趙娜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

 【摘要】隨著經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展，建筑業(yè)以及建筑電氣得到了充分的發(fā)展。建筑中電氣的應(yīng)用極大地提高了人們的生活質(zhì)量。但是，作為一種先進的自動化系統(tǒng)，建筑電氣不可避免地容易產(chǎn)生一些火災(zāi)事故。針對這種情況，就如何進行防范是作了探討。

【關(guān)鍵詞】建筑電氣；火災(zāi)原因；防范措施

 1 建筑電氣火災(zāi)原因分析

       隨著用電設(shè)備的增多，電氣火災(zāi)隱患大量潛存。這些隱患具有一定的隱蔽性和潛伏期，一旦發(fā)生，極易造成惡性火災(zāi)。我國電氣火災(zāi)專業(yè)委員會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明：漏電、過載、短路、接觸不良導(dǎo)致溫度過熱等故障占電氣火災(zāi)起火原因的90%。

      （1）漏電火災(zāi)。顧名思義，漏電火災(zāi)主要是因為導(dǎo)線的絕緣性因機械損傷或者陳舊老化而出現(xiàn)絕緣性降低，從而產(chǎn)生漏電的問題。

       （2）短路火災(zāi)。短路的問題往往是由于交流電路的導(dǎo)線直接碰觸連接，電流不經(jīng)過任何用電設(shè)備和電阻而出現(xiàn)的火災(zāi)現(xiàn)象。這種情況容易造成電流的急劇增大，從而導(dǎo)致電流過大而產(chǎn)生較高的熱量，甚至能夠達到數(shù)千攝氏度。這種高溫容易造成易燃物的燃燒，繼而引發(fā)火災(zāi)。

       （3）過負荷火災(zāi)。電氣線路的安裝、施工存在違章操作及無證操作現(xiàn)象。大量的火災(zāi)事實表明，一些場所和單位在對電氣線路安裝和施工時，沒有遵照操作規(guī)程和要求，隨意增加用電設(shè)備，導(dǎo)致用電負荷超過設(shè)計容量。一定材料和一定大小橫截面積的電線有一定的安全載流量。如果選用了不合規(guī)格的保險絲，電路的超負載不能及時發(fā)現(xiàn)，隱患就會變成災(zāi)患。

        在建筑電氣火災(zāi)的防范中，我們首先需要認識到電氣火災(zāi)的特點。電氣火災(zāi)與其他的火災(zāi)不同的是，其往往具有隱蔽性。所以，這就需要我們從多方面綜合處理，全面把握，實現(xiàn)建筑電氣火災(zāi)的防范。

      （1）設(shè)計和安裝。首先，在設(shè)計中，應(yīng)考慮依據(jù)用電設(shè)備的特性、特點及使用場所的不同來配置線路的管線和線路的保護裝置。線路的管線及保護裝置應(yīng)根據(jù)用電設(shè)備的實際情況科學(xué)計算、合理配置。其次，在安裝過程中，要充分注重安全問題。對于導(dǎo)線和電纜的絕緣設(shè)定必須依據(jù)電網(wǎng)的額定電壓來設(shè)置，尤其是在建筑較為潮濕和不易發(fā)現(xiàn)的地點，應(yīng)嚴格根據(jù)相關(guān)要求進行，避免出現(xiàn)導(dǎo)線的絕緣破壞，并且多塵等地點要做好套管和打掃工作。

      （2）正確使用。使用過程中必須根據(jù)相關(guān)使用規(guī)范來應(yīng)用，科學(xué)選用電氣線路。根據(jù)具體的生活需求選用電氣線路，避免自行接線等問題。電線的選擇不能過細，必須根據(jù)電流標準進行選擇。安裝過程中需要注意導(dǎo)線與導(dǎo)線之間，導(dǎo)線與建筑物構(gòu)建以及電氣設(shè)備之間必須符合一定的間距。

     （3）檢查。檢查工作對于線路的安全尤為重要，因為線路在長期的使用過程中難免出現(xiàn)破壞問題，這就需要對線路問題進行定期檢查。用戶不得隨意更換保險絲。在檢查工作中，要對連接點的牢固問題重點檢查，并且線路附近不可存放易燃物品。

     （4）監(jiān)測。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，如何借助現(xiàn)代科技手段，有效預(yù)防監(jiān)控電氣火災(zāi)事故的發(fā)生，已成為近年消防行業(yè)研究的重大課題。為了預(yù)防和減少電氣火災(zāi)，國家高度重視這個問題。在國家標準《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《建筑設(shè)計防火規(guī)范》里，明確要求在多種建筑物中安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，并大力推廣使用。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，特點在于漏電監(jiān)控方面屬于先期預(yù)報警，可以低御各種信號的電磁干擾。所以，系統(tǒng)對傳輸總線的穩(wěn)定性和實時性具有較高的要求。與傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)不同的是，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)早期報警是為了避免損失，而傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是為了減少損失。這也是為什么不管是新建或是改建工程項目，尤其是已經(jīng)安裝了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的單位，仍需要安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的根本原因所在。

 3 安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)架構(gòu)和硬件選型

       安科瑞電氣推出的電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器和電氣火災(zāi)探測器、故障電弧探測器和電氣防火限流式保護器，對引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流、剩余電流、故障電弧等）進行不間斷的數(shù)據(jù)與統(tǒng)計分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給學(xué)校管理人員，指導(dǎo)學(xué)校實現(xiàn)時間的排查和治理，達到潛在電氣火災(zāi)隱患，實現(xiàn)“防患于未然"的目的。

       用戶可以利用PC、手機、平板電腦等多種終端實現(xiàn)對平臺的訪問，查詢包括系統(tǒng)信息、實時數(shù)據(jù)、報記錄等在內(nèi)的各種信息，使用方便。利用該系統(tǒng)為用戶提供的低成本服務(wù)，能有提升企業(yè)的消防管理和電氣設(shè)備水平，防范重大惡性火災(zāi)財產(chǎn)損失、尤其是重大惡性人員傷亡責(zé)任的發(fā)生。

本系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖所示：

3.1硬件配置：

     平臺服務(wù)器：建議按照我方提供配置標準購買，或者客戶自己租用阿里云資源。

     推薦硬件配置：（如申請阿里云可忽略）

       現(xiàn)場硬件配置

方案一：100A以下回路，開口式互感器

方案二：100A以下回路，普通互感器，會增加施工量

         方案三：100A以下回路，普通電流互感器，探測器和無線模塊分開，可適用多回路配置針對1個回路，剩余電流互感器根據(jù)現(xiàn)場回路電流大小選擇。

3.2運行條件:

       1）瀏覽器運行設(shè)備：

       臺式電腦，手機、平板等移動端設(shè)備。

       2）瀏覽器端運行環(huán)境：

       Windows系統(tǒng)下使用火狐、360（速模式）等瀏覽器訪問。

3.3主要技術(shù)指標: 

      數(shù)據(jù)上傳頻率：2分鐘

      通信方式：RS485、2G/3G/4G

      并發(fā)訪問量：>=10000

      歷史數(shù)據(jù)存儲：>=3年

4.1產(chǎn)品概述

4.1.1ASCP200-1型單相電氣防火限流式保護器

       電氣防火限流式保護器可有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時產(chǎn)生的電弧火花大，以及使用壽命短等弊端，發(fā)生短路故障時，能以微秒級速度快速限制短路電流以實現(xiàn)滅弧保護，從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故，保障使用場所人員和財產(chǎn)的安全。

       ASCP200-1型電氣防火限流式保護器是單相限流式保護器，大額定電流為63A。可廣泛應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、商場、賓館、娛樂場所、寺廟、文物建筑、會展、住宅、倉庫、幼兒園、老年人建筑、集體宿舍、電動車充電站及租賃式商場商鋪、批發(fā)市場、集貿(mào)市場、甲乙丙類危險品庫房等各種用電場所末端干、支路的線路保護。

4.1.2AISD智能安全配電裝置

       AISD系列智能安全配電裝置是安科瑞電氣有限公司專門為低壓配電側(cè)開發(fā)的一款智能安全用電產(chǎn)品，本產(chǎn)品主要針對低壓配電側(cè)人身觸電安全事故、線路老化、漏電引起電氣火災(zāi)等等常見隱患而設(shè)計。

       產(chǎn)品主要應(yīng)用于學(xué)校、教育機構(gòu)、醫(yī)院、療養(yǎng)院、康復(fù)中心、敬老院、酒店娛樂、商場商鋪、企事業(yè)單位、家庭電器等各類低壓用電的場合。

4.2產(chǎn)品功能特點

4.2.1ASCP200-1型電氣防火限流式保護器主要功能如下

      ■短路保護功能。保護器實時監(jiān)測用電線路電流，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

     ■過載保護功能。當(dāng)被保護線路的電流過載且過載持續(xù)時間超過動作時間（3~60秒可設(shè)）時，保護器啟動限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

     ■表內(nèi)超溫保護功能。當(dāng)保護器內(nèi)部器件工作溫度過高時，保護器實施超溫限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

     ■過欠壓保護功能。當(dāng)保護器檢測到線路電壓欠壓或過壓時，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預(yù)先設(shè)置是否啟動限流保護。

     ■配電線纜溫度監(jiān)測功能。當(dāng)被監(jiān)測線纜溫度超過報警設(shè)定值時，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預(yù)先設(shè)置是否啟動限流保護。

     ■漏電流監(jiān)測功能。當(dāng)被監(jiān)測的線路漏電超過報警設(shè)定值時，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預(yù)先設(shè)置是否啟動限流保護。

     ■保護器具有1路RS485接口，1路2G無線通訊，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。監(jiān)控后臺可以是安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控主機，也可以是安科瑞Acrel-6000安全用電管理云平臺，或三方監(jiān)控軟件或平臺。

4.2.2AISD智能安全配電裝置主要功能如下

    ■供電穩(wěn)定性。負載端發(fā)生單相接地故障，裝置報警，系統(tǒng)可持續(xù)供電，不會切斷電源。

    ■供電安全性。裝置可以把系統(tǒng)的漏電流限制在很小的級別，人體無意觸碰到供電線路，不會造成觸電事故。

    ■限流滅弧。系統(tǒng)發(fā)生短路故障，裝置能快速切斷電源，不會出現(xiàn)電弧火花。

    ■過載保護。裝置監(jiān)測到系統(tǒng)過載，可以及時切斷電源，避免因過載引起線路故障。

    ■電壓監(jiān)測。裝置實時監(jiān)測系統(tǒng)電壓，發(fā)生過、欠壓時，發(fā)出報警信號，可以設(shè)置是否切斷電源。

    ■報警功能。在系統(tǒng)發(fā)生短路、過載、欠壓等異常時，裝置發(fā)出聲光報警信號，提醒相關(guān)人員。

    ■事件記錄。裝置存儲30條事件記錄，可供用戶查詢。

    ■通訊功能。裝置配置RS485通訊接口，Modbus-RTU協(xié)議，可以遠程讀取相關(guān)數(shù)據(jù)。可選配無線通訊模塊，無線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到云平臺。

4.3產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)

表1ASCP200-1型電氣防火限流式保護器

表2AISD智能安全配電裝置主要功能如下

4.4產(chǎn)品使用注意事項

4.4.1ASCP200-1型單相電氣防火限流式保護器

       在選用限流式保護器時，限流式保護器的設(shè)定的額定電流應(yīng)該與其前上級的斷路器的額定電流保持一致。例如，當(dāng)限流式保護器輸入端斷路器的額定電流為32A時，應(yīng)將限流式保護器的額定電流設(shè)置為32A。為保障限流式保護器的正常使用，嚴禁將其使用于與其前端斷路器的額定電流不匹配的配電線路中。

       ASCP200系列采用限流式保護器采用壁掛式安裝，可以掛墻安裝，也可以安裝在箱體內(nèi)，應(yīng)確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學(xué)氣體和沉淀物質(zhì)，并注意環(huán)境溫度和通風(fēng)散熱。

       為確保可靠連接，接線時應(yīng)按接線圖進行，同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導(dǎo)致局部過熱，也避免因接觸不良而導(dǎo)致保護器工作不正常，線頭應(yīng)采用合適大小的U形冷壓頭壓接后，再插入保護器相應(yīng)端子上并將螺釘擰緊壓實。

       保護器內(nèi)部帶有交流電，嚴禁非專業(yè)人士擅自打開產(chǎn)品外殼。保護器在使用期間，若被保護線路發(fā)生短路或過載故障而被限流保護時，保護器仍處于帶電狀態(tài)，不允許隨意碰觸用電線路的金屬部分。待檢查線路，并排除故障后，長按保護器的復(fù)位按鍵約2秒鐘，使保護器恢復(fù)正常運行時。

       當(dāng)保護器因超溫而發(fā)生限流保護時，則可能是因為負載電流過大，環(huán)境溫度過高或通風(fēng)散熱不良等原因?qū)е拢赏ㄟ^加強通風(fēng)等措施，等保護器溫度降下來后，再長按復(fù)位鍵，使保護器復(fù)位，恢復(fù)正常運行。

4.4.2AISD智能安全配電裝置

       在選用智能安全配電裝置時，裝置的額定容量應(yīng)該與后方用電設(shè)備的額定容量保持一致。例如，當(dāng)智能安全配電裝置的額定容量為3kVA時，后方用電設(shè)備的額定容量應(yīng)不超過3kVA，嚴禁將其使用于額定容量不匹配的配電線路中。

       智能安全配電裝置器采用壁掛式安裝，可以裸機掛墻安裝，也可以落地安裝，應(yīng)確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學(xué)氣體和沉淀物質(zhì)，并注意環(huán)境溫度和通風(fēng)散熱。

       接線時應(yīng)按接線圖操作，同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導(dǎo)致局部過熱，也避免因接觸不良而導(dǎo)致裝置工作不正常，應(yīng)確保裝置相應(yīng)端子接線擰緊壓實。

       嚴禁非專業(yè)人士擅自打開產(chǎn)品外殼。

5.1中性線定義及危害

       中性線的定義：三相電的星形接法是把每一相電源或負載的一端都接在中性點上，將中性點

       引出的這條線叫中性線，這樣就形成三相四線制或者五線制。也可不引出，形成三相三線制。現(xiàn)在的低壓配電線路，采用較多的是三相四線制，其中的三條線路分別用A、B、C代表三相，另一條中性線用N代表。

       在三相四線制或五線制供電系統(tǒng)運行過程中，中性線引發(fā)火災(zāi)事故主要通過三種途徑：

       A.中性線長期過載導(dǎo)致中性線絕緣層老化，使得絕緣層燃燒引發(fā)火災(zāi)；

       B.中性線故障使中性線開路，導(dǎo)致三相電嚴重不平衡，燒毀電氣設(shè)備引發(fā)火災(zāi)。

       C.中性線老化使線路局部過熱，導(dǎo)致中性線絕緣層老化，使得絕緣層燃燒引發(fā)火災(zāi)。

5.2產(chǎn)品型號及尺寸

5.2.1產(chǎn)品型號

 

5.2.2模塊接口示意

 

5.2.3產(chǎn)品尺寸

 

 5.3技術(shù)參數(shù)

       綜上所述，在建筑電氣的應(yīng)用中，火災(zāi)事故往往具有隱蔽性和突發(fā)性，這就需要綜合建筑電氣火災(zāi)的原因，采取有針對性的措施，進行科學(xué)防范，盡可能地減少事故發(fā)生，從而保障人們的生命和財產(chǎn)安全。

[1]和凱龍.北京全路通信信號研究設(shè)計院集團有限公司.北京100070，1002-1388（2016）03-0008-01

[2]劉巖.典型建筑電氣火災(zāi)故障分析及其模式識別[D].沈陽：沈陽工業(yè)大學(xué)，2009.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊，2020.06版.

 

       趙娜，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電氣火災(zāi)的現(xiàn)狀問題和防控對策