消防科学与技术 ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (1): 21-27.
刘涛1,2,6, 魏宗峰1,2, 郭宇航3,4, 唐海军5, 姜文涛1,2
Liu Tao1,2,6, Wei Zongfeng1,2, Guo Yuhang3,4, Tang Haijun5, Jiang Wentao1,2
摘要: 电气火灾频发与交流线路故障密切相关,其中接地故障、过载运行及短路等隐性或突发性故障因传统监测手段存在响应滞后、风险识别精度不足等问题,成为火灾防治的难点。为此,本研究构建面向电气火灾防治的交流线路故障模拟系统,集成短路、过载、接地故障3类典型故障模块,并建立多源信号同步采集与分析平台。试验结果表明,短路故障能量释放呈现显著相位依赖性,电压上升沿短路时释放能量达158.8 J,较电压下降沿工况高249.8%;无漏保接地故障在3 A持续电流下局部迅速升温,存在火灾风险;过载试验揭示了导线线径、电流强度与温升速率间的非线性耦合关系,1.5 mm²导线在56 A过载时温升速率达3.32 ℃/s,远超2.5 mm²导线同工况表现。基于试验数据并区分保护状态构建火灾风险等级评价体系:在无保护条件下,无漏保接地故障风险高于过载运行;在有保护条件下,短路故障因产生瞬时电弧伴随高能量释放,成为主要火灾隐患,而接地故障则能被漏电保护有效及时切断。研究成果可为火灾预警阈值设定、故障反演分析及火灾物证鉴定提供数据支撑,对提升电气系统主动防火能力具有重要实践价值。