滅弧式電氣保護裝置的運用
——以一起居民火災事故調查為例

袁 晨

（黃浦區消防救援支隊,上海 200010）

1 火災基本情況

2020年4月20日17時25分,某中心城區一居民樓4樓發生火災,市應急聯動中心接到報警后,立即調派3個消防救援站9輛消防車趕赴現場撲救。主管站于17時30分到場,17時31分報出水,17時35分報控制,17時43分報熄滅。支隊全勤指揮部到場組織處置。消防官兵到場后疏散15人,無人員被困,無人員傷亡,過火面積約20平方米。

2 起火建筑基本情況

起火建筑位于中心城區老城廂區域,是典型的二級舊里磚木結構房屋,該建筑共4樓,高16米；東西走向,長度為38米。建筑內共9個門洞,每個門洞內平均有5戶居民居住。建筑始建于1912年,1979年進行過一次整體大修,2018年通過光明工程改造更換了入戶線、安裝了低壓斷路器。4層北側陽臺居民搭建房間供自己使用。

3 火災調查過程

3.1 起火時間的認定

該起火災接警時間為4月20日17時25分,第一報警人筆錄體現其于17時20分許在樓下看到樓上有房屋冒煙,隨即報警,綜合分析,起火時間認定為2020年4月20日17時20分許。

3.2 起火部位的認定

該起火災起火區域集中在該建筑4樓北側陽臺搭建的兩間居民自用房,該區域原先為一處平臺,后經居民自行搭建,形成東西各一間房屋,分別屬于兩家。從兩間房間的過火情況來看,西側房間僅上半部分局部過火,靠近地面的洗衣機等物品均沒有明顯的過火痕跡,而東側房間整體過火嚴重,頂部木質梁及彩鋼板已經燒斷及變形。根據當事人反映東側房間的木質門在起火的時候處于關閉狀態,從痕跡來看該門里側炭化程度明顯重于外側,由里向外燒的痕跡比較明確。在起火房間正對面的居民也清晰指認了發生火災時煙和火是從陽臺東側搭建房間中最先冒出,火災蔓延的方向是由東側房間向西側房間蔓延。由以上幾點,基本可以確認最初起火房間為4樓北側陽臺東側房間。起火房間兩側墻面瓷磚均為上半部分燒損嚴重,房間中間地面處雜物過火嚴重,且向南北兩側逐漸減輕,頂過火嚴重,中間區域木質梁已燒斷,從以上痕跡分析起火部位位于房間中間地面處,隨后引燃周邊可燃物向上蔓延,再通過兩側墻面向下燃燒。綜合以上情況分析,起火部位認定為4樓陽臺東側房間中間地面處。

3.3 起火原因的認定

3.3.1 排除人為放火引發火災的可能

經街道、派出所、居委工作人員走訪調查,住戶人員之間日常無矛盾激化情況、無精神病人員居住、無人員揚言對社會不滿等情況。2020年4月20日下午16時之后無人員進入過起火房間內。

3.3.2 排除遺留火種引發火災的可能

根據周邊圍觀群眾反映的情況,起火特征屬明火起火,不符合陰燃起火的特征。經調查詢問,4樓北側陽臺東側搭建房間內無焚香、吸煙等情況。

3.3.3 排除用火不慎引發火災的可能

2020年4月20日下午16時之后,4樓北側陽臺東側搭建房間內處于無人狀態。經調查詢問,4樓北側陽臺東側搭建房間內沒有灶臺、電磁爐等設備。

3.3.4 排除物質自燃引發火災的可能

起火房間為居民用作堆放雜物及放置洗衣機使用,未存放具有自燃特性的物質。

3.3.5 電氣線路故障

在起火部位區域發現部分電氣線路殘骸。提取有熔痕的單股銅芯線經應急管理部消防救援局上海火災物證鑒定中心檢測為一次短路熔痕。經綜合分析,該起火災起火原因為電氣線路短路引燃周邊可燃物并擴大成災。

4 延伸調查情況

4.1 對于火災原因的疑問

對于一起普通的居民火災來說該起火災過火面積不大、起火部位清楚、原因認定準確,并且通過鑒定得到一次短路熔痕鑒定結論的調查過程可以說已經相當完整,但在整個調查過程中有一個疑問隨著最終原因的認定卻更加引發調查人員的不解。在起火部位提取電氣線路,經鑒定為一次短路,可以說由于電氣線路短路引起火災的原因是相當明確的,但是起火區域是我區通過政府實施工程的投入安裝了滅弧式電氣保護裝置的,如果是電氣線路發生故障,該裝置應該在第一時間發揮作用,及時斷電報警,而這起火災該裝置并未起到保護作用,最終導致火災發生。

4.2 滅弧式電氣保護裝置在該起火災中的動作分析

4.2.1 裝置自身情況分析

根據該裝置運營單位提供的后臺數據（見圖1）,當日下午17時25分前,起火房間所對應保護裝置通過電流均處于正常值范圍,保護裝置也未發出漏電、短路等預警、報警信號。直至17時25分10秒,裝置第一次發出了漏電預警信號,并于2秒后發出漏電報警信號,又2秒后直接跳閘。以上系列動作說明該電氣線路滅弧保護裝置在線路發生明顯故障時是能夠正常切斷電源、發揮作用的,裝置自身應該不存在任何問題。

圖1

4.2.2 裝置保護范圍分析

（1）數據分析。根據后臺數據表格,從17時25分10秒漏電預警開始,僅僅4秒裝置就第一時間切斷了電源。這起火災的接警時間也為17時25分,根據報警人筆錄反映,在他撥打119進行報警時,該房間中已有大量的濃煙冒出,說明火災已經發生,故在起火時間的認定上調查人員也是根據報警時間向前推算5分鐘,為17時20分。如果起火房間內發生短路電氣線路在滅弧裝置的保護范圍內,在該裝置正常運行、無故障的情況下,應該在17時20分左右就會有短路報警信號反饋至數據平臺,并且由裝置切斷電源,而裝置的第一次預警時間在起火時間之后,說明導致裝置動作的故障線路是在起火后被燒損從而發生漏電情況。（2）旁證分析。由火災發生時到場人員及在場居民群眾提供旁證,火災發生后,消防隊到場第一時間將整棟樓的低壓斷路器全部切斷,但樓內仍有部分房間燈亮著,說明該建筑內存在部分居民用電線路未通過國家電網低壓斷路器及滅弧式電氣保護裝置。（3）當事人敘述情況。根據當事人反映,起火房間為大約10余年前自行搭建,其房間內的電氣線路由何處拉接已無從查證。該建筑經過幾次翻修,部分電氣線路已埋入墻內,無法具體查找從何處接入。（4）低壓斷路器動作情況。在該滅弧式電氣保護裝置的上端有兩個國家電網40A的低壓斷路器,直到裝置切斷電源后低壓斷路器仍沒有任何動作,后被居民手動關閉。依據國標GB16917.1和GB10963.1中時間-電流動作特性的要求,滅弧裝置上端的國家電網低壓斷路器額定電流為40A,在線路電流達到短路保護電流值,持續時間參數達到動作值,設備在0.1秒內應做保護動作切斷線路供電?；馂某掷m過程中,線路并未出現供電中斷情況,因此判斷引起火災的短路線路不在國家電網低壓斷路器及滅弧系統監控范圍內。綜合以上幾點情況分析,基本可以判斷,引起火災發生的短路電氣線路沒有在滅弧式電氣保護裝置的保護范圍內。

5 滅弧式電氣保護裝置在我區的運用情況

5.1 裝置安裝背景

該中心城區以二級以下舊里為主的老城廂高度密集,建筑老舊,電氣火災是首因,占50%。其中,電線老化占比最高64%。2017年,上海市安全生產委員會辦公室出臺了《上海市開展電氣火災綜合治理工作實施方案》。方案要求：相關部門和各區政府應利用電氣監控、物聯網等手段,對二級舊里、歷史風貌保護建筑、古建筑、不可移動文物、養老機構、醫院、寄宿制學校宿舍實施智能化電氣安全隱患監控,著力打通特殊群體安全用電“最后一公里”。2018年起區政府將安裝滅弧式電氣防火保護裝置列入區政府實事項目和重點工作,累計已為1萬余戶居民安裝了滅弧式電氣保護裝置,有效減少由于電氣線路故障在老舊小區發生的火災事故。

5.2 裝置功能原理介紹

滅弧式電氣安全保護裝置通過對線路電流、電壓、功率、溫度、漏電流等數據監控,并將數據實時上傳至消防監控平臺,在發生危險之前就對其異常數據進行報警,同時對電路進行關斷動作,有效地將電氣火災抑制在萌芽階段,保護了人民生命和財產安全。該裝置在性能上的優勢如下：一是當漏電值達到30mA時,能在0.1s斷電保護。二是在線路發生短路時,能在40ms斷電保護。三是過流（過載）保護超過設定電流5%時,10s完成關斷；超過設定電流35%時,5s內進行關斷；超過設定電流100%時,1s內完成關斷。四是過壓保護加載電壓超過250V時進行遠程報警,超過260V時自動關斷并報警。五是接觸不良保護,當線路接頭中出現接觸不良導致的打火花現象時,滅弧式電氣安全保護裝置將進行斷路保護。另外,電氣滅弧裝置是通過物聯網技術,將監測到的異常數據實時傳輸到后臺云端,做到對每一臺設備實施監控。裝置維護人員能夠通過手機APP等載體,實時收到異常數據報警,第一時間趕赴現場,及時檢查維修,將隱患扼殺在萌芽狀態。

5.3 裝置在我區的運用情況

電氣滅弧裝置在我區全面推廣前支隊選取了部分老舊小區居民樓作為試點,安裝了15臺滅弧式電氣防火保護裝置進行現場線路實時監測勘察。經過兩天的監測,發現2號電表在用電時存在嚴重的漏電情況。漏電平均值高達1500mA（毫安）,最高漏電值甚至高達3000mA（當漏電達到40mA時就可以對人體造成傷害,漏電值達到500mA時就極有可能引起火災了）。后經對電表所屬住戶室內外電氣線路的排查,最終確定導致漏電的因素為室內一根主要電線嚴重老化引起的漏電,在中午和晚上用電高峰期,同時插上電飯煲、熱水壺、電視機等電器就達到了漏電峰值,經更換新的電線后,漏電隱患得到解決。豫園區域自2018年安裝該裝置以來,電氣火災數量呈明顯下降趨勢（見圖2）。

圖2

6 幾點思考

6.1 火災事故延伸調查的必要性不斷體現

隨著消防執法領域改革不斷推進,加強事中、事后監管成為當下防火工作的重要課題。火災調查工作作為事后監管的重要環節,在日常防火工作中扮演著關鍵的角色。在這起火災事故的調查過程中,根據以往調查流程,在得到一次短路融痕的鑒定結論后,調查工作應該就可以基本結束。但是只是一個電氣線路短路引發火災的認定結論對火災發生后屬地政府如何改進措施、提升區域消防安全水平沒有任何意義。而通過延伸調查,我們進一步明確安裝電氣線路滅弧保護裝置等消防設施對二級舊里老式居民小區住宅的重要性、推動了街道、居委對滅弧保護裝置運用的積極性、指出了老式居民區內居民私拉亂接電線的嚴重火災隱患,這才是真正體現了由一起火災全面推動防火工作的作用。

6.2 科技手段是做好防火工作的有力武器

近幾年,為有效改善二級舊里老舊小區火災多發、頻發的現狀,區政府每年投入大量資金落實政府實施工程建設,為老舊小區安裝大量消防設施。通過消防設施的安裝,二級舊里以下居民住宅火災發生率明顯下降。今年以來,老城廂區域共發生火災54起,較其余區域相對較少,并與2018年相比下降37.2%、與2019年相比下降50.5%?？萍际侄巫鳛榉阑鸸ぷ鞯挠辛ξ淦?在火災防范上起到了重要的作用。

6.3 消防宣傳工作需持之以恒、不斷深入

在與電氣滅弧裝置公司人員及居委會干部交流過程中我們也發現,老城廂居民群眾對該裝置也存在兩種矛盾的看法,一部分群眾對安裝裝置相當支持,認為有效保護了自身的安全。但由于老式居民住宅入戶線截面積過于小,加之滅弧裝置過于靈敏,經常出現跳閘情況,影響正常生活,故很大一部分群眾會私自拆除裝置,或是從電表或外部直接私拉電線。所以我們的消防宣傳工作必須不斷深入,讓廣大居民切實了解到諸如私拉亂接電線這類現象的危害性,不斷改善老城廂區域消防安全環境。

7 結束語

滅弧式電氣保護裝置等消防設施在老舊小區中的廣泛運用對提高區域火災防控水平、第一時間消除火災隱患起著至關重要的作用。通過對設施動作情況的分析也能從一個側面幫助火災調查工作更加順利開展。