耐火层接地不良可能引发电气安全隐患、设备损坏、火灾风险及系统运行异常等一系列问题,具体影响及后果如下:
一、电气安全隐患
感应电压积聚
原理:耐火电缆的金属护套或铠装层若未可靠接地,会因电磁感应产生感应电压。当线路较长或电流较大时,感应电压可能超过安全限值(如50V或300V),对人员构成触电危险。
案例:在单芯电缆线路中,若仅一端接地,另一端金属层可能积累高电压,操作人员接触时可能发生电击。
静电危害
原理:耐火层表面可能因摩擦或环境因素产生静电,若接地不良,静电无法及时释放,可能引发静电放电(ESD),损坏敏感电子设备或点燃易燃气体。
场景:化工、石油等易燃易爆场所,耐火电缆接地不良可能成为火灾或爆炸的诱因。
二、设备损坏与性能下降
护层过电压损坏
原理:当耐火层接地不良时,感应电压可能超过护层绝缘的耐受水平,导致护层击穿或老化,进而引发电缆内部绝缘损坏。
后果:电缆寿命缩短,需提前更换,增加维护成本。
环流发热
原理:若耐火层两端接地但接触不良,可能形成环流(尤其在单芯电缆中),导致金属层发热,加速绝缘老化。
影响:电缆载流量下降,甚至引发热失控,造成电缆烧毁。
电磁干扰(EMI)
原理:接地不良的耐火层可能成为电磁干扰的发射源,影响周围敏感设备(如通信线路、控制系统)的正常运行。
表现:数据传输错误、设备误动作或信号失真。
三、火灾风险加剧
电弧故障
原理:耐火层接地不良可能导致局部电位差增大,引发电弧放电。电弧温度极高(可达数千摄氏度),可能点燃电缆绝缘或周围可燃物。
场景:在密闭或易燃环境中,电弧故障可能迅速演变为火灾。
热失控
原理:环流发热或电弧故障导致电缆局部温度升高,若超过耐火层的耐温极限(如陶瓷化硅橡胶的耐温范围),可能引发材料分解、燃烧,甚至扩大火势。
数据:耐火电缆虽能在一定时间内维持电路完整性,但接地不良会显著缩短其耐火时间。
四、系统运行异常
保护装置误动或拒动
原理:接地不良可能导致接地故障电流异常,使过流保护、差动保护等装置误动作(如无故跳闸)或拒动(如故障时未切断电源),扩大事故范围。
影响:供电可靠性下降,甚至引发大面积停电。
监测系统失效
原理:耐火层接地不良可能干扰电缆温度、湿度等监测信号的传输,导致监控系统无法准确反映电缆状态,延误故障处理。
后果:小故障演变为大事故,增加修复难度和成本。
五、合规性与法律风险
违反安全标准
依据:国家标准(如GB 50168-2018《电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准》)明确要求耐火电缆的金属护套或铠装层必须可靠接地。
后果:接地不良可能导致工程验收不合格,需返工整改,甚至面临行政处罚。
事故责任扩大
原理:若因耐火层接地不良引发火灾或人身伤害,企业可能承担法律责任,包括赔偿、停产整顿等。
案例:某化工厂因电缆接地不良导致爆炸,企业被追究刑事责任并赔偿巨额损失。
六、预防与整改措施
定期检查接地电阻
方法:使用接地电阻测试仪(如摇表)定期检测耐火层接地电阻,确保其≤4Ω(或符合设计要求)。
频率:建议每半年或一年检测一次,雨季前需加强检查。
优化接地设计
单芯电缆:根据线路长度选择单点、中点或交叉互联接地方式,避免环流。
三芯电缆:采用两端直接接地,确保金属层电位均衡。
加强施工管理
要点:确保接地线连接牢固(如采用压接或焊接),避免虚接;接地线截面需符合载流量要求(通常≥25mm²铜线)。
验收:施工完成后进行100%外观检查和电阻测试,合格后方可投运。
采用护层保护器
适用场景:两端直接接地的长线路,需在金属层两端安装护层电压限制器,防止过电压损坏。

