民用建築火災分析及智慧型漏電火災報警系統的應用

2022-11-18 09:36:08 字數 5728 閱讀 6824

民用建築包含兩大部分,公共聚集區和住宅。公共聚集區是指商場、市場、賓館飯店、影劇院、 體育場館、舞廳等場所,在為人們提供舒適的購物、住宿、娛樂環境的同時也會因為要使用大量的電氣裝置、設施,增大了電氣火災發生的危險性;而人民生活水平的迅速提高也必然用到更多更新的家庭電器產品,與這些電器產品直接接觸的絕大多數是僅有使用常識而不具備電氣專業知識的普通人群,不規範的用電習慣和移動延長插座的濫用等也使家庭電氣火災的發生率在逐年提高。 一、發生火災的一些統計資料根據確切的有關資料統計,僅2023年上半年全國城鎮共發生火災95336起,死亡898人,受傷488人,直接財產損失近5乙元,可見火災造成的人身**和經濟損失是非常慘重的。

***已制定出《生產安全事故報告和調查處理條例》等一系列的防範和救助措施,同時各級主管部門對火災防範也給予了很大的重視,使全國火災發生趨勢穩中有降。然而值得重視的是,由於電氣故障引發的火災卻在逐年遞增,初步統計,約為10年前的4—5倍,佔火災發生數目的四分之一以上。在電氣事故引發的火災中,其原因電氣裝置佔10%,線路佔52.

0%,用電裝置及器具佔36.4%(其中照明器具為10.6%),其它為1.

6%;在重、特大的電氣火災中,其原因短路佔52%,過負荷佔4.6%,接觸不良佔12.6%,過熱佔18.

5%,漏電佔1.8%,雷擊佔0.5%,電氣故障佔10%。

二、從火災統計結果看我國的用電安全水平從電氣事故及因其引發的火災統計資料中可知。我國的用電安全體制還沒有徹底地深入到各個基層,一些對用電安全不重視,工作中玩忽職守以及不嚴格按照用電規程進行操作的現象還時有發生,這些都是釀成電氣火災的根本原因。隨著我國國民經濟的不斷增長,用電量也在迅猛地增長,因此由電氣事故而引發的火災,也存在著上公升的勢頭。

大部分電氣火災事故是由於對電氣裝置執行人為地違反操作規程引發的,譬如忘了斷開電熱裝置電源、在電熱器上烘乾衣服等,這些都是不規範用電釀成火災的典型案例;使用未經檢驗的、不符合製造規定的電氣裝置和裝置是造成電氣火災的另乙個危險根源,譬如,白熾燈泡(或其它發熱量大的光源)和電熱器等由於溫度過高而引燃了周圍可燃物;還有很大一部分原因是由於導線過載、過電流保護裝置特性差或短接導線保護開關、熔斷器等引起了電源短路和接地故障。都是應該引起重視的電氣火災隱患。綜上所述,電氣火災發生的起因和防範有以下幾點值得注意:

1、公眾聚集區最嚴重的電氣火災隱患是電氣裝置、線路的溫度過高,一方面在工程設計中因為沒有把好關將導線選擇的過小或偏小導致線路溫度公升高,另一方面電氣線路的虛接、打火或是變壓器地線?接點、配電室母排和橋架、保險絲等處都存在因施工不善,人為造成的區域性溫度公升高都是火災隱患,,在消防監督檢查或電氣裝置檢測過程中。可供助紅外熱像儀等檢測裝置尋找過熱部位及熱源,也可利用超聲波探測儀查詢電氣線路、裝置的虛接及打火現象等,還可採用紅外點溫儀等裝置測量具體部位的溫度。

2.施工安裝不規範,導致電氣裝置故障。電線、電纜接頭外露現象最為普遍,常見的有照明燈、移動插座、配電室櫃式空調、廣告射燈等電源線接頭外露。

吊頂、電纜井、裝飾牆面、商品櫃檯、櫥櫃內暗裝的插座電源線接頭外露也普遍存在;3.電氣裝置與可燃物間未採取有效隔離措施。加大了電氣火災的危險性,例如,有些電氣裝置直接安裝在可燃構件上,或者電氣裝置採用可燃性物體作為箱體等,在日常生活中,最常見的是空氣開關、漏電斷路器、螢光燈鎮流器、燈具控制開關、電源插座直接安裝在木板上等;4、電氣線路敷設保護措施不到位:

(1)吊頂部位電氣線路敷設存在的問題最為嚴重。例如,有的木質吊頂內燈具配線未穿保護管;吊頂內線纜明敷或者燈具配線進入吊頂後未採取保護措施;吊頂內燈具配線穿管保護不到位的現象也時有發生,有的導線即便穿管了但仍存有裸露部分或者配電支線的保護管沒有引入接線盒或器具內;(2)電線、電纜在穿牆、金屬構件、可燃構件時未採取保護措施,,有的電線、電纜未穿金屬保護管敷設在可燃裝飾夾層內。或者在穿木隔牆、樓梯間隔牆時,以及**纜出入配電箱穿鋼管管口處均未做應有的保護措施等:

(3)室內電氣線路敷設位置不當。電氣線路敷設位置與熱源距離過近,如:有的照明燈(特別是發熱量較高的燈具)電源線貼暖氣管敷設。

或者電源護套線靠近散熱器、金屬管道敷設、纏繞在金屬管上等;5、移動延長插座存在的問題尤為突出,無論是公共聚集區還是家庭中,移動延長插座的問題都比較多,很多劣質插座未使用合格的絕緣護套,移動延長插座串接使用、供電導線過,需要採取防水措施的地方(如餐廳花壇處、商場**洗衣機、魚缸等處)未使用防水型的移動延長插座等;6、端子導線壓接不規範。空氣開關和漏電斷路器的接線端子及中性線匯流端子排等處的接線端子壓接多根導線或多股導線無端子壓接,還有接線端子壓接不牢的現象時有發生;7、管理措施不到位。倉庫燈具垂直下方堆放可燃物;有的發電機與明火鍋爐及其它可燃物同置一室;配電櫃周圍堆放雜物;照明燈具與周圍可燃物距離過近;電纜溝遺留有可燃性雜物等;8、很多消防用電裝置、設施由於施工等原因自身就存在不同程度的火災隱患。

設計計算 ,還有空氣開關外殼燒毀、導線接頭外絕緣老化、斷路器壓接導線被鏽蝕導致接觸不良等,這樣的消防設施、消防電路不僅在火災時起不到應有作用。反而成為火災發生的起因,應引起重視;9、豎井、7㈠同未採取防火封堵措施、高層民用建築電纜井在每層樓板處未進行防火封堵,變壓器裸母排等電氣裝置穿過防火隔牆孔洞時未實施防火封堵等會使火焰通過豎井或其它通路延燃,造成更大的損失。可以這樣說。

我國的安全用電還需要做大量的工作。根據消防部門火災的統計數字。不難看出由電氣故障引發的火災是呈上公升趨勢的。

這就要求在製造電氣裝置、裝置或是電氣安裝、維護時,都要嚴格按照規程進行施工操作,做好每一道工序,完善每乙個細節。火災隱患絕大多數是因為違反消防法規和消防技術標準造成的,因此確定乙個不安全因素是否構成火災隱患,不僅要在消防行政法律 、法規上有依據,而且還應在消防技術標準上也有所依據。在日常生活中。

與中、高壓配變電系統接觸的多是經過專業培訓並有一定經驗的專業人員,因此由於中、高壓引發的電氣事故次數遠遠低於與普通人群接觸廣泛的低壓系統(ac220/380v)。因此。低壓電氣裝置裝置的防火措施在電氣工程設計、施工及日常使用和維護時就顯得尤為重要。

人們在乙個世紀的用電過程中,逐步完善了對不同電壓等級的不同保護,用於低壓裝置的保護的內容主要有過電流保護、接地故障保護、過電壓和欠電壓保護、接地與等電位聯結、絕緣或隔離措施及特殊場所與特殊裝置的保護等。這些措施不僅能有效地保護人身安全還可以預防電氣故障火災。三、用於防火措施的漏電保護剩餘電流保護的相關知識:

在低壓配電系統中,任何乙個用電裝置都是乙個節點,裝置中的電流是乙個向量,在任意時刻流進流出的向量和應為零,這就大家熟悉的基爾荷夫第一定律,只要裝置中的電流不「洩露」,那麼裝置的絕緣就是可靠的。如果裝置或供電線路發生絕緣故障。那麼電流會經大地返回到變壓器,電流是具有激磁作用的,將電流互感線圈與開關的脫扣機構連線。

則互感器中激磁的差動電流超過乙個限度時,開關就會動作,由於保護開關的脫扣取決於故障電流。而與電壓無關。這種開關就被稱之為剩餘電流保護開關。

因此剩餘電流保護與接地保護一樣。為使電流在絕緣故障時能形成迴路。就要求被保護的電氣裝置必須接地,對於正常工作的用電器具及其敷設線路而言,剩餘電流保護開關都不應該動作,如果迴路中有剩餘電流存在,那麼無論這個電流是流過保護線(pl線)的。

還是保護開關後並沒有用電裝置但線路中存在故障電流(如因導線絕緣損壞而通過金屬保護管流向大地的剩餘電流)等。剩餘電流保護開關都應及時的動作,切斷迴路。所以,故障電流保護開關在防止接地電流引**災的電氣安裝系統中也能起到很大作用。

剩餘電流在什麼條件下會引發火災呢?一般來說,當故障部位自由釋放的能量達到可點燃周圍易燃物體時。就會產生明火從而引**災。

多數的電氣火災都是由電弧引發的,經過大量的試驗和現實經驗表明,幾百毫安的小電流就能產生電弧,所以應用剩餘電流保護開關進行故障電流保護就能有效的防範電氣線路火災。四、電弧性短路**的防範短路**大部分由電弧性接地故障引起,在ac220v系統中,300-500ma的電流就足以產生電弧,因此使用剩餘電流保護開關(以下簡稱rcd)及時有效地切斷電源開關或發出訊號。就可以盡早的發現問題 、避免火災的發生。

同時,利用剩餘電流保護開關還可以對接地故障隱患起到預防作用,例如由於施工不當導致中性線和接地線接錯,或者施工不慎將線纜絕緣損壞都會使rcd報警或動作,這是因為洩露電流經pe線由大地返回到電源,使總進線處電流向量和不為零,rcd就會發生動作或發出訊號,只有排除接地故障,消除了隱患,保護開關才能復位。為了有效地避免人身電擊事故和接地故障電弧火災,按照ieg的標準,應在建築內設定兩級或**rcd.(1)配置兩級rcd的方案:

末端回路上設定30ma或100ma瞬動rcd,並設定當額定電流為5倍時的最大動作時間為0.04s;前端為電源進戶線處,宜設定可延時動作的300~500ma智慧型選擇型rcd,其動作時間為0.15s,最小不動作時間為0.

05s.(2)配置**rcd的方案:與配置兩級rcd的方案比較,其多出的第**rcd一般為固定延時式(如在1s延時時,1△n取1a),這一級別的rcd是作用於零序互感器的,一般用於火災訊號系統,只報警不動作(如需要也可作用於斷路器的動作),在大型建築物內常常需要裝設**rcd.

五、設定漏電火災報警系統的原由 。在我國經濟持續穩定發展的今天,由於人們對安全規範用電常識的深入,使得由電氣故障引發的人身傷害事故逐年遞減,但是每年由電氣事故引發的火災數量卻在增加,這與我國火災數目呈逐年遞減的趨勢形成了鮮明對比。80年代,在rcd作為防範電氣火災的一種措施推廣時,我國很多省市,包括一些經濟發達的地區都沒有足夠地重視,一些建設單位和設計人員甚至認為裝設rcd保護是可有可無或者是沒必要的!

而一些贊成使用rcd的設計人員也由於種種原因只設計了兩級,這樣就使建築物內存在未被線路防火保護的空白區,因此線路防火就存在一定的隱患,這與我國現今提倡「以人為本」的人性化和諧社會格格不入。rcd的應用在國家規範中其實早有規定,如《低壓配電設計規範》gb50054-95第4.4.

21條:「為減少接地故障引起的電氣火災危險而裝設的漏電電流動作保護器,其額定動作電流不應超過0.5a」;又如《高層民用建築設計防火規範》gb50045-95(2023年版)新增第9.

5.1條:「高層建築內火災危險性大,人員密集等場所宜設定漏電火災報警系統」;《建築設計防火規範》gb50016-2006第11.

2.7條規定了宜設定漏電火災報警系統的場所。因此,必須充分認識到在建築物電源進線處設定rcd保護功能是重要的防範電氣火災的舉措之一,隨著低壓電氣裝置的不斷發展,剩餘電流保護器存在的一些技術問題已被攻克,為漏電火災報警系統在民用建築中的應用打好了基礎。

《高規》、《建規》補充「智慧型漏電火災報警系統」這一章節,把它作為新系統加以推廣的理由是這個系統將監測、 分析 、報警及控制整合一體並實現了統一管理,由於中心計算機的參與使資料即時分析和操作得以實現。系統由多個監控子系統、專用軟體、計算機網路構成,全面實現了遙調、遙測和遙控,能夠及時地實現電氣故障報警和切斷電源,有效防止電氣火災的發生,從而保護了整個低壓電氣系統。 目前 ,「智慧型漏電火災報警系統」作為一種新生的先進保護措施已經得到了消防部門、施工圖審查中心和消防工程設計工人員的重視,作為一種預報警系統,其優於火災自動報警系統及消防聯動系統的地方是可以提前報警並採取應急手段,將使用者損失儘量減少到最低限度,因此在工程設計中應嚴格按照規範要求設定「漏電火災報警系統」。

我國電氣火災在各類火災中占有相當大的比例,針對電氣火災居高不下的特點,還需要盡快制定電氣消防方面的專門法律 ,從源頭上預防電氣火災的發生。美國和日本等發達國家都有有關電氣的專門法律法規,例如美國的《國家電氣安全規範》(nfpa70),日本的《電氣事業法》等。國外管理體制優勢在於以下幾方面,值得借鑑:

(1)電氣安全法規制訂的詳細、全面,易於管理者的操作;(2)規範的法律約束力強,依法對電氣設計、安裝部門的資質認證,特別是對從事電氣安全工作人員的定期考核千口資格許可提高了專業人員的技術水平和能力;(3)管理機構不論設在何處,監督檢查都存在,電氣安裝和施工不留盲區;(4)使用單位(包括工業建築、民用建築和住宅)電氣安全意識和保險意識較強,促進了電氣安全的管理;(5)產品質量是防範電氣火災的決定因素,日本的《電氣用品取締法》實施和不斷改進是保證電氣安全、防止火災發生的成功範例。因此。要盡快制訂我國有關國家電氣安全的規範,並且這個規範應該具有較高法律效力,是強制性的,各行各業還應據此制訂出各類子規範及規章制度,如針對電氣線路、電氣裝置等的防火設計規範,電氣裝置防火設計規範,以此作為設計人員、施工單位和審核、驗收企業及用電單位用電的準則和行為規範。

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