王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司

0 引言

      近年來，全國火災(zāi)事故尤其是大型商場等公共場所的火災(zāi)發(fā)生給人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來很大損失，同時(shí)也對城市發(fā)展帶來較大影響。有關(guān)資料顯示，從2002年起全國電氣火災(zāi)的發(fā)生率已占各類火災(zāi)事故的35%以上，在城市火災(zāi)原因中已排在了第一的位置。如何防范電氣火災(zāi)事故的發(fā)生已成為急待解決的問題。

1 一般電氣火災(zāi)事故的主要原因

      電氣火災(zāi)事故的形成主要分為過熱型和放電型兩種。過熱型是電氣線路和設(shè)備發(fā)熱部位產(chǎn)生異常高溫，如超過限定溫度和溫升，將會加速絕緣老化或直接引燃周圍的可燃物，主要由以下故障引起：

       a.電氣線路或設(shè)備線腰發(fā)生短路；

       b.電氣線路和設(shè)備過載；

       c.導(dǎo)體連接部分接觸不良，接觸電阻過大；

       d.導(dǎo)體絕緣性能下降，引起漏電；

       e.非線性負(fù)載引起電氣線路和設(shè)備高次諧波過載，尤其中性線過載；

       f.供電電壓過低或過高，電氣設(shè)備的頻繁啟動等。

       放電型是電氣線路和設(shè)備產(chǎn)生的故障火花和電弧引燃周圍的可燃物。主要由以下故障引起：

       a.電氣線路和設(shè)備發(fā)生電弧性接地故障；

       b.電氣線路和設(shè)備發(fā)生相間短路、單項(xiàng)短路或斷線；

       c.電氣線路過壓擊穿；

       d.電磁感應(yīng)放電等。

2 大型商場電氣火災(zāi)成因分析

      商場內(nèi)電氣設(shè)備主要包括照明、電梯、空詞、給排水、消防和辦公等系統(tǒng)設(shè)備，且連續(xù)工作時(shí)問較長，工作環(huán)境復(fù)雜，現(xiàn)對其最危險(xiǎn)并多發(fā)的電氣火災(zāi)成因進(jìn)行如下分析。

（1）電氣線路接地電弧性短路

      電氣短路可分為相同短路和單相接地短路。在現(xiàn)今大型商場普遍使用過流保護(hù)裝置的情況下。相問短路和單相接地短路中的金屬性短路都較少發(fā)生電弧性短路。而單相接地短路中的電弧性短路由于電氣設(shè)備或線路故障點(diǎn)接觸不良，未被熔融而迸發(fā)出電弧或電火花。由于發(fā)生電弧性短路的故障點(diǎn)阻抗較大。它的短路電流并不大，斷路器難以動作，從而使電弧持續(xù)存在。據(jù)有關(guān)資料顯示，僅略大于0．5A的電流產(chǎn)生的電弧溫度即可高達(dá)2000℃~3000℃，足以引燃任何可燃物，而且電弧的維持電壓低至20V時(shí)仍可使電弧連續(xù)穩(wěn)定存在，難以熄滅。這種短路電弧常成為電氣火災(zāi)的點(diǎn)火源。

（2）燈具的選型與安裝不合理

      根據(jù)國家有關(guān)電氣和消防規(guī)范要求，應(yīng)結(jié)合環(huán)境特征來合理確定電氣的型號、安裝位置和安裝方式。在有大量照明和專業(yè)燈具的商業(yè)裝飾工程中，安裝有大量白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈及各種有電機(jī)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)燈。容量100W的白熾燈的表面溫度為148～228℃，而其垂直緊貼烤燃棉絮等絲織物的時(shí)間僅為13分鐘。由此可見，若燈具安裝不當(dāng)，直接安裝在木基層或靠近商品的位置上，散熱條件差，容易熱積聚，致使燈具溫度很高。如不采取防火隔熱措施，極易成為可燃火源。

（3）裝修不按規(guī)范執(zhí)行

      商場裝修只追求華麗而忽視了用電防火安全。如使用大量絲織或人造皮革等軟體裝飾和未經(jīng)防火處理的其他可燃材料，用電設(shè)備和電源線不按防火要求隨便安裝在吊頂內(nèi)或術(shù)質(zhì)墻裙內(nèi)(按規(guī)定吊頂和墻體夾層內(nèi)的電源線要選用銅芯塑料線穿金屬管或PVC難燃型塑料管敷設(shè))。射燈及其他發(fā)熱量較大的裝飾燈具直接裝嵌在木質(zhì)夾層中或離易燃商品較近，以及安裝馬虎，接頭處理不當(dāng)引起過熱或跳火等。

（4）電氣施工考慮不周和施工質(zhì)量差

      近年來，電氣設(shè)備使用景越來越多，電氣商品演示，夏季大量使用空調(diào)等，使一些老建筑的電力承載能力不堪重負(fù)，頻頻跳閘，更嚴(yán)重的是電氣線路長期過載，導(dǎo)致絕緣下降，成為一個難以處理的火災(zāi)隱患。有的施工單位在設(shè)計(jì)和施工時(shí)又多未考慮多根導(dǎo)線穿管暗敷設(shè)時(shí)發(fā)熱而導(dǎo)致的載流量降低，這些因素使所選擇的線路截面更顯偏小，也給今后使用留下隱患。在工程的施工過程中，電氣線路安裝不規(guī)范，施工工藝不良，導(dǎo)線連接不實(shí)，接觸不良，絕緣刮破等也是發(fā)生電氣火災(zāi)的—個重要原因。特別是中性線連接質(zhì)量差，如造成中性線斷裂，易損壞設(shè)備絕緣，引起單相設(shè)備燒壞，甚至火災(zāi)。

（5）電氣線路中的諧波電流

      由于電氣技術(shù)的發(fā)展，非線性負(fù)載如計(jì)算機(jī)、電視、氣體放電燈、變頻調(diào)速設(shè)備等在商場中也得到廣泛應(yīng)用。這類設(shè)備的負(fù)荷電流含有多次諧波電流，這些諧波電流進(jìn)入公用電網(wǎng)可引起電源電壓畸變、波形失真、損耗增加，并可使電氣線路(特別是中性線N)過載發(fā)熱，加速絕緣老化而存在火災(zāi)隱患。如果在接人負(fù)載時(shí)未經(jīng)仔細(xì)計(jì)算，造成三相負(fù)載不平衡，中性線在疊加上不平衡電流后發(fā)熱將更為嚴(yán)重，甚至使中性線損壞或燒斷，發(fā)生火災(zāi)。這是近年新出現(xiàn)的電氣火災(zāi)隱患，應(yīng)引起商場電氣管理人員的重視。

3 電氣火災(zāi)的防范措施

（1）加強(qiáng)對建筑電氣的漏電保護(hù)

       要防止電弧性接地短路，應(yīng)大力推廣使用帶漏電保護(hù)功能的斷路器，就商場而言除線路末端裝設(shè)30mA漏電保護(hù)器（RCD）外，進(jìn)線處應(yīng)裝設(shè)帶漏電保護(hù)功能的三項(xiàng)四線斷路器，漏電動作電流可選300mA或500mA，帶0.15~0.3秒延時(shí)。帶漏電保護(hù)功能的斷路器其延時(shí)功能可與第二級30mA的RCD配合，實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)。對于漏電保護(hù)器的脫扣器應(yīng)定期檢查，在使用至1/4機(jī)械壽命時(shí)．應(yīng)在轉(zhuǎn)動部分加注潤滑油以防操作失靈引起事故。發(fā)現(xiàn)自動開關(guān)觸點(diǎn)表面有毛刺、金屬顆粒等，應(yīng)及時(shí)清除，如觸頭被磨損至原來厚度的1/3時(shí)應(yīng)更換，以保證良好的使用效果。

（2）嚴(yán)格進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)和裝修施工的防火審核

       商場的電氣工程設(shè)計(jì)和施工要符合國家有關(guān)規(guī)范、規(guī)程，嚴(yán)禁無證設(shè)計(jì)或無設(shè)計(jì)施工。電氣工程的安裝要符合國家防火安全要求。工程部門要認(rèn)真做好檢查，堅(jiān)決杜*證從事建筑電氣工程的施工和安裝．不得使用偽劣電氣產(chǎn)品及已淘汰產(chǎn)品。隨著時(shí)間的推移，應(yīng)定期對電氣線路和設(shè)備進(jìn)行檢測，在使用中出現(xiàn)過載、發(fā)熱、漏電等現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)查明原因，及時(shí)修復(fù)或更新，消除火險(xiǎn)隱患。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，今后會有更多的用電設(shè)備進(jìn)入商場使用和銷售，在商場定期裝修調(diào)改時(shí)，電氣設(shè)計(jì)應(yīng)以發(fā)展的眼光選擇導(dǎo)線截面，適應(yīng)未來的需要。在施工中應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范操作，做好線路連接、大功率燈具防火、保護(hù)線路絕緣、防止中性線斷裂等工作，消除不必要的隱患。

（3）防止高次諧波引起的火災(zāi)隱患

       為防止高次諧波的影響，現(xiàn)在一般采取增大線路截面，特別是增大中性線截面的辦法，以減少回路阻抗，這樣減少高次諧波電流在回路阻抗上產(chǎn)生的諧波電壓，可相應(yīng)減少線路的諧波含量。對于有條件的商場來說，防止諧波危害，除了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。

（4）加強(qiáng)電氣安全管理

       對電氣設(shè)備加強(qiáng)管理，合理使用電氣設(shè)備，嚴(yán)禁超負(fù)荷用電，確保設(shè)備和導(dǎo)線的安全運(yùn)行。對電氣設(shè)備要專人定期維護(hù)，并進(jìn)行嚴(yán)格檢查，嚴(yán)禁私自亂接亂拉電源，防止人為造成電氣設(shè)備和導(dǎo)線的機(jī)械損傷造成漏電短路等現(xiàn)象。加強(qiáng)教育，提高全員防火意識，普及安全用電常識，嚴(yán)格執(zhí)行消防法規(guī)，實(shí)行防火安全責(zé)任制，使防火工作落到實(shí)處。

4 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

參考文獻(xiàn)

[1]王厚余.低壓電氣裝置的設(shè)計(jì)安裝爭檢驗(yàn)[M].北京：中國電力出版社,2003.

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊2022.5版

[3]中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院組.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國電力出版社,2005.

[4]大型商場電氣火災(zāi)的成因及防范，苑輝.