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电气火灾的基本原因精选(五篇)

发布时间:2023-11-28 14:46:37

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇电气火灾的基本原因,期待它们能激发您的灵感。

电气火灾的基本原因

篇1

关键词:电气火灾监控系统;组成及原理;实验;应用;趋势

Abstract: Electrical fire monitoring system with the rapid development of society has gradually become an important part of must consider fire in electrical design of building, at the same time people use of electric fire monitor system and then put forward the new requirements, continue to promote the development of electric fire monitor system application. The development trend of the work in this paper according to the characteristics of electrical fire control system and the residual current to do a simple introduction, hope that through exchanges, joint promotion of electrical fire control system to prevent electrical fire, electrical fire monitoring system application and more reasonable.

Key words: electric fire monitoring system; the composition and principle; experiment; application; trend

中图分类号:F407.6文献标识码:A 文章编号:

目前在我国许多旧的大型公共建筑包括古建筑中,由于电缆老化和施工的不规范造成线路和装置的绝缘性能下降,再加上原始设计载荷能力的有限,而用电量却逐年加大,潜伏的火灾隐患逐年增多,严重地威胁着人民生命和财产的安全。据《中国火灾统计年鉴》统计,自1993年到 2002年全国范围内共发生电气火灾203780起,占火灾总数近40%,在所有火灾起因中居首位。电气火灾造成的人身伤亡也是惊人的,仅2000年到2002年,就造成3215人的伤亡。造成了重大的人员伤亡和财产损失。这些触目惊心的数据引起了政府部门的重视,相继制订或修改了有关标准规范,要求在建筑中设置电气火灾监控系统。

1电气火灾监控系统概述

电气火灾监控系统应由电气火灾监控设备,剩余电流式电气火灾监控探测器和测温式电气火灾监控探测器构成,并应具备对电气线路及设备中的剩余电流、温度等电气参数等信息进行采集、分析、判断,同时发出报警信号并存储、打印报警信息等功能,能够准确监控线路中的故障和异常状态,达到预先发现电气火灾隐患的目的,并及时报警和消除这些隐患。

2电气火灾监控系统的特点

电气火灾监控系统,特点在于漏电监控方面属于先期预报警系统,与传统火灾自动报警系统不同的是,电气火灾监控系统早期报警是为了避免损失,而传统火灾自动报警系统是为了减少损失。所以,这就是说为什么不管是新建或是改建工程项目,尤其是已经安装了火灾自动报警系统的单位,仍需要安装电气火灾监控系统的根本原因。

3系统的基本组成及工作原理

3.1基本组成

根据国家标准GB14287-2005《电气火灾监控系统》以及相关规范《电气火灾监控系统的设计方法》(暂行规定),则电气火灾监控系统的基本组成应包括:电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器等三个最基本产品种类所组成。其中,剩余电流式电气火灾监控探测器又由监控探测器和剩余电流互感器(分对插式、闭合式两种)所组成。测温式电气火灾监控探测器由监控探测器和测温传感器所组成。

目前,设计、开发、生产电气火灾监控系统产品的厂家,知道的已有十来家,但从获得的实际信息资料来看,该系统最基本产品种类的配置齐全的只有几家。

3.2工作原理

其基本原理是,当电气设备中的电流、温度等参数发生异常或突变时,终端探测头(如剩余电流互感器、温度传感器等)利用电磁场感应原理、温度效应的变化对该信息进行采集,并输送到监控探测器里,经放大、A/D转换、CPU对变化的幅值进行分析、判断,并与报警设定值进行比较,一旦超出设定值则发出报警信号,同时也输送到监控设备中,再经监控设备进一步识别、判定,当确认可能会发生火灾时,监控主机发出火灾报警信号,点亮报警指示灯,发出报警音响,同时在液晶显示屏上显示火灾报警等信息,并将报警信息发送到集中控制台。值班人员则根据以上显示的信息,迅速到事故现场进行检查处理。

4电气火灾监控系统EMC试验

电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合运行要求,并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。

目前,国内的电气火灾监控系统均为电子式产品,在低压配电系统中使用很容易受到配电系统中其他元件或线路的电磁干扰。如果产品没有通过EMC试验,不具有良好的电磁兼容性能,势必会产生一定的误报警或拒报警情况。因此,在考核产品报警的精确度的同时,必须考核产品的电磁兼容性能。

5 设计中必须注意分级保护、避免大范围停电的原则

为防止电气火灾,GB13955-2005强调采用分级保护时,电源端或分支线路上的电气火灾监控保护装置应与末端的电气火灾监控保护装置的动作特性应当协调配合,实现具有动作选择性的分级保护,避免大面积停电。一般情况下,在电源进线端或分支主回路上,应选用低灵敏度延时型的电气火灾监控保护装置。而在末端,漏电动作电流IΔn≤30mA,额定动作时间Tn<0.1s,主要用于防人身触电保护,与电气火灾报警系统是互补关系。建筑各楼层总进线处可安装一台或若干台电气火灾监控探测器,但应根据正常泄漏电流大小,正确并选择参数适合的电气火灾监控探测器。一般总进线处的电气火灾监控定为200~500mA

篇2

【关键字】电气火灾;监控系统

随着城市现代化建设的快速发展和人民生活水平的不断提高,用电量大为增加,电气火灾事故发生居高不下,造成的损失也是不可估量的,安装电气火灾监控系统是非常迫切的、必要的。电气火灾监控系统与传统火灾自动报警系统不同的是,电气火灾监控系统是立足预防的、专门针对电气线路故障和涉电意外的前期预警系统,而传统火灾自动报警系统是立足扑救的、针对已经发生的火情的后期报警系统。所以,这就是说为什么不管是新建或是改建工程项目,尤其是已经安装了火灾自动报警系统的单位,仍需要安装电气火灾监控系统的根本原因。

一、电气火灾监控系统基本组成及工作原理

1)基本组成

根据国家标准GB14287-2005《电气火灾监控系统》,电气火灾监控系统的基本组成包括:电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器。其中,剩余电流式电气火灾监控探测器又由监控探测器和剩余电流互感器所组成。测温式电气火灾监控探测器由监控探测器和测温传感器所组成。

2)工作原理

当电气设备中的电流、温度等参数发生异常或突变时,终端探测头(如剩余电流互感器、温度传感器等)利用电磁场感应原理、温度效应的变化对该信息进行采集,并输送到监控探测器里,经放大、A/D转换、CPU对变化的幅值进行分析、判断,并与报警设定值进行比较,一旦超出设定值则发出报警信号,同时也输送到监控设备中,再经监控设备进一步识别、判定,当确认可能会发生火灾时,监控主机发出火灾报警信号,点亮报警指示灯,发出报警音响,同时在液晶显示屏上显示火灾报警等信息。值班人员则根据以上显示的信息,迅速到事故现场进行检查处理,并将报警信息发送到集中控制台。

二、电气火灾监控系统适用场所

(1)根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)中有关规定的要求。

第11.2.7条下列场所宜设置漏电火灾报警装置:1)按一级负荷供电且建筑高度大于50.0m的乙、丙类厂房和丙类仓库;2)按二级负荷供电且室外消防用水量大于30l/s的厂房(仓库);3)按二级负荷供电的剧院、电影院、商店、展览馆、广播电视楼、电信楼、财贸金融楼和室外消防用水量大于25l/s的其它公共建筑;4)国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑;5)按一、二级负荷供电的消防用电设备。

(2)《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-2005)中有关规定:

1)漏电火灾报警系统

高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。

2)漏电火灾报警系统应具有下列功能

①探测漏电电流、过电流等信号,发出声光信号报警,准确报出故障线路地址,监视故障点的变化;②储存各种故障和操作试验信号,信号存储时间不应少于12个月;③切断漏电线路上的电源,并显示其状态;④显示系统电源状态。

(3)根据《住宅设计规范》(GB50096-2003)中的有关规定:

6.5.2条中的第七项的规定,每幢住宅的总电源进线断路器,应具有漏电保护功能—《建筑电气火灾预防要求和检测方法》有关条文明确要求“为防止电气设备和线路漏电火灾,应在电源进线端设置自动切断电源的剩余电流动作保护器”。

近年来,由于电气火灾形势的严峻性,国家有关部门着重修改了一部分标准,制定新规定强调多级漏电保护、增设电气火灾监控系统等要求。

三、电气火灾监控探测器

有一种新型电气火灾监控系统,已经通过国家消防电子产品质量监督检验中心的认证。该产品既可以大量的联机使用,也可以独立式使用。它集电气火灾监控探测及报警功能于一体,具有高智能化、功能齐全、性能可靠、迷你设计、外形美观、设定简单等特点。是令人耳目一新的全新思路设计的结晶,是对防范电气火灾事故的又一新贡献。

1)电气火灾监控探测器(独立式)

适用于单路的采集,包括剩余电流1路、温度最1路、三相电流、断路器状态等。主要应用在独立式探测器,在大型场所可直接接入电气火灾监控系统中去使用,另外在无消防控制室且电气火灾监控探测器设置数量不超过4个时,则可以采用独立式电气火灾监控探测器来使用。 故障记载和查询(最多170个故障记忆内部储存可达12个月以上),具有与消防控制中心联动功能,故障时可实现消防远程切断所监控负载线路电源。

2)剩余电流式电气火灾监控探测器(非独立式)

本监控探测器带有4路剩余电流互感器和4路温度传感器,采用了PM高精度开关电源和抗干扰闭环设计技术,并可自行检测的剩余电流互感器,直接显示探测电流值和温度值,告警时输出总干接点信号,声光告警。该探测器具备总线通讯功能,数据通讯采用二(或can或485)总线形式,最长1.5km,总线可挂128台探测器,通讯到电气火灾监控设备。总线组网成为集中智能监控系统。适用于多路采集安装灵活、体积小,可导轨卡装也可用螺钉固定到底板

3)电气火灾监控设备

可同时与128台探测器通讯,读取数据,实现网络集中监控;巡检各探测器状态,及时发现问题,便于值班人员处理;分机告警时,主机收到信息,给出告警信号,同时作数据记录。记录可掉电保存一年,最多可存储1000条记录。该设备具有告警输出两路常开干接点信号,每路并联手动直接控制按钮,可用于联动控制。另外,该设备有主备电源自动转换,转换不发出报警,但主电失电可报出主电欠压故障。用电池做后备电源,主电源(市电)停电时,后备电源可工作5小时。

篇3

关键词:商业建筑 电气火灾 电流 监控系统

0 前言

随着我国经济建设的发展和市场的繁荣,大型商业建筑无论是在数量上还是规模上都有了巨大发展。几万平方米,几十万平方米的商业建筑已到处可见,且使用功能日益多样化。大多集购物、餐饮、休闲、娱乐于一体。从消防角度看,商业建筑存在的安全隐患主要表现在以下几个方面:

a. 电气设备,特别是各种照明灯具数量多,用电量大,电气线路复杂由电气设备引发火灾的几率大。

b. 建筑物内可燃物品存量大,品种多。既有装修材料,营业厅内的各种商品,又有堆放在各经营商户小仓库内用于周转的物品,管理难度大。

c. 每层面积大。从几千m2到数万m2,且上、下各层用扶梯或共享大厅连通,防火分隔困难,易造成火灾蔓延.扑救难度大。

d. 营业厅内人员密集。流动性强。出入频繁。如福州某大型商场,在节假日一天内出入人次可达十五、六万之多,在发生火灾时,极易造成群死群伤的严重后果。

针对以上特点,对大型商业设施的火灾危险性必须要有足够的认识,并采取相应预防对策,从设计、施工安装到使用管理维护的各个环节把好关,避免和减少火灾的发生。本文就其中的电气火灾预防作一简单探讨。

1电气火灾的隐患分析

1.1 电气火灾隐患

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。

商业建筑,特别是大型商业建筑,由于其自身特点,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:

a. 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。

b. 商业建筑内商户或摊位(柜台)租赁更换频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荷状态,导线绝缘的热老化,成为电气火灾形成的潜在原因。

c. 不平衡电流使中性线的绝缘受损。商业建筑中对各经营商户大多采用单相供电,各支路用电负荷相差较大,往往很难做到三相负荷基本平衡。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。

d. 谐波电流带来的隐患。为贯彻国家节能政策,各商场内照明灯具普遍采用高效节能灯具。该类灯具所配电子镇流器属非线性负荷,其3次谐波含有率,高品质(L型)的达20% ~30%。各租赁商户在进行二次装修时,出于节约投资的考虑,多数采用了普通品质的电子镇流器(3次谐波含有率达80% ~90%),造成中性线上3次谐波含有率的增高。谐波电流在中性线上的存在,使中性线产生过电流发热,甚至烧断,成为起火点,这种现象在一些商场和网吧里已多次发生过。

1.2 谐波电流

笔者曾参与对福州一些商场照明供电回路的谐波电流实测,结果如表l所示。

表l福州部分商业建筑电气线路中3次谐波含量实测值

国标GB/T 14549―93《电能质量公用电网谐波》中规定:公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量(方均根值),对于0.38 kV电压级,3次谐波电流允许值不应超过62 A。服饰广场两个公共连接点中有一个超过此限制。对照明设备,国标GB 17625.1―2003/IEC 61000-3-2:2001《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤ 16A)》中给出的3次谐波电流最大限值为30λ%(λ为回路功率因数)。取λ=0.9。则谐波电流的限值为27% 。

商贸城7个被测的层照明箱中有2个N线上的3次谐波电流值已超过相线电流,最高达1.66倍,占被测数的29%。据查,该工程照明回路的N线截面为相线的l/2,N线中谐波电流与不平衡电流叠加,数值远远超过其允许载流量。商业建筑中,除了照明中的非线性负荷外。变频凋速水泵、风机、电梯的控制设备及经营者使用的计算机都属于非线性负荷,谐波带来的影响同样是不可忽视的。

1.3 泄漏电流

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% ,单相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。正常情况下,在220/380V配电系统中,由于分布电容的存在,无论是电气设备,还是配电线路都有泄漏电流存在,其数量级较小,不会形成电弧。当由于环境或使用条件发生变化,如温度、湿度、电压、电流、频率、绝缘材料老化程度的变化使自然泄漏电流发生变化,在某一局部绝缘损坏处,如泄漏电流的数值大到一定数量级(国际电工委员会标准:剩余电流式电气火灾监控动作报警值为500 mA),就有引发电气火灾的可能。

商场内220/380V配电系统,由于经营用电负荷变化大,装修监管不严,引起电气线路布线混乱,导线连接不可靠,穿管保护漏缺,导线绝缘层局部遭到损伤,导体,这些问题的存在,使导线在绝缘损坏处与大地问构成导电通路,泄漏电流增大、导线发热和产生电弧,成为较为普遍的问题。表2列出了2008年2月对商贸城照明配电箱内泄漏电流的实测数据。

表2 商贸城部分照明配电箱泄漏电流实测值

从表2可以看出:被测的46个应急照明箱中,有l2个泄漏电流在300mA及以上,占被测数的26.1% ,≥500 mA的有2个,占4.3%。正常照明箱中被测46个,泄漏电流在300 mA及以上的有l6个,占被测数的34.8%,泄漏电流在500 mA及以上者有9个,占19.6% ,最高值达1 800 mA。这表明,商场内部分电气线路绝缘性能已经变得很差,在一些局部点泄漏电流较大。对敷设在吊顶内的电气线路进行检查时,发现线路连接处多处出现电火花。据了解,国内其它大型商场也存在类似情况。如北京一家商场.所测4个照明配电柜中的20个回路,有12个回路泄漏电流在500 mA以上,占60%。

2 商场内电气火灾的预防对策

商场内电气火灾的预防,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。

2.1 设计阶段应注意的问题

在工程设计阶段,电气专业人员应充分了解商业建筑的用电分布情况,根据国家规范要求,做好电气防火设计,特别要注意以下几个方面:

a. 线缆截面的选择。商户用电负荷在按照国家标准或设计手册上所给数据的基础上,要留有余地,应考虑到负荷变化的一些不确定因素,用以确定线缆的截面,并应和上、下级保护相配合。

b. 线缆的防火设计。GB 50217―2007《电力工程电缆设计规范》第7.0.1条,对电缆的防火与阻止延燃措施提出了明确要求,规定“对电缆可能着火蔓延导致严重事故的回路、易受外部影响波及火灾的电缆密集场所,应设置适当的阻火分隔,并应按工程重要性、火灾几率及其特点和经济合理等因素,采取下列安全措施:

1)实施阻燃防护或阻止延燃;

2)选用具有阻燃性的电缆;

3)实施耐火防护或选用具有耐火性的电缆;

4)实施防火构造;

5) 增设自动报警与专用消防装置。

JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》第8章“配电线路布线系统” 则针对各种布线方式的防火设计作了具体规定。GB 50054―95《低压配电设计规范》等其它现行标准中都有相似的条文,设计人员应在设计图中充分地体现出来。

c. 谐波的治理。在商场的层配电箱处安装3次谐波电流抑制设备,灯具采用高品质的电子镇流器或高效节能电感镇流器,都会取得既节能又可减少高次谐波电流的效果。在变配电所低压侧电容补偿柜内加装相应的电抗器。

d. 大型商业建筑中,宜设置电气火灾监控系统“预防为主.防消结合” 一直是消防工作的基本原则。在人员密集、火灾危险性大的商业建筑内部设置电气火灾监控系统,能及早发现电气火灾隐患,使维护管理人员能很快查找,并予以消除,对降低电气火灾发生率,是非常有效的。日本从1989年开始强制安装RCD装置.起到了良好效果,其电气火灾发生率是世界上较低的。我国近几年对此也开始给予了重视,GB 50045-95《高层民用建筑设计防火规范》 (2005年版)、GB 50016-2006《建筑设计防火规范》、《民用建筑电气设计规范》等现行技术规范中对其应用也作出了相应要求。

根据商业建筑中电气火灾多发生在负荷侧配电线路中的特点,笔者认为,RCD装置宜安装在楼层配电箱进线处。为避免因RCD报警自动切断电路造成人员秩序混乱,宜采用报警作用于发出声光报警信号,或报警信号加延时(例如30~60 min),在延时阶段,维护人员手工断电,并对该回路的故障进行处理。变配电所低压柜出线回路处安装剩余电流探测器的必要性不大,如需可设温度探测。目前已建成的许多变配电所各出线回路外引段,敷设在电缆沟或电缆桥架内,无间距集中敷设,散热条件差,引起电缆发热严重。如再遇上本文所述情况,就有引发火灾的可能有些单位为避免由此引发的火灾。在此处采用专用通风机降温或采取压负荷措施,笔者认为鉴于目前部分施工安装不规范的客观现状,在变配电所馈线处设置温度探测器(热敏电阻),在早期发现温度异常,并采取相应措施消除火灾隐患是需要的。为便于运行和管理,大型商业建筑中电气火灾监控系统应单独自成系统,采用总线制传输,监控主机设主、从机,分别安装于消防控制中心和变配电所值班室。

2.2 规范施工安装工艺

严格执行GB 50303―2002《建筑电气丁程施工质量验收规范》标准:使用符合国家标准的导线,杜绝三无产品;保持导线的安全距离;商场内严禁导线明敷;在有可燃物的场所,应穿钢管保护;在没有可燃物的场所,可采用穿阻燃硬塑料管保护;导线接头要连接可靠;不允许有导体现象;安装过程中,不要伤及导线的绝缘层。

2.3 加强用电管理和配电线路的维护检查

用电设备容量增加应及时更换导线,使负荷电流控制在导线的允许载流量之内。调整回路,注意使各相负荷基本平衡,在照明配电箱的进线处,负荷不平衡度应保持在25% 以内。N线截面应和相线截面一致。

2.4 建筑内部装修问题

篇4

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。

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[关键词] 煤矿公寓; 电气线路火灾; 电气火灾监控系统

煤矿公寓是人员高度密集的场所,是职工休息、学习、生活的重要地方。公寓火灾安全管理事关职工人身和财产安全,其安全状况关系到煤矿正常的生产和生活秩序;关系到煤矿和社会的稳定。近年来,随着社会的不断发展、科学技术的快速进步、人们生活水平的逐步改善,煤矿公寓的用电状况发生了巨大变化,公寓内使用的电器种类繁多,用电负荷剧增,造成电气火灾事故隐患增多,而公寓一旦发生电气火灾事故,其严重性和危害性远高于其它场所。因此通过高科技手段对公寓电气火灾做到早期预警、预报,使电气火灾的预防达到有的放矢,真正做到防患于未然,具有重大的现实和社会意义。

一 煤矿公寓电气线路火灾的主要形式

1.1 短路火灾

电气线路中的裸导体或绝缘导线的绝缘保护层破损后由于各种原因造成相线与相线、相线与零线、相线与保护线的连接,在回路中引起电流瞬间骤然增大的现象叫短路。短路时在短路点产生强烈的火花和电弧,同时由于系统阻抗突然减小、电流突然增大,在极短的时间内会产生很大的热量,大大超过了线路正常工作时的发热量,这个热量不仅能使绝缘层燃烧,而且能使金属熔化,引起邻近的易燃、可燃物质燃烧,从而造成火灾。

1.2 过载火灾

电流通过导线流动时,会使导线发热,温度升高。在电气线路中,允许连续通过而不至于使导线过热的电流量称为安全载流量,当导线中出现流过的电流超过安全载流量的现象时就叫过载。一般导线的最高允许工作温度为65度,如果导线流过的电流超过了安全载流量,容易引起导线的温度不断升高,会使导线绝缘层加速老化,甚至损坏;当严重过载时,甚至会引起导线的绝缘层发生燃烧,并能引燃导线附近的可燃物,甚至进一步引发短路,从而造成火灾事故。

1.3 漏电火灾

在电力系统中因为某种原因造成带电导体的绝缘损坏,绝缘电阻显著下降时,发生在不同电位导体之间,如导线之间,导线与大地之间有非正常电流流过的现象叫漏电。漏电可使导体局部带电,会给人们造成严重的或致命的触电危害;同时当漏电发生时,漏泄的电流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,电弧、过热高温等同样也会引起火灾。

1.4 接触不良火灾

导体相互连接时,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。接头的接触形式大体分为点接触,线接触和面接触,一方面由于接触面的凹凸不平或接触面接触压力不够,金属导体间的实际接触面减小,接触面附近有效的导电截面大大缩小,因而导致接触电阻的增大,另一方面金属导体接触面在空气中可能形成一层导电性能很差的氧化膜附着于表面,也可以使接触电阻增大,线路接通电源之后,电流通过导线、接头和设备就会发热,这是正常现象。如果接头做得好,接触电阻不大,连接点的发热量就小,可以保持正常温度。如果接头接得不好,造成接触部位的接触电阻增大,在一定电流下,就会在此处产生大量的热量,形成高温。因此,接触电阻较大的连接位置就会强烈发热,使温度急剧升高使金属导体变色甚至熔化或引起导线绝缘层的燃烧,以致造成附近的可燃物质燃烧引起火灾。

1.5 谐波火灾

在理想的电力系统中,电流和电压都是纯粹的正弦波。所谓谐波,即在交流电网中,由于大量非线性电气设备如节能灯、荧光灯、计算机、镇流器、UPS电源等的投入运行,其电压电流波形已不是完全的正弦波波形,而是不同程度发生了畸变。在三相负荷平衡的低压配电系统中,当每相所载电流相等时,中性线中没有电流;当三相负荷不均衡时,经过矢量合成以后的电流才流过中性线,一般都小于相线上电流。利用这一特点,中性线导线截面一般比相线减少一半或与相线相同,以利节约材料。当相线中含有三次谐波时,谐波电流将在中性线上叠加,而非相互抵消,严重时谐波电流甚至超过相线电流,以3倍于相线的电流通过中性线,使中性线电流大大超过其安全电流值,当负载不平衡时,中性线过载会更严重。这种状态下就有可能造成导线过热引起线路周围可燃物起火或中性线熔断,形成中性点偏移,造成各相电压不平衡,烧坏线路中接入的电器设备进而引发火灾。

二 电气火灾监控系统介绍

2.1 系统特点

电气火灾监控系统是一种新型的以预防为特点的实时监控系统。电气火灾监控系统与传统火灾自动报警系统不同的是,传统火灾自动报警系统是在火灾发生后为了减少损失,而电气火灾监控系统早期报警是为了避免损失,所以其特点是作用于电气火灾发生前,探测配电系统的漏电电流、异常温度等相关异常参数,当达到设定限值时发出报警,在电气火灾形成前排除隐患或切断故障电路,可以显著降低发生电气火灾的机率。

2.2 基本组成

根据国家标准GB14287-2005《电气火灾监控系统》以及相关规范《电气火灾监控系统的设计方法》,电气火灾监控系统主要由报警监控主机、剩余电流式电气火灾监控探测器、温度探测器、传感器组成。其中,报警监控主机放置在消防监控中心或值班室内,剩余电流式电气火灾监控探测器和传感器安装在现场配电柜、箱内。其中,剩余电流式电气火灾监控探测器又由监控探测器和剩余电流互感器所组成。测温式电气火灾监控探测器由监控探测器和测温传感器所组成。

2.3 工作原理

电气火灾监控系统是基于监控探测器、运行于计算机的软件/硬件系统,通过对配电回路的漏电电流、过电流、温升等火灾危险参数实施监控和管理,从而达到预防发生电气火灾的目的。其基本原理是,当电气设备中的电流、温度等参数发生异常或突变时,终端探测器利用电磁感应原理、温度效应的变化对该信息进行采集输送到监控探测器,并与报警设定值进行比较,一旦超出设定值则发出报警信号,同时也输送到监控设备中,再经监控设备进一步识别、判定,当确认可能会发生火灾时,监控主机发出火灾报警信号,点亮报警指示灯,发出报警音响,同时在显示屏上显示火灾报警地址等信息。当必要时还能联动切除被检测到剩余电流超标或温度异常的配电回路、同时也可以与火灾自动报警系统或配电监控系统等进行数据交换和共享。值班人员则根据以上显示的信息,通知专业人员迅速到事故现场进行检查处理。

2.3.1 剩余电流互感器工作原理

剩余电流是指流过剩余电流动作保护装置主回路电流瞬时值的矢量和。剩余电流互感器是剩余电流式电气火灾监控探测器的基本模块,当回路中的电流矢量和不为零时,互感器的二次侧产生电流信号,对该电流信号进行采集处理后就可得到该回路中的实际剩余电流值,考虑电气线路的不平衡电流,线路和电气设备正常的自然泄漏电流,因此实际电气线路都存在正常的剩余电流,只有当检测的剩余电流达到报警设定值时才报警。

2.3.2 测温式电气火灾监控探测器工作原理

铂电阻温度传感器是利用金属铂在温度变化时自身电阻值也随之改变的特性来测量温度的,适用于各种狭小空间高精度测温领域,可以对现场的温度进行连续测量,能够有效的防止电线、电缆发热导致的电气火灾。

三 电气火灾监控系统在煤矿公寓应用中的注意事项

3.1 确定煤矿公寓低压配电系统的接地型式及电气火灾监控系统的保护分级

低压配电系统的接地形式有TN-S型、TN-C型、TN-C-S型、TT型、IT型。按照相关规范要求,电气火灾监控探测器适合安装在TN-S系统或局部TN-C-S系统及TT系统的场所。

根据煤矿公寓低压配电系统的设置和具体设备的配电情况,电气火灾监控报警系统可采用叁级或两级保护,叁级保护分为末端保护、中端保护和首端保护;两级保护分为末端保护和首端保护。

末端保护:末端保护的主要目的是防止人身触电事故,是对火灾防护的补充。末端保护通常采用无延时漏电断路器,不纳入电气火灾监控报警系统的集中监视和控制。

中端保护:中端保护主要是对低压配电系统中末端线路和末端线路上的设备进行保护。通常采用电气火灾报警系统检测漏电电流及异常温度。

首端保护:首端保护是对低压配电系统中进户线路、主配电馈出线路及设备进行保护。本级保护同样由电气火灾监控报警系统实现。

通常在煤矿公寓设置剩余电流式电气火灾监控探测器的原则是,在新建高层煤矿公寓中应采用叁级保护,在低压配电室的各馈出回路配置首端保护;楼层配电柜、区域配电柜等处配置中端保护;在终端配电箱处配置末端保护。

3.2 分析配电系统图确定监控探测器的安装位置

电气火灾监控系统的监控对象是供配电系统,供配电系统图是电气火灾监控系统的设计基础。研究分析煤矿公寓低压配电系统的相关图纸,可以了解煤矿公寓供配电系统的具体供配电方式、回路数、各区域的用电性质和功率、各配电柜内主要断路器的规格型号、电缆或铜排的截面尺寸及载流量等信息。通过对煤矿公寓电气设备的分布情况进行调查核实,确定配电设备的位置,根据系统设计需要把每一个监控探测器分配到相应的配电设备上,并以此来确定需要安装的探测器数量。

3.3 电气火灾监控系统的信息检测与传感器安装原则

电气火灾监控系统的信息检测,主要有漏电电流和温度两种检测方法。

线路漏电电流的检测对于交流单相供电系统,只要两根电源线L、N穿过剩余电流互感器即可,对于交流三相供电系统,L1、L2、L3、N线需同时穿过,此后要求中性线不允许再接地,保护PE线不得穿过剩余电流互感器。

温度检测是对配电设备有异常发热现象为基本原则进行检测的,当需要对重要场所的配电箱、柜内部及导体连接部位监测温度时,宜设置测温式电气火灾探测器。当被检测对象为绝缘体时,宜采用接触式布置,将探测器直接设置在被探测对象的表面。当需要对配电柜内部温度变化进行监测时,可靠近发热部件,采用非接触式布置。

3.4 固有自然泄漏电流估算及协调配合分级设置报警值

电气火灾监控系统的报警设定值应综合考虑配电系统及用电设备的自然泄漏电流,同时遵照剩余电流报警设定值必须大于被测回路自然泄漏电流值的原则。被保护电气线路和设备正常工作时的自然泄漏电流值,能够根据经验计算公式并参照线路和设备常用自然泄漏电流值基本确定下来,并以此数值为依据,初步设计报警电流值。最后确定实际的报警设定值,还需要具体安装调试时在现场进行数据实测检验。如果发现实测泄漏电流比设计估算的正常自然泄漏电流大很多,需要注意是否有不规范错误施工或设备质量不合格等情况发生。

剩余电流式电气火灾监控系统的报警值设置范围,按照国家标准的规定,应在20mA―1000mA之间,报警值应在设定值的80―100%之间。因此按照要求,一般将总进户电源处的剩余电流动作值设定为400―800mA,分支电源馈出线路上的剩余电流动作值设定为100―400mA。电气火灾监控探测器的报警设定值,应不小于被保护电气线路和设备的自然泄漏电流最大值的2倍,且不大于1000mA。在两级或多级监控探测系统中,报警电流设定值应设计为具有选择性,即上级探测器的报警电流设定值至少是下级探测器中最大的报警电流设定值的1.5倍,但不应大于1000mA。

结束语

随着社会的发展,科技的进步,必然有越来越多的用电设备进入煤矿公寓使用,而煤矿公寓做为人员高度聚集场所,设置电气火灾监控系统是避免电气火灾的有效手段,是火灾主动报警系统的预报警体系及有效的补充,可使电气火灾防患于未然,保障职工的人身及财产安全,同时带来较好的社会效益和经济效益。

[参考文献]

[1] GB 50045-95. 高层民用建筑设计防火规范(2005年版)[S]

[2] JGJ 16-2008. 民用建筑电气设计规范[S]

[3] GB 14287.1-2005. 电气火灾监控系统 第1部分:电气火灾监控设备[S]

[4] GB 14287.2-2005. 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[S]