绝缘产生影响，使绝缘材料的性能与结构发生变化，降低绝缘的电气和机械性能。当电气线路损伤，或绝缘导线由于高温、潮湿、摩擦、过电压、机械损坏等原因造成绝缘损伤时，漏电电流将会通过设备外壳、保护接零线（保护接地线）、零线（大地）等形成闭合回路，在一定的环境下，对靠近物质（穿线金属管、电气装置金属外壳、潮湿木材等）产生漏电，漏电可使局部物质带电，造成严重或致命的触电事故或产生火花、电弧、过热、高温等而造成火灾。在电气火灾中，漏电火灾比起短路等引起的火灾更具隐蔽性，失火后也难找出真正的原因（被短路等假象所掩盖），因此危害性也就更大。

（五）其他原因

1.家用电器在电压不稳的情况下工作

在一些偏僻地方的用电高峰期，屋内的电灯会出现忽明忽暗的情况。当家用电器消耗功率一定，而电压偏低时，通过家用电器的电流就会产生大量的热，加速家用电器绝缘老化；而在夜间用电低谷时，电压又会偏高，长此以往会加速绝缘老化，二者都不利于家用电器的安全运行。

2.雷电方面的原因

绝大多数供电系统低压侧无防雷措施，以我国西南地区农村为例，该地区属于亚热带雨林气候，常年多雨，同时也会伴随大量雷击现象的出现。对于电力系统，雷击会损坏配电变压器，甚至导致大面积的停电事故，直接影响农业生产和人民的正常生活。在调研中，查询了西南几个地区的年平均雷暴日，如表1-2所示。

可见，所调研的西南地区年平均雷暴日均超过了40天，均属于多雷区。所调研的西南各村寨配电变压器仅在高压侧装设避雷器，低压侧没有采取防雷措施。雷击不但会危害线路本身，而且雷击引起的暂态高电压或过电压可以通过网络线路耦合或转移到配电网中的设备上，造成设备损坏，击穿绝缘，发生伤人事故或火灾。例如，农户在安装天线时，如没有采取相应的防雷保护措施，一旦雷电波侵入，强大的雷电流会造成线路烧毁、家用电器损坏，危及人身安全，引发火灾。

（六）村镇群众整体电气火灾防范意识不强

由于村镇群众的受教育程度不高，火灾的忧患意识不强，对火灾的发生存在很大的侥幸心理，认为与自己没有太大关系，导致对电气火灾的防范意识不强烈。此外，村镇地区的消防宣传教育严重缺乏，即便部分地方开展消防宣传教育也仅仅流于形式，群众的认同度不高，无法在群众的内心形成对火灾的敬畏感。大家的普遍不重视是农村电气火灾高发多发的一个重要原因。