1引言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高,電網(wǎng)迅速發(fā)展,生產(chǎn)生活電氣化程度不斷提高,電氣設(shè)備引起的火災(zāi)時(shí)有發(fā)生,除造成電氣設(shè)備的損壞、人員傷亡等直接損失外,還影響電能的生產(chǎn)和輸送,造成大規(guī)模、長時(shí)間的停電,帶來巨大的間接損失。因此,分析電氣火災(zāi)的原因,找出預(yù)防電氣火災(zāi)的對策十分重要。
2電氣火災(zāi)的物理過程
電氣火災(zāi)是指電能在非常狀態(tài)下,轉(zhuǎn)換熱能的過程中,熱能引燃不應(yīng)引燃的可燃物質(zhì)所發(fā)生的火災(zāi)。電流通過導(dǎo)體電阻,就會產(chǎn)生熱量,電流或電阻越大,通電時(shí)間越長,則產(chǎn)生的熱量越多。一旦熱量使可燃物質(zhì)的溫度達(dá)到其燃點(diǎn),就會燃燒;開關(guān)操作可能產(chǎn)生電火花,靜電放電也會產(chǎn)生電火花。短路故障和帶負(fù)荷拉閘、接觸不良也會產(chǎn)生電弧。漏電、接地故障及雷電都會產(chǎn)生電火花和電弧,電弧或火花溫度可驟升至6000℃以上可引燃附近的可燃材料從而造成火災(zāi)。
3造成電氣火災(zāi)的原因
造成電氣火災(zāi)的原因,除設(shè)備突然受雷擊等外界因素外,大部分都是電氣設(shè)備的管理不當(dāng)和電氣設(shè)備自身的隱患引起的并且很多都是逐步發(fā)生的,經(jīng)過一段時(shí)間惡性循環(huán)后,*終造成重大損失。
(1)短路
短路是載流部分絕緣破壞而引起的故障,電氣設(shè)備絕緣層受到破壞,兩線在電阻很小的情況下相碰,碰頭處電流就會急劇增大,為額定電流幾倍到幾十倍,產(chǎn)生電弧或火花,除引燃本身的絕緣材料外,還可引燃附近的可燃材料、蒸氣和粉塵等,從而造成火災(zāi)。
(2)過載
電器設(shè)備、導(dǎo)線的功率、電流超過其額定值,所產(chǎn)生的熱就不能很快地散發(fā)到周圍空間,因而使熱平衡狀態(tài)遭到了破壞,使電氣設(shè)備或?qū)w產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。當(dāng)導(dǎo)體和絕緣物局部過熱達(dá)到一定溫度時(shí),就會引燃電氣設(shè)備或?qū)Ь€的有機(jī)絕緣材料而導(dǎo)致火災(zāi)。另外過載導(dǎo)體發(fā)熱使導(dǎo)線的絕緣層加速老化,絕緣程度降低,在發(fā)生過電壓時(shí),絕緣層被擊穿,也會導(dǎo)致火災(zāi)。
(3)接觸不良
當(dāng)工作電流通過時(shí),在導(dǎo)線與導(dǎo)線或?qū)Ь€與電器設(shè)備連接處接觸電阻上產(chǎn)生較大熱量,造成局部過熱,使連接處溫度升高,高溫又使接觸電阻進(jìn)一步增大,形成惡性循環(huán),使附近的電氣系統(tǒng)絕緣損壞,造成短路,出現(xiàn)電弧、電火花,成為潛在的點(diǎn)火源,引發(fā)火災(zāi),也可能直接引燃附近的可燃物而引發(fā)火災(zāi)。
(4)雷電、靜電
雷電擊中建筑物,放電時(shí)伴隨著破壞建筑物、損壞輸電線路或電器設(shè)備,導(dǎo)致發(fā)生爆炸、著火。靜電逐漸累積靜電荷形成高電位。在一定條件下,將周圍空氣介質(zhì)擊穿,對金屬放電并產(chǎn)生足夠能量的火花放電。
(5)10kV電網(wǎng)小電阻接地系統(tǒng)
現(xiàn)在城市10kV配電線路多采用高壓電纜,線路較長,電容電流較大,由過去的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)改為經(jīng)小電阻(大電流)接地系統(tǒng),流過接地點(diǎn)的電流可到幾百安,接地故障暫態(tài)過電壓可達(dá)數(shù)百伏甚至1-2kV,沿著PEN線或PE線傳到采用保護(hù)接零的用戶。低壓設(shè)備特別是老舊設(shè)備的絕緣極易被擊穿發(fā)生短路而導(dǎo)致起火危險(xiǎn)。
(6)電氣回路高次諧波過載
現(xiàn)在不少電器是非線性負(fù)載,能產(chǎn)生各種的高次諧波。若諧波電流進(jìn)入公用電網(wǎng)可引起電源電壓畸變、波形失真、損耗增加,并使電氣線路過載發(fā)熱,加速絕緣老化造成火災(zāi)隱患。
4電氣火災(zāi)發(fā)生的特點(diǎn)
(1)發(fā)生于線路老化和設(shè)備陳舊的地方
由于絕緣老化,絕緣層受到破壞,兩線接觸,由于電阻很小,電流就會急劇增大,由短路電流引起火災(zāi)。
(2)火源不易發(fā)現(xiàn)
短路很多發(fā)生在電器設(shè)備及穿線管的內(nèi)部,火源難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。當(dāng)火災(zāi)形成并發(fā)展到一定的規(guī)模后才能發(fā)現(xiàn)。
(3)發(fā)生于線路與易燃物距離較近的地方
線路與易燃物距離較近,如易燃塑料、木制結(jié)構(gòu)等建筑材料,線路短路或過熱時(shí)易燃物很容易被點(diǎn)燃。
5電氣火災(zāi)的預(yù)防
電氣火災(zāi)的預(yù)防是一個(gè)系統(tǒng)工程,火災(zāi)雖然發(fā)生在電氣設(shè)備上,但根源還是管理和技術(shù)措施是否得當(dāng),隱患和問題能不能得到及時(shí)解決,工作是否細(xì)致、是否到位等等,這都對扼制火災(zāi)的發(fā)生具有重要的作用。
重視預(yù)防工作,建立健全組織和制度
我國電氣火災(zāi)多年來居高不下,其中一個(gè)重要原因就是對電氣火災(zāi)的預(yù)防的重視程度不夠。要增強(qiáng)預(yù)防意識,把預(yù)防工作列入議事日程,遵守國家防火的法律法規(guī),完善防火組織,根據(jù)具體情況,建立健全規(guī)章制度,制定措施,明確目標(biāo),責(zé)任到人,嚴(yán)格監(jiān)督,長抓不懈,對違章作業(yè)人員進(jìn)行批評教育,進(jìn)行處罰,若嚴(yán)重違反安全法規(guī),造成重大損失的,根據(jù)法律給予制裁。
(2)進(jìn)行電氣防火知識的普及和培訓(xùn)
廣泛宣傳普及電氣防火常識,對生產(chǎn)過程中電氣防火的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、檢查等各方面的知識進(jìn)行培訓(xùn),學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行新技術(shù)、新設(shè)備的學(xué)習(xí),滿足電力新設(shè)施防火的需要,做到持證上崗,提高員工電氣防火的整體水平,向社會進(jìn)行安全用電宣傳,提高全民的電氣防火意識。
(3)加大對電氣產(chǎn)品及工程質(zhì)量的監(jiān)督管理力度
合格的電氣設(shè)備是預(yù)防電氣火災(zāi)重要基礎(chǔ)。加大各類電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督,堅(jiān)決杜不合格電氣產(chǎn)品流人市場,凡不按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的企業(yè)要貴令其限期整改,違法生產(chǎn)、銷售偽劣電器產(chǎn)品的企業(yè)停產(chǎn)整頓。把好工程設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié),杜絕有火災(zāi)隱患的工程蒙混過關(guān),加強(qiáng)對線路、設(shè)備的巡視、檢查,一旦發(fā)現(xiàn)立即進(jìn)行整改。
(4)正確進(jìn)行電氣設(shè)施的選擇
根據(jù)電氣設(shè)備所處環(huán)境和防火要求,按防護(hù)措施的不同類型及其使用環(huán)境的危險(xiǎn)程度來選擇電氣設(shè)備,如防爆型、保護(hù)型等。選擇與負(fù)荷電流相對應(yīng)的熔絲。合理選擇導(dǎo)線截面面積、接頭按規(guī)定絞接,在低壓三相四線可能產(chǎn)生嚴(yán)重不平衡的零線截面應(yīng)與相線相同。重要場所選用阻燃電纜和耐火電纜,鋁導(dǎo)線與電氣設(shè)備的出線與連接用銅鋁過渡接頭,裸導(dǎo)線之間及帶電部分與接地部分之間要有足夠的安全距離,導(dǎo)線架空懸掛時(shí)不宜過松。
(5)進(jìn)行通電設(shè)備場所的清理
在通電設(shè)備所在的場所,對有可能引發(fā)電氣火災(zāi)的火源、可燃物、助燃物三個(gè)條件進(jìn)行有效的清除、隔離,保持各物體的安全距離,遏制電氣火災(zāi)的發(fā)生,防止火災(zāi)的蔓延,保持電氣設(shè)備與線路的安全運(yùn)行。
(6)低壓線路的防火措施
低壓線路是電氣火災(zāi)的主發(fā)區(qū),要定期檢查,及時(shí)更換老化、截面不合要求的線路,臨時(shí)接拉的線路用完后及時(shí)拆除。合理選擇室內(nèi)布線路徑,減少交叉跨越。不要直接敷設(shè)在易燃的建筑材料上面,如確實(shí)需要,應(yīng)使用難燃材料套管,導(dǎo)線穿墻時(shí)也要使用難燃材料套管。不要在地線和零線上裝設(shè)開關(guān)和保險(xiǎn)絲,更不能將接地線接到自來水或煤氣管道上。采用接地等方法防止靜電積累,實(shí)施等電位連接等措施消除電弧、電火花的產(chǎn)生。電源進(jìn)線增設(shè)帶漏電保護(hù)功能的熔斷器,分別在電源總配電箱和用戶開關(guān)箱設(shè)置漏電保護(hù)器,額定工作電流和工作時(shí)間合理配合。定期檢查漏電保護(hù)器的脫扣器,及時(shí)清除自動開觸點(diǎn)表面的毛雜物。(7)加強(qiáng)雷擊火災(zāi)的預(yù)防
建筑物的防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)與安裝符合國家防雷標(biāo)準(zhǔn)。外部裝設(shè)接閃器、引下線和接地裝置,內(nèi)部也應(yīng)有相應(yīng)的防感應(yīng)雷、防雷擊的措施。在弱電系統(tǒng)中加裝電源過壓保護(hù)器,高能浪涌抑制器和避雷器,防止雷電引起線路過電壓,保護(hù)電氣設(shè)備的安全。
(8)高次諧波引起的火災(zāi)防范
目前住宅用戶只能采取增大線路截面面積,特別是增大中性線截面面積,減小回路阻抗和回路阻抗上產(chǎn)生的諧波電壓,即減少線路的諧波含量。公用建筑除采取減少線路阻抗的措施外,還可以裝設(shè)有源(或無源)諧波濾波器、諧波抵消器來濾除或抵消諧波分量。
(9)10kV電網(wǎng)小電阻接地系統(tǒng)的電氣火災(zāi)防范
變電所的供電系統(tǒng)保護(hù)接地和低壓系統(tǒng)的接地網(wǎng)分開設(shè)置,二者應(yīng)保持一定距離,使暫態(tài)過電壓無法由原來共用的接地網(wǎng)傳導(dǎo)到低壓用戶;減小變電所工作接地電阻值并調(diào)整10kV經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)的小電阻阻值,以控制10kV供電系統(tǒng)的接地短路電流保持在一定的范圍內(nèi),使暫態(tài)過電壓不致于達(dá)到危險(xiǎn)值。
(10)自動監(jiān)控和報(bào)警
監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)通常由智能火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警探測器、通信系統(tǒng)、聲光報(bào)警系統(tǒng)、監(jiān)控報(bào)警主站等系統(tǒng)構(gòu)成。智能火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警探測器可進(jìn)行紅外熱像、異常溫度、異常煙霧、可燃?xì)怏w、相電流、電壓、剩余電流當(dāng)前值的檢測,通過RS-485串口、無線傳感等通信方式向監(jiān)控報(bào)警主站傳送信息,具有遙調(diào)、遙測、遙控、遙信功能,接收主站指令,進(jìn)行相關(guān)操作。監(jiān)控報(bào)警主站具有控制、監(jiān)視、分析等功能,監(jiān)測的數(shù)值達(dá)到故障預(yù)警值后,聲光報(bào)警系統(tǒng)通過,LED、揚(yáng)聲器、主站顯示屏等進(jìn)行聲光報(bào)警,并自動撥通電話報(bào)警。發(fā)生故障時(shí),顯示故障類型和語音提示,以動態(tài)圖和語音提示設(shè)備發(fā)生故障。從而準(zhǔn)確地指導(dǎo)維護(hù)人員對故障進(jìn)行處理。設(shè)置手動或自動斷電模式,切斷故障點(diǎn)電源。故障歷史記錄與用戶檔案的儲存、檔案查詢功能,為故障分析提供準(zhǔn)確依據(jù)。
(11)自動監(jiān)控和報(bào)警網(wǎng)絡(luò)的建立
電氣火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)可有效預(yù)防和縮短滅火的時(shí)間,減少火災(zāi)發(fā)生,如形成規(guī)模效應(yīng),作用就更大。應(yīng)實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化管理,系統(tǒng)可支持多個(gè)監(jiān)控站,互傳信息、下達(dá)指令,這就需要有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議(建議有關(guān)部門牽頭進(jìn)行協(xié)議和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定),形成消防系統(tǒng)廣域網(wǎng),消防部門通過系統(tǒng)可進(jìn)行整個(gè)區(qū)域內(nèi)的電氣火災(zāi)監(jiān)控,用戶可實(shí)現(xiàn)資源共享,降低投資及管理成本。
6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(dú)立運(yùn)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(yàn)中心的消防電子產(chǎn)品試驗(yàn)認(rèn)證,并且均通過嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗(yàn),保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運(yùn)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(shí)現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報(bào)警,當(dāng)必要時(shí)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(bào)警系統(tǒng)等進(jìn)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(diǎn)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(bào)警時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號,同時(shí)設(shè)備上紅色“報(bào)警"指示燈亮,顯示屏指示報(bào)警部位及報(bào)警類型,記錄報(bào)警時(shí)間,聲光報(bào)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(shí)現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報(bào)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(bào)警時(shí),控制輸出繼電器閉合,用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備,當(dāng)報(bào)警消除后,控制輸出繼電器釋放。
通訊故障報(bào)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(shí),監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示,同時(shí)設(shè)備上的黃色“故障"指示燈亮,并發(fā)出故障報(bào)警聲音。電源故障報(bào)警:當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí),監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報(bào)警信號并顯示故障信息,可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報(bào)警聲響。
當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫報(bào)警或通訊、電源故障時(shí),將報(bào)警部位、故障信息、報(bào)警時(shí)間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中,當(dāng)報(bào)警解除、排除故障時(shí),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
7結(jié)語
電氣火災(zāi)給國家和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來的損失是十分嚴(yán)重的,高度重視電氣火災(zāi)預(yù)防工作,制定積極措施,防患于未然,就能有效的保證電氣設(shè)備的安全、電能的有序供應(yīng)、人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此,我們應(yīng)將電氣火災(zāi)的預(yù)防措施落實(shí)到位,以科學(xué)的方法、負(fù)責(zé)的精神、認(rèn)真的態(tài)度把電氣火災(zāi)預(yù)防工作做好,為國家、人民和企業(yè)負(fù)責(zé)。