智能电能表在电气火灾调查中的运用研究

智能电能表在电气火灾调查中的运用研究

1、郑洁2、陈斌斌3、叶永彬

1、浙江松夏仪表有限公司     浙江省温州市   325000

2、华夏输配电设备有限公司   浙江省温州市   325000

3、联自电气有限公司         浙江省温州市   325000

摘要：电气火灾是因为电气线路保护装置失效后电气故障失去控制引发的火灾。在现代化背景下，智能电能表全面普及，可以实现对用户电力信息的储存与查询，掌握某一终端电压、电流以及功率等数据。而在电气发生火灾时，这些数据信息将会精准且全面的反映出整个电气火灾发生的过程。因此下面将针对智能电能表在电力火灾调查中的运用展开深入研究，促使工作人员正确查询后台数据，实现精准分析，进而能够找出造成火灾的真正原因。

关键词：智能电能表；电气火灾；调查

在现代化背景下，电气设备呈现出多元化特点，人们生活中电气设备数量显著提升，这些设备存在一定的安全隐患，在使用中操作不规范或者其他因素容易引起火灾。因此，各个地域电气火灾故事发生概率显著提升，为了保护人们的生命财产安全，需要掌握火灾发生的主要原因，进而采取有效的措施预防，降低火灾发生概率。而智能电能表在电气火灾调查中具有一定重要作用，能够为火灾处理提供良好的参考数据。

一、电气火灾调查中智能电能表的作用

   在电气火灾调查过程中，如果比较常见的电点火源基础数据比较少，同时点火区域比较模糊的情况下，无法判断出发生火灾的主要原因。通过先进技术与设备的运用，实现对整个电能表运行情况的全面监督与把控，将信息记录下来，方便后续发生火灾后进行信息的查询[1]。在以往单纯利用火灾现场痕迹识别系统无法精准的判断出实际情况以及原因，而真实的数据将会给更加直观且清晰的找出存在的原因，进而采取有效的措施去解决。因此消防单位为了促使火灾开展工作质量与效率显著提升，已经认识到了智能电能表所起到的重要作用，下面将进行详细的分析：

（一）电气火灾证明作用

在电气发生火灾情况后，线路无法正常工作，而智能电能表可以将电力短路的时间记录下来，进而判断出火灾发生的具体时间，分析线路的情况找出造成火灾的主要原因。在使用一些功率比较大的电气时，电路的负荷将会显著提升，线路的电量以及温度情况都可以在智能电能表中的数据体现出来，成为判断火灾发生原因的关键证据。如果一个单元多个用户智能电能表记录的电路同时骤然增加，能够说明总配电线路出现故障，引发电压升高或者高压入侵的情况[2]。

（二）证人证言验证作用

通过智能电能表监控显示的用电量，将会成为验证当事人描述内容是否属实的有力证据。如果当事人否定在火灾现场活动中接入大功率电器设备，则需要分析智能电能表监控的数据，分析是否存在说谎的嫌疑，为电器火灾事故调查工作开展奠定坚实基础。

二、电气火灾调查中智能电能表的运用

在进行电气火灾调查的过程中，通过对智能电能表的灵活运用，进行数据提取，并且科学有效的判断，为火灾调查提供良好的思路。下面将针对常见的电器火灾类型以及可能记录的数据情况进行分析：

（一）短路

短路火灾主要是在短路时电路电阻减少，电流骤然增加，产生的热量超过正常工作热量，进而在短路点出现火花与电弧，在绝缘层燃烧起来，对应的金属将会熔化，进而引发火灾[3]。

短路引发的火灾中，智能电能表数据特点为各项电流骤然增加，电流读书为正常值的数倍，瞬间增加，持续时间比较短，只有在电力企业后台系统中才能够查询到电流量峰值，还有可能因为数据包发送间隔时间比较长，无法采集到电路异常电流数据。在发生短路后，空气开关的断电保护将会被触发，进而电路电阻越来越大，智能电能表数据总功率因数为1。

数据表现形式为：线路短路之前数据并没有明显变化与异常---电路在出现短路时电路植树明显增加，瞬时有功上升--断路器动作--电流、电压等数据为0，总功率因数为1.

（二）电气线路过载

在导线过载后，导线绝缘层将会出现老化变质的情况。如果超过负荷，温度明显增加，上升的导线温度使整个导线电阻越来越大，在这一基础上温度显著提升，出现了导线绝缘层燃烧或者引燃附近可燃物的情况。而这一情况引发的火灾，智能电能表数据将会表面为：在刚开始过载，电路温度高于环境温度，电流数值增大后变化不明显，在过载后期到电路绝缘层或者周边可燃物受热发生火灾之前，导线的温度将会明显提升。根据物理学原理，导线温度越高，电子无序温度越强，进而将会产生较大的电流运动阻碍，使电路数值变小。在发生火灾后，因为绝缘层受到破坏，引发短路现象，电路电流的数值明显增加，最后因为电路电阻的无限大，智能电能表数据总功率因数为1。

（三）电气线路接触不良

电气设备线路插座出现接触不良或者氧化锈蚀的现象，可能会增加接触部位的局部电阻，电路在通过后的热量也越来越大，进而形成高温或者电压击穿空气产生电弧的情况，进而出现火灾[4]。

因为电气线路接触不良引发的火灾，智能电能表数据特征：电路的电阻明显增加，用电设备功率并没有发生变化，使电路电流一直保持这样的状态，而接触不良的位置将会因为电阻提升，出现发热的现象，对应的电路电阻显著提升，产生大量的热量，使电路有功功率持续稳定的增加。然而电路接触不良，电热与电阻将会形成一个恶性循环，最终出现高温或者电压击穿空气产生电弧的现象，进而引发的火灾。并且绝缘层被破坏掉，将会出现短路，电路电流数值显著提升，瞬时有功增加。而电路电阻无限大，所以智能电能表数据总功率因数为1。

(四）漏电

在电气设备出现漏电的情况后，这些电路将会被导入到地下，但是如果存在电阻，将会产生高温，进而点燃周围可燃物。除此之外，在漏电点产的漏电火花也具有引起火灾的概率。根据基尔霍夫定律分析，如果电路出现漏电的情况，并且人物接触到将会与地面形成回路，故障位置产生分流，进而被智能电能表检测出来[5]。因此在进行数控锯分析的过程中，可以看智能电能表数据中火线电流数之和或者电压之和不等于零线电流书或者电压，并且两者相差数值乘积大小达到一定功率，能够判断出电气线路存在漏电的情况，并且电路绝缘层也已经被破坏。相关部门还可以建立起智能电能表与智慧用电系统之间存在的联系，实现对电气线路负荷的全面细致化监督，及时对负荷用电与线路漏电情况作出反应，降低火灾发生概率。

三、结束语

根据文章叙述，在电气火灾发生原因调查的过程中，通过对智能电能表记录下来的数据进行分析，掌握火灾发生过程中的数据，进而分析出场内用电设备以及电路运行的实际情况。因此相关部门需要认识到智能电能表对电气火灾发生原因调查起到的重要作用。根据不同电气火灾类型，分析相应的数据信息，为火灾事故调查提供真实可靠的证据，保证各项工作顺利开展，同时帮助用户们消除火灾隐患。

参考文献:

[1]郑斌, 贾慧军, 曾笑, 李英辉. 智能电能表采集数据在火灾调查中的应用[J]. 消防科学与技术, 2023, 42 (03): 429-434.

[2]刘荔维. X射线成像技术、智能电能表与网络日志记录在一起火灾调查中的运用[A] 2020中国消防协会科学技术年会论文集[C]. 中国消防协会, 2020: 7.

[3]刘腾, 李刚, 孟妍, 李季洋. 物联网模块在智能电能表中的研究与应用[J]. 电力信息与通信技术, 2019, 17 (11): 63-69.

[4]郭伟军. 物证鉴定与用电信息数据分析在电气火灾原因认定中的应用[J]. 武警学院学报, 2018, 34 (02): 85-88.

[5]郭伟军, 顾文彬. 国网系统用电信息在火灾事故调查中的应用研究[A] 2017中国消防协会科学技术年会论文集[C]. 中国消防协会, 中国消防协会, 2017: 6.