王晶晶
安科瑞電氣股份有限公司
0 引言
隨著社會的不斷發(fā)展,電氣化程度不斷提高,人們對電的依賴越來越強,電氣使用的范圍日益擴大,但與此同時,電氣火災(zāi)的發(fā)生也越來越頻繁。根據(jù)應(yīng)急管理部統(tǒng)計,僅2018年,全國共計接到火災(zāi)報警13.7萬起,造成1407人死亡、798人受傷、直接財產(chǎn)損失達36.75億元,其中電氣火災(zāi)占火災(zāi)總數(shù)的比例高達34.6%。而近年古建筑火災(zāi)事故也時有發(fā)生,如2013年云南省瀘沽湖景區(qū)小落水村火災(zāi),2017年浙江蘭溪市諸葛、長樂村望云樓火災(zāi),2017年四川遂寧高峰山古建筑群火災(zāi)等,事后經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),這些事故均為電氣火災(zāi)事故。
我國古建筑多為磚木結(jié)構(gòu),耐火等級低,稍有慎容易發(fā)生火災(zāi),且許多古建筑采取院落型建筑方式,房屋彼此相鄰,如火險控制不及時,會迅速蔓延至周圍建筑,造成嚴(yán)重破壞,因此火災(zāi)成為影響古建筑安全的重要因素。另一方面,在文化快速傳播、旅游業(yè)快速發(fā)展的當(dāng)下,古建筑、文物保護單位的開放數(shù)量越來越多,逐漸成為公眾旅游、參觀、學(xué)習(xí)和研究的重要資源。為提供更好的游覽條件,許多古建筑內(nèi)都引入了電源,應(yīng)用了現(xiàn)代化電氣設(shè)備,如不尋求有效的防治對策,必然會增加電氣火災(zāi)隱患,造成不可挽回的后果。
基于此,本文對電氣火災(zāi)成因進行分析,并提出若干針對性的防控對策和管理措施。
1 古建筑電氣火災(zāi)成因分析
(1)過載引起的電氣設(shè)備老化
近年來由于科技不斷創(chuàng)新,用電設(shè)備種類不斷增多,且人們熱衷于現(xiàn)代化設(shè)備在古建筑中的創(chuàng)新性應(yīng)用,使得古建筑用電需求逐年遞增。如果開關(guān)、電纜選擇不合適,使設(shè)備或?qū)w長期處于過負(fù)荷狀態(tài)運行,就會出現(xiàn)電氣設(shè)備發(fā)熱的現(xiàn)象,加速電氣設(shè)備老化。
特別是在舉辦大型活動時,如不加以控制,用電量常會超出原有電氣設(shè)施的承受能力,從而出現(xiàn)過電流現(xiàn)象。而大量的調(diào)光設(shè)備和LED燈的使用,常會造成相位偏移、零線電流變大的情況。隨著設(shè)備使用時間的逐漸增加,電流會擊穿逐漸老化的絕緣層,從而引發(fā)短路,產(chǎn)生很大的熱量、火花,引起火災(zāi)事故。
因此,在用電設(shè)備應(yīng)用過程中,考慮實際供電能力,及時對電氣設(shè)備進行檢修和更換。
(2)電氣設(shè)備疏于管理及使用不規(guī)范
目前,古建筑的用途主要有居住、參觀、教育、商業(yè)等。在居住型古建中,由于居民普遍缺乏安全意識和專業(yè)知識,往往疏于電氣設(shè)備維護和管理,易導(dǎo)致電氣火災(zāi)事故發(fā)生。而旅游參觀、教育教學(xué)和經(jīng)商的單位通常都有管理部門負(fù)責(zé)電氣設(shè)備維護和管理,消防防范意識較強,但也曾出現(xiàn)過電氣火災(zāi)事故,電氣安全問題也不能忽視。
另外,電氣設(shè)備的不規(guī)范使用也是導(dǎo)致電氣火災(zāi)發(fā)生的因素之一,如斷路器上下級保護參數(shù)不整定,喪失電氣保護能力;斷路器帶載分段操作,會增加斷路器拉弧滅弧的次數(shù),減少設(shè)備壽命,增加設(shè)備故障率;用電設(shè)備過多時,采用移動插座串接方式,導(dǎo)致電線超負(fù)荷運行;用發(fā)熱電氣設(shè)備烘烤衣物等。
綜上,為了減少電氣火險事故發(fā)生,無論古建筑作為何種用途使用,都應(yīng)加強電氣設(shè)備的管理,強調(diào)電氣設(shè)備使用的規(guī)范性。
(3)雷擊
古建筑結(jié)構(gòu)類型、使用性質(zhì)及地理環(huán)境與一般建筑物不同,廟宇、道觀等建筑選址往往位于地勢較高的地區(qū),如山頂、山坡等,而宮殿、公園等建筑雖然位于平原地帶,但建筑本體造型高聳,所以古建筑往往易遭雷擊。
雷電作為一種正常而普遍的自然現(xiàn)象,在放電過程中具有高電壓、大電流以及放電時間極短等特點,破壞力強。直擊雷和感應(yīng)雷會對供電線路、電氣設(shè)備造成損壞,提升設(shè)備的故障率,進而引發(fā)電氣火災(zāi),在雷擊比較嚴(yán)重的情況下,還會直接威脅到人類的生命安全。為了防止雷電引發(fā)的事故,古建筑電氣防雷保護工作就顯得尤為重要。
2 防控對策與管理措施
(1)電氣檢查
人工檢查電氣設(shè)備運行情況、電氣故障隱患,是一種直接有效的電氣火災(zāi)防控對策,檢查工作如下。
1)電氣設(shè)備的使用和運行
A.檢查設(shè)備的外觀和工況。
如電纜絕緣層狀況;設(shè)備表面溫度、電氣接觸位置溫度和壓接狀況;電流、電壓、三相電流平衡狀況等。如有異常情況,應(yīng)逐項檢查用電設(shè)備情況,分析問題原因,采取改造線路、調(diào)整三相負(fù)荷、更換設(shè)備等方法,解決電氣問題和故障。
B.檢查電氣設(shè)備安裝情況。
電氣設(shè)備、線路不應(yīng)直接安裝在木制可燃構(gòu)件上,應(yīng)采取防火、隔離措施,如電線敷設(shè)應(yīng)套金屬管;插座、開關(guān)等設(shè)備安裝應(yīng)做防火隔熱處理;照明燈具安裝位置與可燃物要保持一定安全距離等。
C.檢查電氣設(shè)備使用情況。
如果存在移動插座串接使用導(dǎo)致線路過載情況,可采取調(diào)整、增加供電回路的方式解決;由于開關(guān)插座面板安裝位置不合理導(dǎo)致斷電操作困難情況,可合理調(diào)整開關(guān)插座面板位置;電氣設(shè)備周圍堆積可燃物,應(yīng)及時清理;室外使用的電氣設(shè)備應(yīng)具備相應(yīng)等級防水能力等。
電氣消防安全檢測根據(jù)《中華人民共和國消防法》相關(guān)規(guī)定,電器產(chǎn)品的安裝、使用和線路、管路的設(shè)計、敷設(shè)符合國家有關(guān)消防安全技術(shù)規(guī)定。電氣消防安全檢測是檢測電氣安裝、使用是否符合標(biāo)準(zhǔn)的方法之一,也是電氣火災(zāi)防控對策的重要手段,采用高新技術(shù)儀器,從專業(yè)、科學(xué)的角度對電氣設(shè)施的安裝、使用、運行進行全方面的檢查,可準(zhǔn)確反映電氣火災(zāi)隱患的危險程度和位置,并提出整改指導(dǎo)意見,從而消除隱患,避免電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。古建筑單位每年應(yīng)至少進行一次全面的電氣消防安全檢測。其中,古建筑作為展室、展廳,由于經(jīng)常會調(diào)整展陳,因此當(dāng)涉及修改電氣線路、更換電氣設(shè)備時,也應(yīng)做一次檢測,對于發(fā)現(xiàn)的隱患要及時整改,直至檢測合格。
(2)電氣設(shè)備更新
電氣安全壽命指的是電氣設(shè)備保持或基本保持原有性能的時間。一般建筑內(nèi)電氣設(shè)備安全壽命主要考慮以下四點。
1)經(jīng)濟壽命:指從經(jīng)濟角度判斷的設(shè)備合理的使用年限,是設(shè)備年平均費用使用年限,總費用包括初始購置費用和使用過程中的年運營費用。
2)技術(shù)壽命:是指設(shè)備在開始使用后持續(xù)地能夠滿足使用者需要功能的時間,其時間長短主要取決于使用者需求和技術(shù)進步速度,需求越高,技術(shù)進步速度越快,設(shè)備的技術(shù)壽命就越短。
3)折舊壽命:把設(shè)備總值扣除殘值后的余額,折舊到接近于零時所經(jīng)歷的時間。
4)物理壽命(自然壽命):指設(shè)備從全新狀態(tài)下開始使用,老化損壞直到報廢的全部時間過程,主要取決于設(shè)備的磨損速度和老化程度。
從安全角度考慮,設(shè)備老化、損壞是引發(fā)電氣故障、電氣火災(zāi)的直接原因之一,另外,由于科技的不斷發(fā)展,電氣設(shè)備也在不斷更新?lián)Q代,相比老舊設(shè)備,新型設(shè)備故障率在降低,安全系數(shù)在提升。
在古建筑電氣安全管理措施中,古建筑安全排在前位,所以物理壽命和技術(shù)壽命應(yīng)作為優(yōu)先考慮,基于此,應(yīng)按照行業(yè)要求及產(chǎn)品說明定時更新電氣設(shè)備,此外,還需結(jié)合使用環(huán)境綜合考慮,如環(huán)境較差,應(yīng)加強巡檢,適當(dāng)縮減使用年限,提前更換,避免出現(xiàn)電氣事故。
(3)電器設(shè)備防雷
目前,古建筑基本都安裝了建筑防雷設(shè)施(如接閃器、接閃帶、接地引下線等),大大減少了直擊雷帶來的危險。需要注意的是,有時雷云雖然接近但卻沒有直接擊中建筑物,但建筑物周圍的金屬設(shè)備已經(jīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況,這種感應(yīng)雷對電氣設(shè)備的干擾和危害非常大,嚴(yán)重時還會產(chǎn)生高熱量引發(fā)火災(zāi)。另外,直擊雷和感應(yīng)雷的高電位還會沿著線路侵入古建筑或變電站內(nèi),造成更大危害。為了消除因雷電引發(fā)的電氣火災(zāi),安裝電氣防雷設(shè)施顯得十分有必要。配電箱應(yīng)分級安裝SPD(浪涌保護器),并在每年雷雨季前對SPD設(shè)備進行一次全面的檢查、維修,查看有無因雷電引起破損,以確保SPD設(shè)備完好有效。另外,室內(nèi)電氣設(shè)備還應(yīng)配備防雷插座(防浪涌插座),以預(yù)防感應(yīng)雷侵入建筑內(nèi)時對末端用電設(shè)備和人員造成危害。
(4)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
由于使用、維護不當(dāng)引發(fā)的漏電、短路,電氣接觸不良或過負(fù)荷引發(fā)的溫升、突發(fā)性設(shè)備故障等電氣火險隱患,在常規(guī)檢查中較難發(fā)現(xiàn),針對此類問題,電氣火災(zāi)監(jiān)控成為發(fā)現(xiàn)問題、減少事故的新型手段。該系統(tǒng)主要用于監(jiān)測與控制配電線路的日常工作狀況,在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障或出現(xiàn)火災(zāi)隱患后可以立刻報警,從而更加準(zhǔn)確、及時地消除電氣安全隱患。
中國的古建筑在平面布局方面存在一種規(guī)律,即住宅、宮殿、寺廟等建筑,都是由若干單座建筑和一些圍廊、圍墻之類環(huán)繞成一個個庭院組成,即庭院式組群布局。因此結(jié)合供電管理角度考慮,在低壓配電系統(tǒng)接線方式的選擇上宜采取放射式布局,即每個庭院的供電單獨控制,每個供電回路均安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),并在WEB端、手機端制作與古建筑平面、地理配套的功能界面,實現(xiàn)電氣火災(zāi)隱患的正確報警。
3 安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
(1)概述
Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng),已通過國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的消防電子產(chǎn)品試驗認(rèn)證,并且均通過嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗,保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行,現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視,實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報警,當(dāng)必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶的需求,還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。
(2)應(yīng)用場合
適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。
(3)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
(4)系統(tǒng)功能
監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息,報警時發(fā)出聲、光報警信號,同時設(shè)備上紅色“報警"指示燈亮,顯示屏指示報警部位及報警類型,記錄報警時間,聲光報警一直保持,直至按設(shè)備的“復(fù)位"按鈕或觸摸屏的“復(fù)位"按鍵遠(yuǎn)程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。
當(dāng)被監(jiān)測回路報警時,控制輸出繼電器閉合,用于控制被保護電路或其他設(shè)備,當(dāng)報警消除后,控制輸出繼電器釋放。
通訊故障報警:當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時,監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示,同時設(shè)備上的黃色“故障"指示燈亮,并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警:當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時,監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息,可進入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報警聲響。
當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時,將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中,當(dāng)報警解除、排除故障時,同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。
(5)配置方案
4 結(jié)束語
通過分析古建筑結(jié)構(gòu)特點,結(jié)合近年電氣火災(zāi)事故多發(fā)的現(xiàn)狀,明確了電氣火災(zāi)防控的重要性,并分析了古建筑電氣火災(zāi)的成因,提出了相應(yīng)的防控對策和管理措施,為古建筑火災(zāi)的預(yù)防、控制以及管理工作提供參考性建議。
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