时间:2023-06-06 09:31:20
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电气火灾及预防,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
中图分类号:X928.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0380-01
近几年由于低压电气火灾发生率的不断上升,火灾的预防和相关措施越来越受到人们的重视。当前低压线路常见电气火灾的主要特点是发生频繁、火势蔓延快、造成的危害系数大等,为了更好的解决这些火灾特点,通过对常见的低压线路电气进行有效的火灾原因分析,并且提出了一些具体的解决方法和措施,以便更好的提高人们对低压电气火灾问题的意识和觉悟,减少火灾事故的发生,保证人们的生命与财产的安全。
一、常发生低压线路电气火灾原因分析
(一)短路
从物理学的角度看,短路就是指电流没有通过用电设备,而是从负极出发,直接流回了正极的过程。在发生低压线路电气火灾中,短路是其中最常见的原因之一。当发生线路短路时,就会增大电流的回流强度,产生线路或是电气设备的高温,当温度达到一定的时候,就引起了火灾,通常将这种火灾叫做短路火灾。是所有低压线路电气火灾中危害最大的故障。
(二)接触不良
由于链接导线和用电设备的操作的不正确,使得线路有时会接触不良,在通电的过程中,发生电路的回流现象,使得在接触不良的位置产生高温,达到绝缘层的起火点,导致火灾的发生,这种火灾叫做接触不良火灾。这种火灾的预防工作非常的不好做,难度系数很高。
(三)漏电
影响线路漏电的原因有很多,例如:外力的作用、环境的影响、自然老化等都是导致漏电的不良因素。当线路向外泄露电流时,接触到建筑物等物体时,在泄露点上就会产生高温,与周围的可燃物发生火灾,这种火灾叫做漏电火灾。由于线路漏电引起的火灾,它的防范工作是非常难的,而且危险系数很大,并且常会发生在线路、线路与线路之间、线路与大地之间。
(四)过载
和安全的载流量比较,在线路流量的数量变大时,载流量的线路就会产生高温,与可燃物体发生火灾,这种火灾叫做线路过载火灾。线路过载火灾是低压线路常见电气火灾中重要的因素。线路的电气流量过载可以造成火灾,还可以引起线路绝缘材料的破坏。低压线路电气发生过载事故的时候,一般会导致线路发生短路、接触不良、漏电等,加大了低压电气故障的范围,加强了由火灾造成的损失。
二、低压线路电气火灾的预防措施
(一)短路故障
当线路的两根导线发生短路时,电路中的电流就会突然加大,破坏了导线的绝缘层,使得导线的线芯温度达到绝缘的燃点,引起火灾的发生。预防短路火灾的措施有:在操作线路的时候,要借助配管对导线进行有效的处理工作,预防线路在外,切记不能将导线直接抹在墙体中,在进行导线的敷设工作的过程中,要设置保护装置,如:护套、槽、索等。对于埋在地下的导线要保持电缆的平直性质,避开在进行抽拉等活动时发生破坏导线绝缘层的现象。
在进行敷设导线的工作中,要注意周围的环境,是否有高温腐蚀、水体等,还要避免发生过载、过压等现象。要经过相关的设计部门许可以后,消费者才可以加大线路的负载流量,对于一些比较老的建筑物,要在加设敷设电源线路的情况下,才能增加先离开的负载;在新建的建筑物中,设计部门要使用横截面比较大的导线,保证线路的绝缘性。
在进行敷设导线的过程中,为了更好的保证导向的安全系统,需要配置阻燃配管、防火线槽保护导线、防火电缆等。当线路出现短路现象时,要马上进行断电处理,及时的控制火势,阻止火灾的蔓延。在没有切断电源时,切记不能用水灭火,要使用干粉或是沙土进行掩埋。
(二)接地故障
接地故障比短路故障更加的危险,造成的危害更大。在进行接地火灾预防的过程中,要保证安装线路的绝缘层是完好无损的,避免发生接地事故。具体的措施如下:首先,在电源的总进线的地方,安装漏电保护器,预防整幢建筑物发生电气火灾事故。其次,在建筑物的所有线路里,安装总等电位联结方式,用以消除电位差,阻止电弧发生电火花,起到防火的作用。再次,要在建筑物中安装电气火灾监控系统,起到预防火灾发生的目的。最后,在日常的生活过程中,要经常检查电气的线路,安装高标准的额定电压的导线、电缆等设备,保证导向的绝缘设备完整,使用专业的技术人员进行安装设备的工作,保证安装的质量。主要周围环境的影响因素,杜绝乱接导线等破坏现象的发生。定期的检查线路的熔断器、保险丝线路连接点等设备,保证牢固性、可靠性,远离易燃易爆品,保证线路的正常运行。
(三)其他
在日常生活中,预防电气火灾还要注意:①随时检查电气线路,以便及时发现电气线路存在的问题,同时采取有效措施。②在对电气线路进行设计、安装时,与额定电压相比,需要按照高于额定电压的标准选择导线和电缆的绝缘强度,同时根据电源的实际电压选配绝缘子。③在线路安装、施工时,需要采取措施保护线路,防止导线绝缘遭到划伤、磨损和碰压,对导线连接接头进行处理,同时提高绝缘层的包扎质量。④如果敷设线路处于潮湿、高温,甚至有腐蚀物的环境中时,这时需要采用套管布线对线路进行保护,严禁明敷绝缘导线,如果线路敷设在多尘场所,需要经常打扫线路和绝缘子,防止其出现油污。⑤严禁乱接导线,安装线路时,结合电气设备负荷情况选用合理的导线。并且,按照规程要求,设置导线与导线,导线与建筑构件之间的间距。⑥对线路熔断器进行定期检查,选用的保险丝要合理。⑦对线路上的所有连接点进行检查,确保连接点的牢固性、可靠性,导线附近不得存放易燃物品。
结束语
综上所述,低压线路常见电气火灾给人们带来的危害是非常巨大的,并且是难预防的灾害,严重的会造成非常大的损失,所以,要采取高效的防范措施予以制止火灾的发生。在预防电气火灾发生的过程中,要不断的提升人们对电气安全隐患的思想意识,定期的做防范的宣传活动,培训安全防范的相关知识等。提升电气设备的安全标准,增强防范设备的检测活动,提高预防电气火灾的技术水平,有效的避免火灾的发生,保证消防安全和人们的生命财产不受破坏。
参考文献
[1] 苟寅武.低压线路常见电气火灾原因分析及预防措施[J].现代商贸工业, 2015(16):213-214.
[2] 姜峰.低压线路电气火灾原因浅析[J].四川建筑,2011(5):225-226.
[3] 冯启杰.低压电气引发火灾的原因分析及其预防措施[J].山西建筑,2007(2):201-202.
关键词:短路及保护接地故障及保护过负荷及保护接触不良
Abstract: With society’s development, more and more high-rise and complex function of industrial buildings appear. And for electricity consumption going up, electric fire also rises, which resultes in huge economic losses. Pay attention to safety, particular in eliminating fire hazards of electric line is very import to ensuring economic development, security and the people living.
Key words: Short Circuit and Protection , Earthing Fault and Protection,,Overload and Protection, Poor Contact
1.引言
火灾的发生需要具备三个条件是氧气、可燃源和热源。电气线路附近的装饰材料、木板等都是可燃物质,而电气线路不正常的高温电弧、电火花则构成热源,我们习惯上将电气线路的火灾原因概括为短路、接地故障、接触不良、过负荷。下面对产生火灾的原因进行分析及探讨,并提出一些预防措施。
2.短路造成的火灾及保护措施
短路是指电气线路中不同电位的两点通过较小的阻抗连接。短路将产生很大的短路电流,通过线芯时将产生高温。短路处产生电弧,电火花都能引燃附近的可燃物质,导致火灾。为了防止短路,一般线路上在设计时都设有熔断器作为保护。但即使设有保护,短路引起的火灾仍不时的发生。
线路设计中靠近大容量变压器的较小截面的导线应注意热稳定校验,对于不能满足热稳定要求的导线应放大导线截面。经过分析短路点阻抗小,短路电流大的金属性短路。另外一种短路是阻抗大,短路电流小的电弧短路在发生电弧短路时,由于电弧本身的大阻抗限制了短路电流,使得保护电器不能及时动作。电弧的局部温度能达几千度,完全可能引燃有机物起火,比金属性短路更加危险。
为了避免电气线路短路发生火灾的具体保护措施为:
1) 供电线路应远离热源或采取隔离措施;
2) 正确选用保护电器设备的容量,尤其是确定整定电流值不可太大;
3) 供电线路的应符合安装要求,线路的截面应满足机械强度的要求;
4) 应根据不同的环境条件,选用适合类型的电缆。
3.接地故障引起火灾
接地故障为相线与电气装置的外露导电部分、外部导电部分以及大地之间的短路,这种故障与相线和中性线间的单相短路故障不同,与相线之间产生的相间短路也不同。接地故障与一般短路相比,当产生火灾时具有更大的危险性和复杂性。一般短路起火主要是短路电流作用在线路上的高温引起火灾,而接地故障则有以下三个原因引起火灾,且危险性更大,其防范工作也十分复杂。
(1).由接地故障电流引起火灾
一般短路的电流通路为线路的金属导线,短路电流大,短路点金属常被熔焊而可忽略其阻抗,这种短路容易被过电流保护电器(熔断器、低压断路器)迅速切断而不致起火。但接地故障的电流通路内有设备外壳、敷线管槽以及接地回路的多个连接端子等,TT 系统(接地系统)还以大地为通路。大地的接地电阻大,PE、PEN 线(接地线)连接端子的电阻由于种种原因其阻值也常常较大,所以接地故障电流比一般短路电流小,常不能使过电流保护电器及时切断故障,且故障点多不熔焊而出现电弧、电火花。0. 5A 电流的电弧、电火花的局部高温即可烤燃可燃物质起火。
(2).由 PE、PEN 线端子连接不紧密引起火灾
设备接地的PE线平时承载负荷电流,只在发生接地故障时才通过故障电流。如果因受振动、腐蚀等原因,导致连接松动、接触电阻增大等现象,平时是重视,一旦发生接地故障,接地故障电流需通过PE线流向电源开关时,PE 线的接触电阻限制了故障电流,使保护电器不能及时动作,连接端子处因接触电阻大而产生的高温或电弧、电火花却能导致火灾的发生。另因三相不平衡电流小,PEN 线端子连接不紧密的隐患不易发现,当大故障电流通过时同样也可导致火灾。
(3).由故障电压引起火灾
设备金属外壳或N线对地电压为几十伏,手携设备本身没有损坏,但使用者却受电击致死;电源已切断,但进行维修时,外壳或N线带电压打火导致火灾或爆炸。这类来历不明的电压所引起的事故,其根源大多是另外一处的接地故障。发生接地故障后四处传导的故障电压是危险的起火源,通过对地的电火花和电弧而导致火灾。
当用户采用TN-C 系统时,PE线因源出于中性点也带故障电压,如果未设置总等电位联结,电气装置内带故障电压的设备的金属外壳和敷线管槽在火灾危险场所和靠近可燃物质处很易因对地打火而引起火灾,当然也可引起爆炸、电击等事故。
TN 系统的 PE(PEN)线作重复接地后可降低一些故障电压,但效果不明显。电气线路上的剩馀电流保护器对这种外来的故障电压毫无反应,因为线路内没有出现剩余电流。
为了防止接地故障引起火灾的改善办法是:
1) 严格按照规范要求对零线截面的选择,以避免由于零线选用过小的截面,而引起的火灾;
2) 定期对整个的线路进行检查,特别是接线端子进行检查,查看是否有松动的地方.以防止由于接头松动而引起的火灾;
3) 采用总等电位联接的办法,使所有外来的突发电压很快的排泄掉,以防瞬间的高压对人员和设备的损失。
4.过负荷导致火灾
线路内通过实际电流超过其安全载流量时,称为该线路过负荷。即使过负荷不马上引起火灾,但是它经常损坏线路绝缘,间接引起火灾。为了避免电气线路过负荷发生火灾,在设计、使用时,应该严格按规范进行设计并设置为保护线路而切断过负荷配电线路。但也不能完全按照此做法。
5.接触不良导致电气火灾
线芯与线芯之间,线芯与设备之间,插头与插座之间等两个导体之间的接触如果存在氧化层,形成的接触电阻过大,则通过工作电流时的局部地区温度过高,而温度过高又使氧化层增厚,这样正反馈引起的热量足以熔化线路绝缘,造成短路电气火灾。如果接触处连接不紧密而存在空隙,则电流通过时伴随火花发生,局部地区温度很高足以能够直接引起火灾。
为了防止接触不良引起火灾的改善办法是:
1) 特别注意三相负荷的平衡,N及PE的正确选用,设计时选择的断路器的额定电流与线路的计算电流,导体的最大允许电流,保护的整定值相匹配;
2) 在施工时必须先将线路连接处表面清除干净,不应存在氧化层或杂技尘土,连接处应紧密可靠,导电良好,不能松动;
关键词:电气工程;电气火灾;预防分析
中图分类号:F407文献标识码: A
1引言
电气工程和社会发展、经济建设、人们生活紧密相连,做好电气工程火灾预防工作具有重要意义,对国家的稳定及社会的和谐具有重要作用。社会上的各行各业都要用到电力资源,稳定供电对经济建设具有重大推动作用,所以,我们必须高度重视电力资源,注意预防电气工程电气火灾,进而保证电气工程可持续稳定发展。
2电气工程发生电气火灾的原因
电气方面的火灾事故类别有很多,常见的电气火灾有接地故障、电气短路、电流泄露、线路过载等。
2.1接地故障
由于接地故障具有很强的隐蔽性,所以接地故障很容易被忽视。通常情况下,接地故障产生火花及电弧,如果不及时排出,故障电流、故障电压都极易引起火灾。因为接地故障回路阻抗很大,故障电流非常小,容易出现电弧;接地故障电压通常沿着PEN线或者PE线传到设备外部,如果和其他金属物体接触,就会出现电火花。另外,如果PEN线或PE线没有有效连接,即便是非常小的电流,也会在接触不良处出现电火花。
2.2电气短路
电力系统经常出现的一种故障就是短路,某一相导体在没有任何负荷时与另一相导体接触,就会出现短路。,电气短路事故注意有两种,即:电弧性短路及金属性短路,电弧性短路电流都较小,但短路点很容易引起电火花和发电弧,进而使电路局部温度升高,致使危害人身财产安全;金属性短路电流较大,由于高温度会使短路点熔结,进而引起一系列的火灾。要降低火灾发生几率,必须实时控制所有线路,有效避免线路温度快速上升,进而避免火灾发生。短路出现后,电力系统的阻抗会大幅度减小,会有非常大的短路电流流过短路处,短路电流同时是电路正常电流的十几倍至几十倍。短路电流对电气设备影响非常大,会使电气设备温度立即升高并发热,进而燃烧绝缘层,熔化金属,有时甚至使周围可燃物、易燃物燃烧,最终引发火灾。
2.3谐波效应与电流泄露
随着人们生活水平的提高,越来越多的非线性符合电气设备被用于人们的生产生活,这使得电网中普遍存在多次谐波电流,如果在中性线中形成并叠加奇数次谐波电流,电流最大能够达到相电流的几倍,进而使中性线过载直至发热,最终线路绝缘老化速度会加快,直至发生电气火灾。电流泄露通常来源于绝缘材料效能低或潮湿环境,它们很容易使介电强度不足,致使对地电容增加,进而导致电流泄露,损害绝缘层,最终引起电火花出现,引发电气火灾。
2.4负荷过载
负荷都有自己的额定值,如果电气负荷超出了它的额定值,即超出它能承受的范围,就会出现过载。电气系统过载很容易使绝缘材料老化或发热,导致绝缘击穿,致使短路事故发生,最终引起火灾。常见的过负荷有如下三种:最常见的是不合理使用,设备或线路的负荷高于额定值时设备和线路在超负荷状态下运行;其次是设备或线路设计及选用不合理容易产生过负荷;最后是设备在故障状态下运行容易使设备及线路过负荷,例如:变压器在不对称状态下运行时极易造成过负荷。
2.5电气系统不合格
电气系统不合格也会埋下安全隐患。在设计电气系统时,如果没有有效设定断路器、熔断器等设备的额定电流,极易使保护设备出现故障,当线路实际运行时,经常发生部分安全问题,相关保护设备丧失保护功能,进而影响电气火灾的避免。另外,电气系统设计的不合理、不科学,也会产生一些过载现象,给电气工程带来安全隐患,安装设备与使用设备过程中,操作人员错位操作对电气设备稳定运行具有一定影响。
3预防电气工程中电气火灾的方法及措施
为保证对电气火灾的预防控制,必须深入分析电气火灾产生因素,保证预防措施切实可行,且可以有效降低火灾发生频率。注重前期电气产品的选择,保证用电设备质量合格,同时,不断规范设备质量控制制度,做好设备进场检查工作,使用电气设备进行交接试验,保证能够安全使用。
3.1防止接地故障出现
要有效防止接地故障,必须在电源的进现场安装漏电保护器,并且漏电保护器的额定动作电流在0.5A以内,同时布置等电位连结,保持各部位电位相等,实现零电位差,进而就能防止电弧及火花产生。另外,有效连接PEN线或PE线,并按照相关规程仔细检查。
3.2防止电气短路事故发生
首先,注重电缆保护工作,采取一定措施保护电缆,以此避免短路事故。具体可以设置电缆线槽、电缆保护管及封闭桥架,把电缆铺设在线槽及保护管内,降低电缆受外力损伤的几率。其次,合理选择开关,保证开关可以快速切断故障电路,有效防止火灾蔓延。再次,做好线管及桥架过墙的防火封堵,电缆可以选择防火电缆或阻燃电缆。
3.3谐波效应
要防止谐波效应的谐波电流,可以利用增大线路截面的方法,尤其是增加中性线的截面积,以此减小谐波电流,避免谐波电流使线路发热。另外,也可以安装谐波滤波器,谐波滤波器可以是无源滤波器也可以是有源滤波器,在补偿对象里测得谐波电流,因滤波器产生和谐波电流相等的补偿电流,并且滤波器补偿电流和谐波电流方向相反,进而让电网电流仅仅含有基波分量。
3.4防止负荷过载
要防止电气工程发生过载电气火灾,必须有效提升电路过载保护能力。具体可以通过科学计算断路器的整定电流,使整定电流和电气设备导线运行的载流量与额定电流相匹配。与此同时,也需要注意敷设方法及环境温度给线缆载流量造成的影响,科学选择矫正系数,保证过载保护有效。
3.5引进先进的电气火灾检测技术
要保证电气工程顺利进行,技术部门需要不断引进现代化的火灾检测技术,可以利用红外检测法和超声探测发有效控制电气工程各环节,保证随时了解线路运行情况及电气装置情况,确保检测质量和检测效率。实现检测技术和检测仪器及电能分析良好配合,以便实时检测电气系统的工作状态,进而可以安全、有效、及时防范电气火灾。
4预防电气工程中电气火灾发生的注意事项
要有效预防电气火灾发生,在设计与安装所有电气设备时要充分考虑给设备通风机散热的方法,切记不能把设备设置在火灾危险场所;由于静电聚集或电磁感应能够产生火花放电,对金属设备及金属管道来说是危险源,所以要注意将金属管及金属设备有效接地;建筑物与电气设备一定要采取安全防雷方法,有效避免雷击师傅发生,进而防止其引起火灾;相关部门要不断规范用电细节,操控电气时,避免带电体和金属物件、动植物直接接触,有效防止电气短路;禁止在潮湿环境下用电,使用电气设备过程中注意检查电气腐蚀现象。
5结束语
电气火灾预防工作是系统性工程,在预防电气工程电气火灾时,一定要按照火灾事故特征及实际情况制定切实可行的方法,有效提升电气工程质量,使电能更好的为人们服务。
参考文献
[1] 王天祥. 浅谈电气的防火与防爆措施[J]. 电源技术应用. 2014(02)
[2] 梅春华. 浅谈电气火灾原因和防范措施[J]. 门窗. 2014(01)
【关键词】电气,火灾,电流,故障
电气火灾一般是指由于电气线路、用电设备、器具以及供配电设备出现故障性释放的热能;如高温、电弧、电火花以及非故障性释放的能量;如电热器具的炽热表面,在具备燃烧条件下引燃本体或其他可燃物而造成的火灾,也包括由雷电和静电引起的火灾。
电气火灾是指电能在非常状态下,转换热能的过程中,热能引燃不应引燃的可燃物质所发生的火灾。电流通过导体电阻,就会产生热量,电流或电阻越大,通电时间越长,则产生的热量越多。一旦热量使可燃物质的温度达到其燃点,就会燃烧; 开关操作可能产生电火花,静电放电也会产生电火花。短路故障和带负荷拉闸、接触不良也会产生电弧。漏电、接地故障及雷电都会产生电火花和电弧,电弧或火花温度可骤升至 6000℃ 以上可引燃附近的可燃材料从而造成火灾。
一、电气火灾主要包括以下四个方面:
1、漏电火灾。所谓漏电,就是线路的某一个地方因为某种原因(自然原因或人为原因,如风吹雨打、潮湿、高温、碰压、划破、磨擦、腐蚀等)使电线的绝缘或支架材料的绝缘能力下降,导致电线与电线之间(通过损坏的绝缘、支架等)、导线与大地之间(电线通过水泥墙壁的钢筋、马口铁皮等)有一部分电流通过,这种现象就是漏电。当漏电发生时,漏泄的电流在流入大地途中,如遇电阻较大的部位时,会产生局部高温,致使附近的可燃物着火,从而引起火灾。此外,在漏电点产生的漏电火花,同样也会引起火灾。
2、短路火灾。电气线路中的裸导线或绝缘导线的绝缘体破损后,火线与零线,或火线与地线(包括接地从属于大地)在某一点碰在一起,引起电流突然大量增加的现象就叫短路,俗称碰线、混线或连电。由于短路时电阻突然减少,电流突然增大,其瞬间的发热量也很大,大大超过了线路正常工作时的发热量,并在短路点易产生强烈的火花和电弧,不仅能使绝缘层迅速燃烧,而且能使金属熔化,引起附近的易燃可燃物燃烧,造成火灾。
3、过负荷火灾。所谓过负荷是指当导线中通过电流量超过了安全载流量时,导线的温度不断升高,这种现象就叫导线过负荷。当导线过负荷时,加快了导线绝缘层老化变质。当严重过负荷时,导线的温度会不断升高,甚至会引起导线的绝缘发生燃烧,并能引燃导线附近的可燃物,从而造成火灾。
4、接触电阻过大火灾。众所周知:凡是导线与导线、导线与开关、熔断器、仪表、电气设备等连接的地方都有接头,在接头的接触面上形成的电阻称为接触电阻。当有电流通过接头时会发热,这是正常现象。如果接头处理良好,接触电阻不大,则接头点的发热就很少,可以保持正常温度。如果接头中有杂质,连接不牢靠或其他原因使接头接触不良,造成接触部位的局部电阻过大,当电流通过接头时,就会在此处产生大量的热,形成高温,这种现象就是接触电阻过大。在有较大电流通过的电气线路上,如果在某处出现接触电阻过大这种现象时,就会在接触电阻过大的局部范围内产生极大的热量,使金属变色甚至熔化,引起导线的绝缘层发生燃烧,并引燃烧附近的可燃物或导线上积落的粉尘、纤维等,从而造成火灾。
二、电气火灾的预防
1、加大对电气产品及工程质量的监督管理力度合格的电气设备是预防电气火灾重要基础。加大各类电气产品质量监督,坚决杜绝不合格电气产品流人市场,凡不按技术标准生产的企业要贵令其限期整改,违法生产、销售假冒伪劣电器产品的企业停产整顿。把好工程设计、施工、检验各个环节,杜绝有火灾隐患的工程蒙混过关,加强对线路、设备的巡视、检查,一旦发现立即进行整改。
2、正确进行电气设施的选择根据电气设备所处环境和防火要求,按防护措施的不同类型及其使用环境的危险程度来选择电气设备,如防爆型、保护型等。选择与负荷电流相对应的熔丝。合理选择导线截面面积、接头按规定绞接,在低压三相四线可能产生严重不平衡的零线截面应与相线相同。重要场所选用阻燃电缆和耐火电缆,铝导线与电气设备的出线与连接用铜铝过渡接头,裸导线之间及带电部分与接地部分之间要有足够的安全距离,导线架空悬挂时不宜过松。
3、低压线路是电气火灾的主发区,要定期检查,及时更换老化、截面不合要求的线路,临时接拉的线路用完后及时拆除。合理选择室内布线路径,减少交叉跨越。不要直接敷设在易燃的建筑材料上面,如确实需要,应使用难燃材料套管,导线穿墙时也要使用难燃材料套管。不要在地线和零线上装设开关和保险丝,更不能将接地线接到自来水或煤气管道上。采用接地等方法防止静电积累,实施等电位连接等措施消除电弧、电火花的产生。电源进线增设带漏电保护功能的熔断器,分别在电源总配电箱和用户开关箱设置漏电保护器,额定工作电流和工作时间合理配合。定期检查漏电保护器的脱扣器,及时清除自动开触点表面的毛杂物。
4、进行通电设备场所的清理在通电设备所在的场所,对有可能引发电气火灾的火源、可燃物、助燃物三个条件进行有效的清除、隔离,保持各物体的安全距离,遏制电气火灾的发生,防止火灾的蔓延,保持电气设备与线路的安全运行。
关键词:剩余电流漏电探测器电气火灾监控系统
中图分类号:X928.7文献标识码: A 文章编号:
引言
铁路站房作为铁路设计的关键部分,其投资巨大、设备运行系统复杂、人员密集,一旦发生火灾,特别是在候车厅、售票厅等人员密集场所,虽然能够快速疏导,仍会造成很大损失,对铁路运营造成重大影响。
根据消防局《中国火灾统计年鉴》统计,2007年以来,在发生的火灾中,因电气原因引起的火灾很多,占火灾总数的比例很大,如何使得电气火灾逐年下降,将是当务之际;电气火灾的发生并无明显征兆,依靠传统的人工检修与巡视,很难在在火灾发生之前察觉,电气火灾监控系统起到了关键作用。
电气火灾监控系统,特别是在漏电监控方面属于先期预报警系统,能有效避免火灾的发生。在铁路站房内此系统主要通过对供电线路剩余电流的探测,直观、全面地监测整个建筑供电线路的剩余电流数据,进行剩余电流报警,了解供电线路失电状态等信息,从而及早发现电气老化、潮湿等原因引起的电气火灾隐患,降低火灾发生的风险,由此电气火灾监控系统广泛应用于铁路电气设计中。
本文以京沪高速铁路中间标准站房为例,阐述电气火灾监控系统在铁路站房中的应用。
一、电气火灾监控系统概念
规范GB14287-2005《电气火灾监控系统》中,电气火灾监控系统定义为:当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时,能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统。
二、电气火灾监控系统的基本构成
电气火灾监控系统由电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器组成,电气火灾监控探测器分为剩余电流式,测温式,线型感温火灾探测器。
站房多选用集散分布的电气火灾监控系统,系统由中央主机、多路系统总线、区域监控单元和现场探测器组成,系统方案为在站房变电所低压配电出线回路上设置现场探测器;在变电所内设置一台多回路监控器对变电所出线回路的所有探测器进行区域集中监控管理;另在站房的消防控制室配置一台中央监控管理主机。系统模型如下:
图1:集散式电气火灾监控系统示意图
电气火灾探测器是用于采集多种电气火灾隐患信息的现场终端器件,一般装于被监控配电回路断路器下方。一般分为漏电型和过流型两种,本项目选用漏电型。
监控单元具有监控报警和通讯故障的历史数据记录、存储,查询等基本主机功能,同时也是连接于系统总线(一级总线)上的一个现场器件。
中央监控主机承担对工程电力系统电气火灾监控的值班管理和事故处理等任务。中央监控主机主要由PC主机、显示屏以及操作打印、中央报警、电源管理等单元组成。本项目选用琴台式主机,设置在消防控制室内。
三、电气火灾监控系统的工作原理
电气火灾监控设备与多个探测器通过二总线构成一个完整的数字化总线通讯系统。电气火灾监控设备通过二总线与探测器连接,通过现场总线向探测器发出巡检命令,接收探测器的状态信息( 报警、故障、供电回路失电、剩余电流数值) ,当电气火灾监控设备监测异常信息时,进行声光报警并显示相应信息和信息类型。电气火灾监控设备还可通过RS232 串行通讯将信息传给图形显示系统,图形显示各种信息,并将信息数据储存在其数据库中,以备日后查询。
四、电气火灾监控系统的应用设计
设计理念及依据
电气火灾监控系统的设计是以“预防胜于救灾”和“预防为主,防消结合”的理念为基础的。以GB50016-2006《建筑设计防火规范》、GB14287-2005《电气火灾监控系统》、GB50116-2008《火灾自动报警系统设计规范》等有关国家标准规范为标准。
2、设计选型
2.1、电气火灾及其原因分析
由于电气方面原因产生火源而引起的火灾,称为电气火灾。电气火灾的直接原因是多方面的,例如接触不良、过载、短路、雷电或静电等都能引起火灾,从电气防火角度看,电气火灾大多数都是因电气工程,电器产品质量以及管理等问题造成的。电气设备质量不高,安装使用不当,保养不良、雷电和静电是造成电气火灾的几个重要原因。目前,从统计的电气火灾事故中,其中约有60%以上电气火灾事故的起因源自电气接地故障中电弧性对地短路,俗称“漏电”。
2. 漏电探测器的选择
本项目仅选择漏电(剩余电流式)探测器是因为发生电气火灾的主要原因是电力系统和设备的带电部分对地漏电产生电弧所引发,虽然温度监控也是探测火灾发生的一种有效手段,但电气火灾监控是承担火灾发生前的预防任务,其反应滞后的物理特性决定了温度监控不适宜作为电气火灾预防的主要手段。
因此,在本项目中,系统通过对站房变电所低压配电出线回路的漏电检测报警,以实现对站房电力线路及电气设备的电气火灾实施预防性监控。
火灾监控系统设备的监测对象及安装位置
监测范围:低压开关柜中所有回路、环控电控柜中除风阀外的所有回路。
安装位置及方法:安装在低压开关柜馈出回路断路器的下方,相线和N线必须一同穿过剩余电流互感器,PE线不能穿过互感器。安装图如下:
图2:现场探测器安装图
电气火灾监控系统的技术要求
4.1.系统结构由二级总线组成,全部为二线制,工程布线采用RVS-2*1.0双绞线。第一级总线为系统总线,用于系统主机与监控器之间的通讯连接;第二级总线为现场总线,用于现场监控器与电气火灾探测器之间的通讯连接。
4.2.系统的总线统一采用RS-485通讯格式配合实时监控软件的自动识别功能,使二级总线具有全兼容的特性。
4.3.主机的功能和性能应符合国标GB 14287.1-2005的规定。此外,为便于值班监控管理,中央主机还应具有以下主要功能:
4.3.1 对所有监控节点具有实时监控报警功能,被监控电力线路和设备的漏电流达到动作阈值时,主机在15 sec.内发出声光报警,并在显示屏上显示有关的报警数据。
4.3.2 对监控系统本身具有故障自动巡检功能,发生系统故障时(如探测器故障、信号总线开路、短路等),在30 sec.内发出区别于监控报警的声光报警信号,并在显示屏上显示有关的故障报警数据。
4.3.3 监控报警具有优先功能,不管在任何监控查询状态,发生监控报警时均能在主机上第一时间报警和显示。当发生多个监控节点的漏电越限报警时,主机应能根据事件发生的先后优先依次报警和显示。这种情况下,即使进行过消音操作,声报警亦应能重复启动,光报警应持续保持。
4.3.4 平时监控状态下,探测器液晶显示屏上应能显示和查询所有监控节点的实时漏电流值(正常情况下为该监控回路和设备的固有泄漏电流),在以监控节点的实际漏电流为基准值时,所显示的漏电流值误差不应超过±3% 。主机显示屏上的实时漏电流显示范围应不小于20~1200 mA。
4.3.5 主机应具有对漏电监控的预警功能,以提醒运行值班预先警觉,早期排除隐患,避免故障扩大。当现场任一监控节点的实时漏电流值达到设定值的50%时,主机应发出漏电预警的声光信号,其声信号应与监控报警时有明显区别。
4.3.6 主机显示屏应具有图形显示功能,能以监控系统图和监控平面图方式实时显示系统监控状态。当发生任一监控预警、监控报警或故障报警时,在主机发出声光报警信号,以便值班运行迅速发现和判断故障地点位置
4.3.7主机显示屏应具有数据查询功能,数据查询界面应由基本参数和实时参数两部分组成。基本参数至少应包括配电回路监控节点的安装部位、多路出线的回路序号、安装部位中文描述、配电回路主开关热脱扣电流、漏电流报警设定值、脱扣延时值等项内容;实时参数至少应能显示实时漏电流以及报警事件性质等项内容。
4.3.8 主机系统应对监控节点具有漏电报警时的脱扣输出设定功能,即对任一监控节点,系统均应可将其设定为仅报警或报警时输出脱扣信号两种保护方式之一。为满足对配电回路漏电监控分级跳闸保护的动作选择性要求,系统应具有对脱扣输出的延时值设定功能,延时设定范围不宜小于0~10 sec.。
4.3.9主机对监控报警和故障报警事件应具有实时打印事件编号、监控部位、事件性质、报警参数及日期时间等数据的功能。报警事件数据应专门储存,有独立的查询界面,并不可修改,以供故障责任分析之用。
4.4.区域监控单元应具有基本参数和实时监控参数显示、设定和查询功能,并应具有参数越限或监控节点故障时的声光报警功能。
4.5.现场探测器应符合GB 14287.2-2005中的非独立式监控探测器功能和性能要求。此外,尚应满足下列要求:
4.5.1为现场安装接线方便,探测器的剩余电流互感器和信号处理模块应为一体化的结构。
4.5.2考虑探测器的可用性和适用性,其工作电源由系统自身解决,低压柜回路不提供其工作电源。
4.5.3 现场探测器设置脱扣输出信号端子,供需要时用,该端口为无源开关量,输出能力不低于220V(阻性)。
4.5.4 现场探测器为穿心式工作方式,与配电系统一次回路间无电联系。
总结
电气火灾监控系统是一种新型的以预警为特点的实时系统,应用于铁路站房中,能准确监控电气线路的故障和异常状态,发现电气火灾的隐患,及时报警提醒运行管理人员消除这些隐患,对电气火灾进行有效的预防。现场运营使用过程中,要注意对漏电报警阀值进行准确设置,避免漏电探测器发生误报,保证系统装置运行正常。随着研究的深入和工程实践的积累,相信电气火灾监控系统能够更好的发挥作用。
参考文献
《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GBl3955―2005
《电气火灾监控系统第l部分:电气火灾监控设备》GBl4287.I一2005
《电气火灾监控系统第2部分:剩余电流式电气火灾监控探测器》GB 14287.2―2005
《工业与民用配电设计手册 (第三版)》 北京:中国电力出版社.中国航空规划设计研究院等编,(2005年)
Enabling rapid wireless system composition through layer-2 discoverySud, S. ;Want, R. ;Pering, T. ;Rosario, B. ;Lyons, KIEEE Network 2008, 22(4)
关键词:电气火灾 预防 法律法规
1 引言
电气火灾是常见的一种燃烧迅速、灾害面积大的火灾。在我国电力事业推动国民经济的发展同时,由于种种原因,火灾给国家财产和人民生命安全所造成的损失是触目惊心和令人痛心的。因此,分析研究电力火灾的特点和成因,建立健全相关法律法规,采取有效的预防措施,是控制和杜绝电气火灾发生的迫切需要。
2 国外电气火灾技术研究状况
国外对电气火灾的研究始于上个世纪初。早在1916,美国美国国家消防协会就制订了《国家电气安全规范》(NEC),该规范对各种建筑所采用的电气配线和设备提出了要求。它是美国最权威的电气安全领域的技术文件,每隔三年修订一次,。据统计,日本的用电量大约为中国的8倍,但电气火灾却只占到了火灾总数的2%,其根本源于日本政府1984就颁布了严格的《日本电气通讯事业法》,而更早的1978年就出台了安装电气火灾预测、预警、预报系统的强制要求。该监测系统的使用,有效地消除了电气火灾发生的隐患。国外电气法规的制修订不是由单一部门承担,既兼顾各方利益又严格条款规定,其共同的特点是全面、科学、翔实和互补。
3 国内电气火灾技术研究状况
我国电气防火工作的起步较晚,与国外相关技术相比存在一定的差距。首先体现在缺乏完整的电气设计防火规范体系方面。但值得注意的是,国内在电气火灾预防技术的研究方面已经取得了重大的成就,大量科技成果被广泛应用,不足之处在于需加强电气安全监测技术与检测技术的安装和管理,以及相关法律法规的健全和完善。
4 我国电气火灾的特点及其成因
4.1 电气火灾的特点
中国公安部消防局的《中国火灾统计年鉴》,对中国各省和沿海地区的火灾发生情况进行了统计。从中可以看出我国电气火灾的四大特点。:
4.1.1地域特点。电气火灾在经济发展快的省份和沿海地区的损失明显高于经济发展缓慢的省份。
4.1.2 行业特点。第三产业,即商业、交通运输业和餐饮、宾馆、娱乐等社会服务业的电气火灾发生率及其所造成的人员伤亡和财产损失最大。
4.1.3 季节特点。冬季是电气火灾最易发生的季节,发生起数远远高于其他三季。
4.1.4 时段特点。研究人员对电气火灾的发生时段进行分析和统计,总结出三大电气火灾发生高峰期,分别为0-3时、10-13时、18-21时。
4.2 电气火灾成因
4.2.1漏电。因年久老化腐蚀或在自然环境下的风吹日晒等原因,电线的绝缘层遭到破坏绝缘能力下降,这时,电线与导电支架或桥架或大地之间会有一部分电流通过。电流漏泄途中,在电阻较大的部位产生局部高温,这时周围如果正好有可燃物,即会引起火灾。漏电点周围迸发的漏电火花,也会引起火灾。
4.2.2 短路。由于电线的绝缘层遭到破坏或由于电线的质量问题出现了裸导线,那么就会导致火线与邻线、或者火线与地线在点相互碰在一起,这时电流突然增大,瞬间局部热量大增,就会在短路点产生足以将绝缘层瞬间化为灰烬的火花和电弧,而且当温度达到靠近体的着火点时,即引起燃烧。
4.2.3 过负荷。导线中的电流量超过了安全载流量时,导线的温度就会升高,而且负荷量越大,温度越高,长时间超负荷,会加速导线的绝缘层的破坏,发生漏电、短路等现象,引发火灾。
4.2.4 接触电阻过大。电气设备的连接少不了接头,接头的接触面所形成的电阻称为接触电阻。接头质量良好,正常接触时发热量很少,但如果接头质量不过关,接头中含有杂质或者连接不牢靠接头处就会发热,特别是当电流通过时,加剧了接头温度的骤然升高,此高温足以融化接头和与其相互连接的导线绝缘层,发生漏电、短路,引起周围的可燃物质燃烧,造成火灾。
5电气火灾预防措施
5.1建立健全电气法律法规和技术规范
现阶段,我国不仅修订和出台了GB 14287-2005《电气火灾监控系统》、GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》、GB 50016-2006《建筑设计防火规范》等多部强制性国家标准,也有广东省地方标准DBJ/T 15-77-2010《电气火灾监控系统设计、施工及验收规范》和安徽省地方标准DB34/T855-2008《电气火灾监控系统设计、施工及验收规范》,还有《电气火灾监控系统的设计方法》(暂行)。以上标准的制定,既有国家各部委的组织协调,也有各行各业专家的参与,兼顾了国家利益和企业等多方利益。法规的制修订,既借鉴了国外电气法规具备强大约束力的经验,又对因产品质量原因导致电气火灾发生的法律责任追究进行了规定。各行各业应制定不低于国家标准的二级规范和规章管理制度。
5.2 完善电气安全管理体制
5.2.1国外电气安全管理制度特点:
a)电气安全法规详尽、全面,可操作性强;
b)切实可行的电气安全工作人员的定期考核制度;
c)对安装和施工过程的检查监督覆盖面广;
d)严格材料的采购和进场复验制度。
5.2.2 我国电气安全管理体制设想
e)建立电气安全标准体系,加强电气安全法规的制修订;
f)电气火灾安全法规的培训宣贯和实施,制定考核制度,施工人员持证上岗;
g)根据地区特殊性,可对国家电气安全法规进行裁剪,制定符合本地区的规则,即建立地方法规,所建立的地方法规,不得降低强制性国家标准的规定和要求;
h)制定完善的电气安全评估程序和操作规则;
i)对电气安全检查部门和人员,应制定资质审核与评定制度。
5.3有效控制由电线电缆引发的电气火灾
电气火灾中,最常见的是由于电线电缆的绝缘老化、腐蚀及局部过热而引发的,因此对绝缘老化的基础性研究迫在眉睫。加强电线生产过程控制和进场复验环节,杜绝原材料技术参数不达标即投入使用的现象发生,开展电缆寿命预测性技术研究,是保证电气系统正常运作的重要的基础。
5.4有效防止电气故障
对电缆的合理使用开展技术和经济性研究,根据电气火灾的危险性分类级别,对危重场所优先选用阻燃、防火或耐火电缆;根据使用场所的需要,在电线电缆设计阶段,给予充分的裕度,避免先天隐患的存在;合理选择电气的保护级别,并建立定期核定制度;为电气配电装置接点处配备过热探测和报警设备;采用短路时能够减少电弧能量的新材料,降低由于短路而引起火灾的可能性.。
5.4做好电气防火的检测
依据电气防火检测规范,采用现代安全防火检测技术与传统方法相结合的方法,对电气系统进行安全检测,发现隐患及时消除。
5.5规范电气市场
借鉴国外的电气产品,均是由权威的检验机构进行质量检验的这一经验,电气产品技术监督部门应高度履行国家所赋予的产品质量监督职责,大力加强国内电气产品市场的质量监督和管理,对电气产品定期检查和不定期抽查,对发现的假、冒、伪、劣的电气产品及时销毁并加大处罚力度。
5.6 加强安全教育
开展形式多样的防止电气火灾知识宣传,普及安全用电知识,制定严格的规章制度和操作规程。
关键词: 电气火灾;原因;对策
中图分类号:F407.6文献标识码:A 文章编号:
电气火灾隐蔽性强,沿电缆电线燃烧迅速,扑救困难,因而要遏制电气火灾的上升势头,必须坚持预防为主,消除隐患,强化设计,严格施工,有效管理。只有这样才能从根本上预防和杜绝电气火灾的发生。
1 电气火灾发生的原因分析
电气火灾的发生,从根本上讲有两种形式,即过热型和放电型。过热型的基本特征是,电气设备或线路的发热部位产生异常高温,从而引燃电气设备或线路的绝缘材料及周围的可燃物。放电型的基本特征是,带电导体之间接触不良或金属导体之间存在电位差,在其间隙产生电火花或电弧,从而引燃周围易燃物质。下面就常见的短路、过载、谐波、雷击、静电等5 种火灾原因进行分析。
1.1 短路
电气短路有两种。一种是我们通常认识上的短路,即带电导体间的短路。这种短路电流大,容易被过电流保护器迅速切断而不至于起火。另外一种短路是带电体对地的短路,即接地故障。接地故障是指带电体与电气装置的外露导电部分、外部导电部分以及大地之间的短路。这种短路点易引发电弧或打火,故障阻抗大从而限制了短路电流,致使断路保护器不能或不及时动作。由于短路电弧持续时间长,仅0. 5A电流的电弧温度就可达上千摄氏度,足以引燃所有的可燃物。因此这种接地故障引发电弧性短路起火的危险远远超过了带电导体间的短路。接地故障可通过故障电压、故障电流及PE( PEN) 线端子连接不良等三种方式起火。
1. 2 过载
当线路电流超过允许载流量时,线路绝缘温度也会超过允许温度,这就加速了线路老化,使线路寿命缩短。如过载过多,例如100% 过负载时会使绝缘在短时间内温度剧增,迅速软化变形,介质损耗增大,耐压水平降低,最终绝缘被击穿转为短路而引发火灾。
1. 3 谐波
随着可控硅的广泛应用,大量非线性负荷增加,使谐波源越来越多。我们常见的电子节能灯、调光、电视机、微波炉、IT 产品等都是低压电网中不可忽视的谐波源。谐波电流频率增高引起明显的集肤效应,导线电阻增大,发热增加,绝缘过早老化,容易发生接地故障,形成潜在的火灾隐患。同时,多次谐波使中性线电流显著增加,特别是在智能办公大楼、住宅小区、网吧等建筑场合,在没有采取滤波等措施时,中性线电流甚至有可能达到相线电流的2 倍,致使中性线过载而引发火灾。
1. 4 雷击
雷击是最古老的危害极大的天灾。它所引发的建筑物电气火灾有直接雷击、感应雷击和雷电波入侵等三种方式。直接雷击时,强大的超高电压冲击波会使电气设备及线路绝缘遭到击穿,产生短路引发火灾。感应雷击时,建筑物感应产生大量与雷云电荷相反的电荷,如建筑物接地不良,与大地形成大电位差,就会引起建筑物内的电气设备及线缆放电而造成火灾。雷电波入侵时,巨大的雷电流沿着进出建筑物的室外电气线路窜入,产生的雷电高压有时可达到30 ~ 40 万伏,使建筑物内的电气设备及线路绝缘损坏而短路造成火灾。
1. 5 静电
静电是人们早就熟悉的一种物理现象,它可以产生于任何两个不同材质物体之间的摩擦或感应等原因。当物体上的静电荷积累形成高电位后,会产生放电火花,从而引燃引爆周围易燃易爆物质。石油、化工、军工等部门的厂房、仓库,是静电火灾的高危场所。
2 预防电气火灾的监理对策
建筑电气火灾危害巨大,往往在工程设计与施工阶段就埋下了火灾隐患。笔者从工作实践中分析,电气火灾的隐患暗藏在建筑物设计与施工中。要预防火灾的发生,监理工程师必须从隐患的源头抓起,从设计与施工两方面做好建筑工程质量的预控。下面就根据以上5 种电气火灾的原因,提出设计图纸的审查要点及施工质量的控制要点。
2. 1 设计图纸审查要点
( 1) 审查用电容量是否足够。根据业主的使用功能要求及可预见的功能增加、功能变更,审查设计的电容量是否足够,避免产生过载,埋下火灾隐患。
( 2) 审查导线截面、类型及敷设方式。目前,设计单位对相线截面积的选用很重视,然而对N( PEN) 线的截面积不少设计单位经常还沿用以前的设计标准,采用相线截面积的1 /2。若此时出现三相负荷严重不平衡或大的谐波电流,则将会导致N( PEN) 线过载而发生火灾。因此在低压配电设计中,N( PEN) 线的截面积不应小于相线截面积。对于大量集中使用那些会造成谐波源的设备的场合,N( PEN) 线截面积不应小于相线截面积的2 倍,以增加N( PEN) 线的截流量,避免导线过载。导线类型的选择应符合建设部有关材料禁用、限用及推广使用的要求及电气设计规范、消防设计规范的有关规定。导线的敷设方式应做到避免导线遭受机械损伤、避免导线套管/桥架内有进水危险。
( 3) 审查是否设置总等电位连接。设置总等电位
连接的目的,就是防止外部故障电压进入建筑物内,使建筑物内的金属部分的电位相等而不出现电位差,这样就无从发生火灾、爆炸。尤其是在TN 系统中,故障电压可沿着PE 线四处传导,因此总等电位连接对TN 系统尤为重要。需要说明的是,在有爆炸危险的场所,为避免产生电火花,在任何情况下都必须实施等电位连接。
( 4) 审查需要控制谐波的场所在设计上是否有相应的措施。对于谐波火灾的防范目前主要有两种: 一种是如上面所述选用N( PEN) 线截面积不小于相线截面积的2 倍; 另外就是在谐波源处安装滤波器,就近吸收谐波源产生的谐波电流。
( 5) 审查静电火灾的高危场所是否有相应的防静电措施。防静电方法很多,与电气有关又有较好效果的就是静电接地。静电接地应采用建筑物的共用接地系统,以避免电位差的产生。
( 6) 审查建筑物防雷措施是否有效。防直击雷,是通过屋面接闪器来保护建筑物内的电气设备; 防感应雷,主要通过建筑物内所有金属接地以避免由雷电所引起感应放电而引发火灾; 防雷电波入侵,是通过安装多级SPD 将侵入波过电压的幅值限制在电气设备绝缘的耐冲击电压水平以下,避免设备发生击穿损坏而发生火灾。监理工程师在审图时应注意如下几个问题:
①建筑物应采用共用接地系统,进入建筑物的外来导电物应在LPZ0A 或LPZ0B 与LPZ1 区的界面处做等电位连接,否则各金属物、各系统间有电位差,而电位差是电气火灾的引发因素之一。
②建筑物应设计散流扁钢,避免泻流不畅而造成雷电反击,击毁电气设备甚至发生火灾。
③雷电波不仅会通过建筑物下面的室外电线电缆进入建筑物内,还会通过建筑物屋面上的电气设备、电线电缆窜入建筑物内。因此在审查SPD 的设计时要注意SPD 应从上下两个方向拦截入侵的雷电波。
2. 2 施工质量控制要点
( 1) 重视对施工临时用电的检查,避免临时用电发生火灾。施工临时用电混乱是当今建筑领域的通病。临时用电发生火灾的几率非常高,因此做好临时用电的安全监理工作至关重要。首先,监理工程师应认真审查施工单位的《临时用电方案》,要求其必须严格执行审批后的用电方案。其次,监理工程师必须勤于现场检查,特别是空气开关、漏电保护器的参数及有效性、导致截面积、导线的敷设方式、接地系统是否符合规范要求,作为检点。
( 2) 严格控制电气材料质量,杜绝因材料不合格而发生火灾。材料是质量的基础。因材料不合格而造成电气火灾是必然的,如电线、电缆截面积不够而发生过载,空气断路器、漏电保护器不能及时有效动作而发生持续短路等。
( 3) 严格控制施工工艺质量,消除由于工艺不当引发的火灾隐患。施工工艺不当引发电气火灾,主要有两种原因: 一是,导线绝缘受损引发短路; 二是,导线端子连接不良,造成因接触电阻大而产生高温或电弧、电火花。对有可能产生上述两种原因的因素,如电管的弯曲半径、弯扁度、直角弯数量、电管的固定与保护、电管/桥架与水管的安装位置、金属管的连接方式、金属管的防腐、管口的处理、管道的清扫吹干、穿线时对导线的保护措施、导线的管路保护、导线/ 母线的连接、导线与设
备器具的连接、接线端子与汇流排的连接等,必须严格检查,一旦发现与施工规范不符,立即督促施工方整改到位。
( 4) 重视电气系统的测试、试电、试运行,及时发现火灾隐患。接地电阻、绝缘电阻、试电情况及试运行情况,在很大程度上反映了电气系统的性能,反映了抵抗火灾的能力; 同时也可以折射出火灾的隐患( 如接地电阻或绝缘电阻达不到规范要求、断路器/漏电保护器不能正常动作、设备器具的接线错误、运行时系统不稳定等) 。对于任何一个异常状况,绝不应放过,必须要求
施工方整改到位,否则就是对火灾隐患的纵容。
【关键词】高层建筑;消防电气;设计
1 工程概况
某超高层写字楼位于某市红谷滩CBD核心商务区,东临丰和大道,南临工商银行用地,西临规划路,北临城市规划绿地。项目总用地约为13838平方米,拟建建筑面积13.8万。整栋建筑地上共计45层(包括避难层及屋顶机房层),地下3层:其中裙房5层,为城市轨道交通指挥控制中心,主楼共40层(计避难层及屋顶机房层),为高级写字楼,三层地下室均为汽车库和设备用房(地下三层局部战时为人防物资库)。基地位于主要由金融办公楼组成的中央商务区内,周边高楼林立、区位重要,建成后将成为展示交通指挥控制中心企业文化,体现红谷滩新貌的重要建筑。根据项目性质以及建设单位的要求,其高层建筑中的消防电气设计将力求达到以下的需求目标:第一,创造安全、健康、舒适和高效率的工作环境;第二,能够最大限度地节约能源;第三,能够满足用户对不同功能的要求;第四,具备现代化的通信手段和办公、试验条件。
2 高层建筑中的消防电气事故预防设计
2.1 尽量选用阻燃、难燃的电缆、电线、母线槽等
近些年来,由于电缆、电线、母线槽着火延燃酿成重大火灾,国内外时有发生,损失惨重,已引起人们的深切关注。并使人们清楚地认识到在民用建筑物内使用的各类电气产品中,一部分电气的配电线路必须根据不同用途选用阻燃、难燃和不燃的缆线和母线槽。
2.2 在敷设配电线路的过程中做好防火蔓延措施
大力推广独立式火灾探测报警等新技术,通过技防改造改善消防安全条件,增加科技含量,提高防控火灾能力。配电线路敷设必须严格按照规定使用难燃、不燃材料及产品,并要进行抽样检验且全部符合国家标准方可使用;凡是新建、改建、扩建的,必须严格控制使用可燃材料,严禁使用易燃或有毒材料。
2.3 严禁将电气线路直接埋入抹灰层内
随着科技的日益发展,除了基本的电线、有线电视、电话线等,网线、音响线、视频线等也飞入了寻常百姓家。就在人们享受着这种便利的同时,家装布线中隐藏的安全隐患也无处不在。“因为埋在墙内,所以它更重要。”建设部住宅产业化促进中心有关负责人指出,“由于住宅电气线路大多采用暗埋法,一旦日后发现问题进行改造,不但费时、费力、费钱,而且影响美观和安全。”
3 高层建筑中的消防电气应急救援设计
3.1 高层建筑中的火灾自动报警设计
第一,消防自动报警系统按两总线环路设计,任一点断线不应影响系统报警。第二,探测器:燃气表间、厨房等处设置(防爆)燃气探测器,其他场所设置感温或感烟探测器,高大空间设置线性红外探测器,电缆桥架上设缆式感温探测器,其他场所设置感烟探测器。第三,在建筑适当位置设手动报警按钮及消防对讲电话插孔。手动报警按钮及对讲电话插孔底距地达到1.4m。第四,在各层楼梯间及疏散楼梯前室走道侧,设置火灾声光报警显示装置。安装高度为门框上0.2m。
3.2 高层建筑中的消防联动控制设计
第一,火灾报警后,消防控制中心应根据火灾情况控制相关层的正压送风阀及排烟阀、电动防火阀、并启动相应加压送风机、排烟风机,排烟阀 280℃熔断关闭,防火阀 70℃熔断关闭,阀、风机的动作信号要反馈至消防控制室。第二,在消防控制中心,对消火栓泵、自动喷洒泵、加压送风机、排烟风机,即可通过现场模块进行自动控制也可在联动控制台上通过硬线手动控制,并接收其返馈信号。第三,由消防控制中心自动或手动控制正压送风机的启停,风机启动时根据其功能位置连锁开启其相关的正压送风阀或火灾层及邻层的正压送风口。第四,防火卷帘门的控制:用于防火分隔的卷帘门,火灾探测器动作后,卷帘门应下降到底;在疏散通道上的防火卷帘门由其两侧的烟、温感组合探测器自动控制,分两步下降到底;同时信号反馈到消防控制室。第四,非消防电源控制:建筑部分低压出线回路及所有各层插接箱内设有分离脱扣器,由消防控制室在火灾确认后断开相关电源。第五,消防控制中心可在报警后根据需要停止相关空调系统。第六,应急照明平时采用就地控制或由建筑设备监控系统统一管理,火灾时由消防控制室自动控制点亮应急照明灯。第七,消防直通对讲电话系统:在消防控制中心内设置消防直通对讲电话总机,除在各层的手动报警按钮处设置消防直通对讲电话插孔外,在变配电室、消防水泵房、发电机房、电梯机房、防排烟机房、安防中心、建筑设备监控中心、管理值班室等处设置消防直通对讲电话分机。在消防控制中心内设置直接报警的外线电话。第八,在消防控制中心及避难层设置直通、独立的专用火灾应急广播系统及通信系统。第九,电梯监视控制系统:在消防控制中心设置电梯监控盘,能显示各部电梯运行状态、正常、故障、开门、关门等及所处层位显示;火灾发生时,根据火灾情况及区域,由消防控制室电梯监控盘发出指令,指挥电梯按消防程序运行。第十,电源及接地:所有消防用电设备均采用双路电源供电并在末端设自动切换装置。消防置蓄电池作为备用电源,此电源设备由设备承包商负责提供。控制室设备还要求设消防系统接地利用建筑综合接地装置作为其接地极,设独立引下线,并要求其综合接地电阻小于 1欧姆。
3.3 高层建筑中的消防广播设计
第一,广播机房可与建筑消防控制中心合用。在消防控制中心设置火灾应急广播(与音响广播合用)机柜,机组采用定压式输出。火灾应急广播按楼层分路,每层一路。当发生火灾时,消防控制室值班人员可根据火灾发生的区域,自动或手动进行火灾广播,及时指挥、疏导人员撤离火灾现场。第二,末端广播分专用火灾应急广播、背景音乐兼火灾应急广播。且火灾应急广播优先于其他广播。第三,广播主机应对系统主机及扬声器回路的状态进行不间断监测及自检功能。第四,火灾应急广播系统应设置备用扩音机,且其容量为同时火灾应急广播容量的1.5倍。第五,系统应具备隔离功能,某一个回路扬声器发生短路,应自动从主机上断开,以保证功放及控制设备的安全。第六,系统主机应为标准的模块化配置,并提供标准接口及相关软件通信协议,以便系统集成。第七,火灾时,自动或手动打开相关层火灾应急广播。同时切断背景音乐广播,火灾应急广播切换在消防控制室内(或在竖井)完成。第八,系统所有器件、设备均应进行成套供货、安装、调试。
4 结语
综上所述,高层建筑中的消防电气设计应当从整个建筑的立项就开始进行正确的需求定位,并且要求设计人员要对高层建筑中的消防电气事故预防与应急救援设计有深入的了解和丰富的经验,同时在建设过程中不能掉以轻心,直至建筑物建设完成之后验收合格,并且运行正常之后,才能真正算是高层建筑消防电气设计的圆满完成,也才能真正确保高层建筑中的消防电气系统在其使用过程中能够一直正常、安全、可靠的运行。
参考文献:
[1]柳正茂. 高层建筑消防电气设计 [J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(10).
关键词:电气火灾;特点分析;防控对策
中图分类号:X932 文献标识码:A
一、我国电气火灾的现状
据统计,我国70年代火灾年平均损失不到2.5亿元,80年代的火灾年平均损失不到3.2亿元,但是进入90年代以后,我国经济由于火灾所造成的直接损失上升到年均十几亿元,年均死亡人数高达2000多人。由此可见,随着社会和经济的发展,消防工作的重要性也显得突出。根据我国公安消防部2008~2012年的统计,在查明原因的62.3万起火灾当中,电气火灾约为20.8万起,占总数的33.37%之多。由此可见,我国电气火灾问题尤为严重。而从宏观角度上来分析,我国近年来的电气火灾具有以下特点:
1 城镇化电气火灾进程加快。城镇化建设是我国未来经济发展的主线,城镇化的进程会推动地区的住房、就业、投资和消费的增长,城镇用电量也明显高于农村地区。近年来城镇地区的电气火灾发生率也呈现一个逐年上升的趋势,据统计2008~2012年间,我国城镇地区的电气火灾共发生15万起,占全部电气火灾的72.1%。因此,城镇电气火灾的预控工作也成了预控工作的重中之重。
2 中东地区电气火灾持续多发,西部持续增长。我国电气火灾在全国发生的频率也根据地域的不同有着明显的差异,总体来看,湖南、广西、贵州、重庆等地发生的火灾比例,要明显高于辽宁、吉林、甘肃等地。而通过数据分析来看,我国电气火灾发生的区域分布的情况可归纳为两点:中东地区要明显高发与西部地区,而西部地区也在持继续增长的状态。
3 国内电气火灾率要明显高于国外。据统计,我国电气火灾年均发生率占总火灾年均总起数的26%,年损失约占总损失的36%,而根据一些发达国家的资料显示,英国每年的电气火灾数占总数的17%以下,而美国和日本更是低于10%。由此可见,电气火灾的发生比率跟国家的发达程度也有着紧密的关系,并且呈反比例关系。
二、我国电气火灾预防过程中存在的问题
1 电气防火相关法律的不完善、技术规范的不健全。消防法律的建设是控制火灾发生的先决条件,是国家消防工作的建设基础,但是目前我国在电气安全方面还缺乏一部比较完善的法律篇文。很多条文规定都是夹杂在其他的法律法规当中的,因此其系统性和完整性不足以全面的对单位或者个人在电气使用方面的行为进行严格约束。而许多发达国家都针对电气安全控制制定了专门的安全规范,例如美国在1916年就颁布了《国家电气安全规范》,而其效果也非常显著。而我国相关法规的制定,大多数只强调设备的自身安全问题,缺乏从人身安全出发的规范理念。
2 电气安全的管理体制不够完善。管理是控制安全问题的重要手段,但是我国电气安全方面的管理,还缺乏实践经验。而且相关的体制条文制定都是由国家各部委制定的,不能够代表其他单位的意见,因此对社会的适应度不够。而在监管方面,也缺乏比较完整的监管,在使用和维护过程中,对相关操作人员也缺乏严格的考核和评价。因此对电气安全问题的监管也会落实不到位。
3 安全体制的建设与社会发展速度不平衡。我国的经济建设重点,主要是电力工业、生产制造业、建筑业、商业等行业。但是一个行业的发展,就需要一些体制同步发展,不能只看重发展速度,而忽略了一些必要的制度。否则便是空中楼阁,一旦遇到问题,不堪一击。目前我国很多企业对于电气防火措施没有引起足够的重视,也没有相应的体制作为强硬的保障,这就导致了我国电气防火安全体制建设与当今社会发展速度的不平衡。
4 电气故障。随着我国商品经济的发展,越来越多的电器产品都进入了市场中。而其中也包括了一些质量问题得不到保障的劣质产品。再加上产品更新比较快,很多用户或者技术人员缺乏专业知识,又没有按照说明书就根据自己的主观判断来进行操作,这就很容易会引起一些重大火灾事故。
三、我国电气火灾的防控对策
1 完善我国电气安全管理体制。虽然我国目前体制很难从根本上解决电气火灾的安全问题,但是我们完全可以通过对国外先进管理模式进行参考和学习,例如从美国的电气安全管理体制来看,对安全管理方面,都是由单一的部门来承担的。无论州县都可以依据其所管辖区的法规对电气安装检查、技术培训、资质认可等来进行管理,其管理部门有的设在保险公司,有的设在公共安全部门,也有的在建设部或者其他部门。这种管理模式有一定的优势,例如比较容易有针对性的制定出更详细,约束力更强的法规,利用管理者的操作。而且管理机构可以随处检查,不存在盲区。
2 加强对电气市场的质量监督与管理。电气产品的质量是出现安全问题的一个隐患,而在一些发达的国家,对于电气产品必须由权威的检验机构进行质量检验,才允许产品进入市场。发现假冒伪劣产品必须要严格依法处理,进行产品的销毁以及对相关人员的查处。对商家销售的产品要进行定期的抽查,对违法的生产厂家要严格打击。而对于一些工程里的生产电气设备,也要成立相关的检查小组,不定期的进行故障检测,保证安全运行。在对质量的监控方面要多采用一些先进的安全检测技术。只有在产品的质量上得到了保证,才能在很大程度上避免安全事故的发生。
3 加强电气防火知识的教育宣传工作。减少电气火灾发生的最根本途径是在于提高人们的防火意识,许多重大的火灾事故,其实都是源于细节的处理不当,或者对电气设备的盲目操作所引起的。因此,我们要加强对用电知识的普及,以及对规章制度以及操作规程的严格执行。充分利用杂志、报刊、网络以及电台对电气火灾发生的规律、特点、以及危害性进行教育。对于工程企业的施工人员,要提高他们的文化素质和技能操作水平。只有在意识上加强教育,才能在操作上规范严格。
结语
电气防火是一个系统的工程,需要从各方面来进行加强改善。而我国的预防水平,明显不足于国外水平,应该加强对相关知识的学习教育,对电气火灾事故发生的原因,要有针对性的进行分析,并采取针对性的预防措施,这样才能提高整个电气防火系统的安全性,促进我国电气防火工程的发展。
参考文献
【关键词】电气火灾 预防 扑救
0 引言
伴随着国民经济的高速发展,火灾和爆炸事故的发生频次也呈上升趋势。火灾和爆炸事故不仅造成重大的经济损失,而且还会造成人身伤亡。火灾和爆炸事故往往相继发生,大多数爆炸事故是由火灾的蔓延而引起的。据统计,电气火灾占全部火灾的比例在20%以上,有的地方已经超过30%。因此电气火灾的预防和扑救非常重要。
1 电气火灾的诱因
发生电气火灾的原因很多。它涉及到电气设备和线路的设计、制造、检验、选型、购买、运输、安装、使用和维护等环节。对于非电气设备和线路制造的单位和个人,电气火灾发生的主要原因表现在选型不合适、安装不规范、使用不当和维护不及时等方面。无论是哪一方面的原因,都有可能使电气设备和线路发生过热,引起绝缘老化,严重时产生电火花和电弧,导致本身自燃甚至引燃周围可燃物,最终造成火灾事故。
由于电阻的存在和电流的热效应,电气设备和线路在正常运行过程中总是要发热的,其内部和表面有一定的温度。该温度在电气设备和线路绝缘材料的允许范围内,不会引起过热现象。只有当电气设备和线路运行异常或发生故障,电流远超出其正常工作电流时,才会引起过热现象。引起电气设备和线路过热的运行异常主要包括短路、过载、接触不良、铁心发热、散热不良等情况。
电火花是电气设备和线路电极间的击穿放电,电弧是大量的电火花汇集而成的。电火花的温度很高,特别是电弧,温度可达6000℃。该温度足以使电气设备和线路绝缘损坏、金属熔化和自燃,甚至引燃其他可燃物。尤其是电气设备和线路发生短路或接地故障时产生的电火花和电弧,其引发电气火灾的危险性是巨大的。
2 电气火灾的预防
电气火灾的预防,必须从电气设备和线路的全过程做起。主要预防措施包含以下几方面:
(1)选用合适的电气设备和线路。根据工程设计、生产工艺、使用条件或环境、使用目的及要求等客观存在因素,选择合适类型的电气设备和线路。对于防爆、防尘、防火、防水等不同要求等级的危险环境,必须选择相应等级的防爆型和防护型电气设备和线路。电气设备和线路的额定电压必须符合使用场所的电源电压要求,额定电流也必须大于可能出现的最大负荷电流。电气设备和线路的绝缘材料应满足阻燃、防火、防爆和防水等要求。要尽可能选用生产手续齐全而合法的、生产规模较大的、具有相应资质的、产品质量符合规范的生产厂家的电气设备和线路,并索要相关产品的技术说明书和出厂检验报告等技术资料。
(2)规范安装电气设备和线路。在工程施工过程中,必须依据安装工程规范和特殊要求安装每一台电气设备和每一条线路。避免电气设备和线路在安装过程中受到坠落、冲撞、挤压等机械性损伤。确保电气设备和线路的每一个电气连接点连接紧密牢固,穿线孔密封严实。对于爆炸危险场所,应采用防爆钢管和防爆挠性管配线,接线盒也应采用防爆接线盒。线缆要根据电源类别(交流或直流)、电压等级(高压或低压)、使用用途(强电或弱电)等区别进行分类敷设,必要时进行隔离,避免相互感应或干扰。电气设备和线路的安装位置相互之间要留有足够的安全间距和检修通道,确保通风良好和检修方便。同时要认真做好电气设备和线路的各种安全防护技术措施(工作接地、保护接地、等电位联接等)。电气设备和线路安装结束后要按照规范和设计图纸进行验收,也就是安装确认(IQ),记录各种检测数据,形成书面验收报告。如果存在安装缺陷,必须按要求进行整改,合格后方可进行试运行。
(3)正确使用电气设备和线路。电气设备和线路安装确认合格后,还必须经过运行确认(OQ),记录各种运行数据,形成书面报告。运行确认合格后,方可移交生产正式投运。正确操作和使用电气设备和线路,是消除和减少电气设备和线路故障发生的最基本途径。在电气设备正式投运之前,必须由电气技术人员编制操作规程(SOP),并对操作人员进行工作原理和操作技能的培训和考核,合格后操作人员方可进行操作。操作人员必须严格遵循操作规程,保持电气设备和线路安全运行,确保各种运行参数(电压、电流、温升、绝缘等)正常。
(4)定时巡查电气设备和线路。对于连续运行的电气设备和线路,电工人员必须进行定时巡查,查看和记录其运行参数。定时巡查,可以及时地发现电气设备和线路所发生的各种故障。一旦发现运行参数异常,必须及时地查找原因并进行排除。对于一些负荷较大的电气设备和线路,要增加巡查次数,禁止超负荷运行。要特别关注移动式电气设备和线路的电源插座(头)连接是否良好、线缆绝缘层是否完好。要避免多台电气设备共用一个插座板的情况,以防止插座板及其电源线过热。对于电气设备和线路的故障要及时予以排除,避免长期带病运行。
(5)定期维护电气设备和线路。要保持电气设备和线路的正常运行,必须对电气设备和线路进行定期维护。定期维护,可以有效消除和减少电气设备和线路发生各种故障的频次。根据开启次数、运行时数、负荷大小和故障频率等,对不同的电气设备和线路制定不同的预防维修(大修、中修和小修)计划,对其进行解体、检查、清洁、、更换、维修和试验等工作,使电气设备和线路始终处于良好的运行状态。定期对电气设备和线路的电气连接点进行检查、清洁和紧固,确保其接触良好。定期对保护类的电气设备和线路进行检查维护,确保整定量值准确、检测信号无误、开关动作可靠,必要时进行预试动作。不能轻视清灰除尘工作,表面长期积灰会造成电气设备和线路散热不良而引起过热,内部积灰也会使电气设备动作失效。
(6)更换陈旧落后的电气设备和线路。要不断的投入资金,逐步淘汰和更换陈旧落后的电气设备和线路。不同类型的电气设备和线路,都有一定的使用寿命(电气寿命和机械寿命),不可能无限期地使用下去。随着使用时间的增加,电气设备和线路的工作性能只会越来越差。对于性能的优劣,可以通过预试方法进行判断。对于预试不合格的电气设备和线路,应当予以更换。当然,对于国家明令淘汰的电气设备和线路,无论如何必须在规定时间内停止使用。
(7)安装火灾监测和报警装置。在变电站、配电室等电气设备密集安装的地方和一些重大电气设备的上方安装温感器、烟感器和报警器等装置。尤其无人值守的变电站和配电室,有条件的话可以同时安装摄像头和监视器等装置。安装火灾监测和报警装置,对于过早发现电气火灾、及时采取扑救措施、减少火灾危害具有非常重要的作用。
3 电气火灾的扑救
扑救电气火灾与扑救普通火灾的措施相似。由于电气火灾有别于普通火灾,有其自身的特殊性,扑救电气火灾时应当注意以下三方面事项:
(1)迅速设法就近切断电源。电气设备和线路在发生电气火灾初期是带电的,必须迅速切断其电源。切断电源时,操作人员应穿戴绝缘用品,使用绝缘工具。切断电源的操作方法要正确得当,禁止带负荷拉闸,防止发生次生灾害。停电范围要适宜,不能影响到人员疏散和火灾扑救工作。若就近无切断电源的开关,可以选择剪断电线的方法,但必须采取对应措施以防止发生接地、短路故障。
随着我国经济建设的发展和市场的繁荣,大型的综合楼无论是在数量上还是在规模上都有了巨大发展。几万m2,几十万m2的建筑已到处可见,且使用功能日益多样化。一般为商场与办公,商场与住宅,商场与商住,商场与宾馆等相结合,而商场又集购物、餐饮、休闲、娱乐于一体。从消防角度来看,人员密集场所一旦发生火灾,从消防队员的扑救到人员的逃生等,都有着更大的困难和更高的技术要求。因此,防止大型综合楼的火灾是非常必要的。
1.电气火灾的隐患
电气火灾形成的根本原因在于用电过程中的热效应。热量的聚积导致温度的升高,绝缘材料的受损直至燃烧成为火源引燃周围可燃物质形成火灾。综合楼根据其自身特点,电气火灾隐患表现在许多方面,归纳起来大体有以下几个方面:
建筑物内配电系统分支回路多,错综复杂,导线连接不牢固,对其保护措施缺失,容易造成导线连接处接触电阻过大而出现电火花,继而形成短路点。
线路长期过负荷运行,是指超过电气线路和设备允许负荷运行的现象。线路发生过载的主要原因是导线截面积选用过小,实际负荷远远超出了导线的安全载流量,或在线路中加入过多或功率过大的设备等原因所造成的。
综合楼中的商户或摊位(柜台)租赁更换频繁,每次更换带来的重新装修对原设计的配电线路改动较大,用电负荷往往超出原设计回路导线的允许载流量。用户在经营过程中,有时还接入一些大功率临时用电设备,使电气线路在较长时间内处于过负荷状态,导线绝缘的热老化,成为电气火灾形成的潜在原因。
建筑电气系统中配有许多开关、接触器、继电器等电气接插件,由于在安装、使用及维护方面的原因电气接插件容易产生电弧、发热现象,其火灾危险性很大。有的建筑电气把几十个用电器同时开启且持续时间长,火灾危险极大。
不平衡电流使中性线的绝缘受损。综合楼对各商户大多采用单项供电,各支路用电负荷相差较大,往往很难做到三项负荷基本平衡,在中性线上产生较大不平衡电流,尤其在中性线截面小于相线截面时(有些工程中性线截面按相线截面的1/2选取),在中性线导体上的最大电流已超过该导体允许载流量的情况下,中性线过热加速其绝缘老化,以致酿成火灾。
配电系统泄漏电流可引发电气线路的接地故障。据火灾资料统计,电气线路接地故障引发的火灾次数已占到电气致灾因素的52%,单项接地短路故障所形成的电火花、电弧更是许多电气火灾的直接原因。因此,监视配电系统的泄漏电流变化,实际上是监视回路导线的整体绝缘状况变化,可以发现电气火灾的前兆。
2.电气火灾的预防
电气火灾的预防,必须针对火灾发生的原因,采取对应措施,即预防电气线路和用电设备发生的接地故障,限制导线过负荷运行,保持导线绝缘的良好性,装设合适的保护设备,以及加强建筑电气监督管理人员的工作态度和专业水平。
强调建筑电气短路的火灾防范
防止建筑电气线路短路的措施主要有:第一,严格按照《电气设计规范》的规定,设计、安装、使用和维修电气线路。第二,防止电气线路绝缘老化,除考虑环境条件的影响外,还应定期对线路的绝缘情况进行检查。第三,不同的工作环境,电气线路中导线和电缆的选择和敷设,应根据相应的国家标准规定进行。第四,加强电气线路的安全管理,防止人为操作事故和未经允许情况下乱拉乱接线路。
重视建筑电气照明的火灾防范
防止建筑电气照明火灾的措施主要有:第一,要根据灯具的使用场所、环境要求选择不同类型的灯具。第二,照明灯具在把电能转换成光能的过程中,都伴随有能量损耗,致使灯具表面温度较高。所以要根据环境场所的火灾危险性来选择照明灯具,而且照明装置应与可燃物,可燃结构之间保持一定的距离,严禁用纸、布或其他可燃物遮挡灯具。第三,灯具应安装在不燃的基座上,尽可能安装表面温度较低的灯具,采用埋入式安装在吊顶里面的灯具,与吊顶之间应作隔热处理。照明光源尽可能采用冷光源,没有条件的应保证灯具与可燃物之间的安全距离或采取隔热措施。第四,镇流器与灯管的电压和容量应相匹配,镇流器安装时应注意通风散热,不能让镇流器直接固定在可燃物上。第五,安装有表面温度较高的灯具时,应对灯具正面和散热孔加装铅丝防护网或不燃材料制作的挡板,以减轻灯具爆裂时玻璃碎片和炽热的灯丝飞溅造成危害。第六,采用霓虹灯时要特别注意安全问题,一般霓虹灯的工作电压高,火灾危险性大,安装霓虹灯的灯柄、底板应采用不燃材料制作,或对可燃材料进行阴燃处理。第七,要避免在灯光装置区域悬挂旗帜或发射彩带等空中移动物体,以防这些物品与高温灯具直接接触并发生缠绕或碰撞而引发火灾。
抓好建筑电气系统辅助设备的火灾防范
防止建筑电气系统辅助设备火灾的措施主要有:第一,认真按照规定选型并按规定正确安装,不应安装在易燃易爆、受震、潮湿、高温或多尘的场所,应安装在干燥明亮、便于进行维修及保证施工安全、操作方便的地方。第二,避免安装临时插座,有实际需要的应充分考虑到电源线路的负荷承载能力,选择适当型号的电插座,在承载力范围内联接用电器,并要注意它的运行状态。第三,开关、接触器、继电器等电气接插件应慎重选择,要选择优质合格产品。
d.建筑内部装修问题
鉴于业主和商户二次装修过程中,装修公司对电气线路施工不规范、随意性较大的现实情况,建议国家有关部门在《建筑内部装修设计防火规范》中,增加对电气线路设计、施工相关的约束性条款。
e.加强建筑电气的监督管理
国家对建筑电气各项工作都进行了规范,但在实际中往往执行不到位,因此,当务之急是提高各方的意识,按照规范建立完善的责任问责制度,调动各方的积极性,尽可能避免火灾的发生。
关键词:监控系统;电气火灾;低压系统;保护装置
中图分类号:TU892
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2012)20-0076-03
供配电系统要充分考虑安全性,把安全供电放在第一位。随着国家电力事业的发展和电力用户的增多,电气火灾事故占各种火灾的比例呈现大幅度增长的势头。针对这一情况,国家电力与安全的相关部门都表示极其关注。为了抑制这种火灾的蔓延,相关部门逐步完善和修订了国家安全方面的规范和条例,并真正把“电气火灾的监控”摆在了至关重要的位置,肯定了“电气火灾监控”在预防火灾方面的重要性。例如,《建筑设计的防火规范》在个别地方做了较大的修改,要求其建筑物内部一定要安装“剩余电流动作”的电气火灾监控系统。
1 电气火灾的成因
电气火灾产生的引火源通常由“放电方式”的引火源及“过热方式”的引火源构成,并把过热型的引火源称作危险温度的部位。
1.1 过热型引火源
电力电缆及其电气设备因松动或过载等原因,会发生局部或整体的持续高温,如果超过绝缘材料或设备的极限温度,就会因为发热而导致设备和线路的急剧老化。过高的温度还会影响到周边的易燃物,通过高温作用会发生电气火灾,严重时会致使线路大面积停电,并发生电气和工艺连锁的火灾事故,直至爆炸。
过热型引火源的形成有以下七个方面:(1)电力电缆发热或电气设备的元器件局部形成短接;(2)电力电缆和电气设备长期处在过载状态下运行;(3)电力供电系统电压异常,时高时低不稳定;(4)人为造成电机和电气设备的违章操作或是启动异常频繁;(5)电气设备或者线路的连接松动,造成接触不良,使得电阻增加;(6)电气线路及设备长期运行致绝缘老化产生漏电;(7)电气设备和电力电缆受到高次谐波的危害而过载,对零线和中性线影响最大。
1.2 放电型的引火源
放电型的引火源通常指电力电缆和电气设备因各种原因而产生的电弧点燃其他的物体。这种放电型的引火源是由下面三个原因形成的:(1)因电磁感应而导致的放电;(2)电气线路或电气设备因雷电或其他原因致使过电压击穿;(3)电力电缆和电气设备发生线路短路和断线现象及电弧性质的接地故障。
2 火灾监控系统构成和功能
依据国标的电气火灾监控方面的有关规定,火灾系统由“剩余电流式的火灾检测器”、“测温型式的电气火灾监控探测器” 和“电气火灾监控系统”三部分构成。根据“漏电火灾报警系统”的有关规定,该系统“用来测定过流和漏电流,而且输出各种声光信号并发出报警,较为详细地查报有问题的线路的地理方位,实时地监测这种故障点的变化”,还有“断开漏电线路的电源,显示分与合的状态”,这与“剩余电流动作的保护装置安装”中的概念一致。
3 火灾监控系统的设置
电气火灾监控一般依据低压电气系统为主,可以在不影响低压电气系统运行的情况下,进行跟踪与监测低压系统的温度状态、温升和剩余电流。经过相关规定的定义以及参考资料和实际经验的整理和分析,可以知道一个完善的“火灾监控系统”有如下设备:(1)实时监控用的主机,即电气的火灾监控设备;(2)在低压配电系统分布相关的重要节点的测温式与剩余电流式探测器;(3)连接监控主机的线路及接口;(4)可以正常地传输系统消息的中继器,但此中继器不是必要的;(5)执行特定通信协议的人机对话界面的计算机软件。
3.1 电气监控系统组成部分的设置和建议
在进行“剩余电流式的火灾监控探测器”布置时,要对各类建筑物的防火区进行合理的划分,精心设计出适宜的预定的动作时间和剩余电流动作值及保护的范围,并要符合各种保护的动作特性的要求,尽量减少因故障导致快切电源动作而停电的区域。所以,在设计的时候,要很熟悉、理解被控供配电低压系统的有关性能和参数,十分了解被控线路的一些资料和图纸,要熟悉建筑电器的分布资料,选取配电柜、配电箱的安装地点,并让探测器都均匀地布置在对应的配电设备上,依据现场的具体状况来分配和选定配置探测器的数量及位置。为预防有重复性的设置,分配了剩余电流探测器的配电柜和配电箱通常仅仅选取带脱扣的低压断路器,并不选取带剩余电流保护功能的低压断路器。探测器的配置和控制点的设置应按照下面的原则:参考建筑的实际电力负荷及其线路的实际状况、来选取三级或者二级的保护模式,通常,二级开关基本全部布置剩余电流探测器,而三级开关布置与否取决于建筑的用途、用电的负荷等级和火灾危害等级。
3.2 测温型式的“火灾监控的探测器”设置
以电气低压系统或配电线路的过热点作为依据,测温式的电气火灾监控探测器最好设置在建筑物的变压器、母线、电容柜以及重要负荷配电柜的发热部分,最好选取温度可以显示、报警值可以调节的测温式探测器。当探测的设备是金属的外壳(已接地)或者是绝缘体时,最好将探测器的测量温度的探头装设在被测对象表面,对导电部分可让云母绝缘片装设在金属的表面,可选取接触式的设置,如探测低压配电柜的温度变化,其测温的探头宜选取非接触的布局,不过最好放置在发热器件的附近。