幾起電纜槽內電纜短路火災的調查與分析

張一軍

(溫州市消防支隊，浙江 溫州 325000)

幾起電纜槽內電纜短路火災的調查與分析

張一軍

(溫州市消防支隊，浙江 溫州 325000)

生產企業普遍在電纜槽內敷設電纜，電纜槽對電纜起到了保護作用。但長期以來，人們忽視了在有振動源存在的環境下，用支吊架安裝的電纜槽槽口與電纜之間會長時間振動摩擦，造成絕緣層破損引起短路。介紹了幾起電纜槽內電纜短路火災的調查情況，分析電纜槽內電纜因滴水效應造成絕緣層破裂發生短路并引發火災之原因，提出預防對策。

火災調查；痕跡物證；電纜槽；短路

電路短路是引起火災的一種常見原因，造成短路的因素有多種，如：絕緣老化、機械損傷、保護層腐蝕、超壓擊穿、絕緣受潮、絕緣物流失、電纜材料缺陷等[1-2]。其中絕緣層長時間受外力磨損造成破裂是一種容易被人忽視而不應小覷的因素，因此原因引發短路造成較大經濟損失或人員傷亡的火災屢有發生。2013年5月31日，中國儲備糧管理總公司黑龍江分公司林甸直屬庫發生火災事故，造成80個糧囤、攬堆過火，直接經濟損失307.9萬元。經調查，事故直接原因是：糧庫作業過程中，皮帶式輸送機在振動狀態下電源導線與配電箱箱體孔洞邊緣產生摩擦，導致電源導線絕緣皮破損漏電并打火，引燃可燃物葦柵和麻袋，并蔓延至其他79個糧囤、攬堆貨位的葦柵苫蓋物[3]。筆者對近年來發生在溫州的生產企業電氣線路故障火災進行了分析，發現有三起電路短路的火災都是因電源線長時間振動摩擦造成絕緣層破損而引發，起火點均在用支吊架安裝的電纜槽接縫處，且起火點附近的內外界環境接近，事故原因如出一轍，具有非常典型的教育意義。

1 火災基本情況

1.1 倚麗格鞋業有限公司“7·23”火災

2012年7月23日11時許，溫州瑞安市浙江倚麗格鞋業有限公司第一層車間(如圖1所示)發生火災，過火面積約2 000 m2，燒毀機器、原料、半成品鞋、成品鞋等，無人員傷亡。起火建筑地上5層，鋼筋混凝土結構，建筑面積約7 000 m2，2011年2月投入使用，第三層為倉庫，其余各層均為車間。

1.2 瑞龍電鍍有限公司“5·14”火災

2014年5月14日4時許，溫州瑞安市瑞龍電鍍有限公司發生火災，過火面積約2 200 m2，燒毀電鍍流水線等物品，造成1人死亡，2人受傷。起火建筑主體為“一”字形，地上4層，鋼筋混凝土結構，第一層至第四層均為電鍍生產車間(瑞龍電鍍有限公司位于第三層，如圖2所示)，建筑面積約5 000 m2。建筑物四周均為道路。

1.3 環球鞋業有限公司“10·8”火災

2014年10月8日22時許，溫州瑞安市環球鞋業有限公司1號生產車間發生火災，過火面積約1 900 m2，燒毀機器、鞋原料、半成品鞋、成品鞋等物品，無人員傷亡。起火建筑主體地上4層，鋼筋混凝土結構，建筑面積約8 000 m2，2005年投入使用，第一層至第四層均為制鞋生產車間。如圖3所示。

圖2 瑞龍電鍍車間平面圖

圖3 環球鞋業1號車間平面圖

2 火災調查情況

2.1 倚麗格鞋業有限公司“7·23”火災調查情況

2.1.1 調查訪問

火災發生后，調查人員走訪相關人員，制作詢問筆錄21份。經過調查了解到：工人趙某、黃某某起火前在第一層車間內聽到“砰”的一聲，過一會兒，發現車間東南側壓底區域南往北數第二臺液壓機上有約20 cm高的火焰，當時其他地方還沒有火；工人徐某某、黃某某、王某某回廠時發現第一層東南側壓底區域的中間靠窗部分煙很大，趕緊接消火栓滅火，但沒有滅掉；門衛林某某、工人吳某，發現第一層東南側壓底區域有明火，拿滅火器滅火但沒有滅掉；公司股東吳某某，路人楊某某、賈某某，反映起火前未發現有可疑人員；股東吳某、車間負責人楊某某、生產線組長歐陽某，反映下班后車間電源總閘不關。

2.1.2 現場勘驗

車間第一層東側外墻由南往北數第三個、第四個窗戶外墻燒毀嚴重，抹灰層脫落，相鄰的窗戶基本完好。第三個、第四個窗戶分別與車間壓底區由南往北數第一臺和第二臺液壓機相對應；壓底區共5臺液壓機，由南往北數第一臺至第三臺液壓機控制柜燒毀嚴重，第五臺液壓機控制柜基本完好；第一臺液壓機油蓋燒損程度北重南輕，第二臺液壓機油蓋完全燒毀，第三臺液壓機油蓋燒損程度南重北輕。

在第二臺液壓機上方，距車間東窗0.5 m、南墻25.6 m，高3.75 m處發現電纜槽接縫，電纜槽材質為鍍鋅鋼板，槽內有一根多股鋁導線熔斷，接縫兩側的電纜槽槽口均被擊穿，形成2個“U”字形缺口。調查人員對電纜槽的其他槽段進行檢查，均未發現有破損口或類似的電擊穿缺口。

在電纜槽缺口周圍使用剩磁儀進行測量，電纜槽缺口北側1 m的電纜支架為0.02 T，電纜槽下方有一排風機，排風機內電機0.02 T，排風機外殼0.20 T，排風機上方的支架(距缺口距離0.6 m)0.78 T。提取電纜槽缺口及熔斷電纜熔痕進行金相分析，鑒定為電熔痕，如圖4和圖5所示。綜上，該電纜槽口下方為起火點。

2.2 瑞龍電鍍有限公司“5·14”火災調查情況

2.2.1 調查訪問

火災發生后，調查人員走訪相關人員，制作詢問筆錄6份。經過調查了解到：5月14日約4時35分左右，工人祝某發現瑞安市電鍍工業園19幢第三層瑞龍電鍍有限公司車間南側中間的位置起火；約4時45分左右趕到現場的錢某某發現第三層南側中間的位置有火冒出來，而其他位置和樓層尚未發現有火。

圖4 電纜槽缺口熔痕的金相組織

圖5 電纜熔痕的金相組織

2.2.2 現場勘驗

瑞龍電鍍有限公司車間距西墻27.9 ～35 m、距南墻2 m處的頂棚過火燒損，表層水泥脫落鋼筋裸露，水泥脫落情況向四周逐漸減輕，該處頂棚下方設有電鍍生產流水線升降設備及升降馬達。距南墻2 m處流水線下方電鍍槽塑料槽體嚴重燒損，僅底部殘留，距西墻31～34.2 m處殘留高度最低，距西墻31 m處向西、距西墻34.2 m處向東，殘留塑料槽體逐漸升高。

電鍍流水線上方有電纜槽塌落于電鍍槽內，電纜槽材質為鍍鋅鋼板，如圖6所示。圖7為起火前的電鍍流水線。在距西墻31 m、南墻3 m處有電纜槽接縫，接縫處的槽口被擊穿形成“U”字形和圓形缺口各一個，上有一根多股鋁導線粘連，缺口下側有突出的金屬附著物，缺口周邊存在多處被擊穿形成的凹坑，凹坑上附著鋁制金屬殘留物。車間內空氣開關、斷路器、總閘均處于開啟狀態。調查人員對電纜槽的其他槽段進行檢查，均未發現有破損口或類似的電擊穿缺口。綜上，該電纜槽口下方為起火點。

圖6 電鍍流水線上方塌落的電纜槽

圖7 起火前的電鍍流水線

2.3 環球鞋業有限公司“10·8”火災調查情況

2.3.1 調查訪問

火災發生后，調查人員走訪相關人員，制作詢問筆錄13份。經過調查了解到：保安徐某、徐某某、楊某某，大約在22時50分左右發現第一層車間與北側簡易棚之間的海綿堆垛上有臉盆大小的火焰，當時其他地方還沒有火；工人葉某某、路人計某某、路人王某某，約23時左右從北側道路上看到第一層北側簡易棚內中間偏西的地方著火，其他地方尚未發現有火。

2.3.2 監控攝像

火災發生后，調查人員提取并查看了該公司的監控攝像，其中簡易棚西側的攝像頭記錄了起火過程：22時34分42秒左右出現電閃光，22時42分左右出現明火，22時56分左右火勢變大開始蔓延，如圖8～圖10所示。

2.3.3 現場勘驗

1號生產車間第一層燒損最為嚴重，第二層往上逐漸減輕。車間北側鋼結構簡易棚燒損坍塌，簡易棚燒損程度南重北輕、中間重東西兩側輕。第一層車間內的海綿堆垛等原材料燒損程度北重南輕。

車間北側距西墻17.6 m處有一電纜槽，材質為鍍鋅鋼板，用支吊架安裝，電纜槽上方頂棚處燒損嚴重，抹灰層基本脫落。距南墻15.2 m、西墻17.6 m，高4.1 m處有電纜槽接口，該處發現有一根多股銅導線熔融，鋼質槽口處被擊穿形成“U”字形缺口。調查人員對電纜槽的其他槽段進行檢查，均未發現有破損口或類似的電擊穿缺口。綜上，該電纜槽口下方為起火點。

圖8 22時34分42秒

圖9 22時42分許

圖10 22時56分許

3 起火原因分析

3.1 相似點

3.1.1 電纜槽

倚麗格鞋業有限公司、瑞龍電鍍有限公司電纜槽內敷設的電纜為多股鋁導線，環球鞋業有限公司電纜槽內敷設的是多股銅導線，均為動力電纜。三家企業的電纜槽材質相同，都是鍍鋅鋼板，且都用支吊架進行安裝，槽段之間有接縫，短路點均在電纜槽的接縫處，該處槽口的鍍鋅鋼板被電弧擊穿，形成“U”形或圓形缺口，如圖11～圖13所示。

圖11 倚麗格鞋業電纜槽口

圖12 瑞龍電鍍電纜槽口

圖13 環球鞋業電纜槽口

3.1.2 起火點附近存在振動源

這三起火災均發生在廠房內。倚麗格鞋業有限公司起火點在壓底車間區域，工人反映壓底機、液壓機在使用時有很大的振動感。瑞龍電鍍有限公司起火點下方有電鍍生產流水線升降設備及升降馬達，環球鞋業有限公司起火點附近有沖裁機，使用時均會產生較大的振動。

3.2 原因分析

電纜槽用支吊架安裝，因此當附近的振動源機器開啟時，電纜槽及槽內的電纜隨之振動。因槽內的動力電纜存在一定的自重，加之電纜槽槽段之間存在接縫，接縫處的電纜長時間與金屬槽口摩擦，繩鋸木斷，水滴石穿，接縫處的電纜絕緣層被磨損破裂，造成電纜與金屬電纜槽之間短路放電，高溫電弧擊穿電纜槽形成缺口，同時電火花掉落到電纜槽下方，引燃可燃物蔓延成災[4]。

4 預防對策

4.1 完善電纜槽安裝標準

當前，生產企業普遍用支吊架安裝電纜槽，敷設電纜，現行的國家規范、行業標準對電纜槽的接地、防腐、荷載等提出了明確的要求，而對電纜槽的防振動規定不詳，僅中國機械工業聯合會主編的《低壓配電設計規范》(GB 50054—2011)第7.6.1條第1項規定，電纜路徑的選擇，應使用電纜不易受到機械、震動、化學、地下電流、水銹蝕、熱影響、蜂蟻和鼠害等損傷[5]。相關的國家規范、行業標準均提出電纜槽的直線段應預留伸縮縫，伸縮縫處的防振動處理也無明確規定。

因此，要完善電纜槽安裝的技術標準，充分考慮到存在振動源的環境下，電纜槽內的電纜受到滴水效應的影響導致絕緣層破損的因素，預防電纜絕緣層破損與金屬電纜槽之間產生短路放電。如：在條件允許的情況下，可以采用玻璃鋼槽體、鎧裝電纜等替代金屬槽體和電纜線[6]；在電纜槽的接縫處和伸縮縫處，使用承插式接頭、接縫蓋板等進行保護。

4.2 安裝智慧式用電安全管理系統

采用物聯網技術，安裝智慧式用電安全管理系統，對用電安全隱患進行監管。在企業用戶的配電柜安裝用電安全智能傳感終端，實時采集配電柜、二級箱柜、末端的配電箱等各關鍵節點的剩余電流、電流和溫度等參數，同時探測多路、多種類型傳感數據，通過長期運行，采集剩余電流、導線溫度和電流的數據變化，實時捕捉瞬間漏電流變化，并通過網絡把以上數據傳輸到用電安全管理服務平臺。管理服務平臺有實時監測、異常數據報警、數據記錄及統計、電氣線路安全隱患分析等功能，及時發現用電安全隱患并進行處理。通過智慧式管理降低電氣線路故障引發火災的概率[7]。

4.3 加強企業的日常管理

嚴格落實企業消防安全管理制度，及時發現違反消防安全的行為和用電安全隱患。前述三起火災事故，雖有不可預測的自然因素，但也存在管理不當的人為因素，倚麗格鞋業有限公司的股東及管理人員反映，該公司下班后，車間內的電源總開關均不關閉?，F場勘驗時，發現瑞龍電鍍有限公司車間內空氣開關、斷路器、總閘均處于開啟狀態。起火車間內堆滿可燃物品，到處都是引火源。這三家企業，由于電路存在缺陷，加上管理方面的疏忽，最后釀成大災。因此，企業要提高自身的管理水平，制定嚴格的工作制度，防患于未然。

[1] 雷瑞軍，馬玄.電氣火災統計分析研究[J].武警學院學報，2014，30(6):15-17.

[2] 崔文平.電力電纜常見故障分析及處理[J].科技資訊，2013，(6)：133.

[3] 中儲糧黑龍江分公司林甸直屬庫“5·31”火災事故調查報告[R].2013.

[4] 耿惠民.火災原因調查案例集[M].天津：天津科學技術出版社，2010：329.

[5] GB 50054—2011，低壓配電設計規范[S].

[6] 任長寧，謝煒.美國電氣火災防控經驗之借鑒[J].消防科學與技術，2012，31(12)：1345-1349.

[7] 隋虎林，范玉峰.消防物聯網技術體系研究[J].消防科學與技術，2012，31(11):1182-1185.

(責任編輯 李 蕾)

The Investigation and Analysis of Several Fires Caused by Cable Short-circuit in Cable Groove

ZHANG Yijun

(WenzhouMunicipalFireBrigade,ZhejiangProvince325000,China)

Enterprises usually lay cables in the cable groove, and the cable groove is of protective effect to cables. But for a long time, the presence of the environment of vibration is ignored, and the installation of the support and hanger of steam-water with slits between the cables and cable trays, vibration grinding resulting in damage to insulation lays cause a short-circuit. This paper introduces several cable groove cable short circuit fire investigations, analyzes the installation of cable slots with steam-water caused by dripping effect, resulting in a short-circuit insulation breakdown, and the causes of the fires, and puts forward some prevention countermeasures.

fire investigation; trace evidence; cable groove; a short circuit

2015-09-28

張一軍(1978— )，男，浙江金華人，助理工程師，碩士。

X928.7

A

1008-2077(2015)12-0092-05