劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要:隨著我國城市發(fā)展水平的不斷提升,建筑體系已經逐步成熟,而電氣設計能夠滿足建筑日常用電需求,同時也可以打造智慧化建筑發(fā)展體系。本文則是建立在建筑電氣設計的角度綜合火災隱患的具體現(xiàn)象以及成因展開分析,并且以全面提升建筑電氣設計穩(wěn)定性和科學性為目的,打造具備針對性的建筑電氣消防管控體系。通過消防系統(tǒng)的建立來營造穩(wěn)定的建筑電氣運行和使用環(huán)境,能夠為相關領域進行創(chuàng)新提供參考依據(jù)。
關鍵詞:建筑電氣設計;火災隱患;消防對策
0 引言
隨著我國當前建筑體系的不斷發(fā)展,電氣系統(tǒng)的設計已經逐步向多元化和智能化方向轉型,這也就導致了電氣系統(tǒng)越發(fā)復雜,涉及大量的電氣設備種類不斷增加且性能也日趨先進。但是,在日常電氣設計的過程中,若缺乏相關標準,有可能導致出現(xiàn)電氣隱患,從而引發(fā)火災本文通過理論分析和文獻研究,整合了建筑電氣設計的火災隱患發(fā)生原因以及具體現(xiàn)象,并且提出了優(yōu)化方案。這不僅是本文論述的核心內容,也是新時期落實電氣設計體系創(chuàng)新關注的課題。
1 建筑電氣設計火災類型及隱患
1.1 常見的電氣火災類型
1.1.1 電氣短路型火災
在我國當前的電氣系統(tǒng)火災發(fā)總量中,有近45%的火災類型都與電氣短路相關,產生該種現(xiàn)象的主要因素往往有以下兩種,首先,是電氣設備以及電線受到機械損傷不同電位導體接觸從而導致短路;其次,則是電氣線路在長時間使用的過程中缺乏維修或者受到外界環(huán)境的影響,在過熱、過潮、發(fā)霉、陽光直射等環(huán)境下出現(xiàn)電線絕緣水平下降,繼而引發(fā)短路。或者在遭受雷擊時出現(xiàn)瞬態(tài)電壓以及回路電壓過載擊穿絕緣,從而引發(fā)短路。
1.1.2 技術型火災
技術型火災主要指的是在電氣系統(tǒng)以及電氣設備安裝以及設計的過程中,由于技術不標準從而導致的火災通常分為以下幾種。
(1)由于電氣設備負荷超量、導體連接不合理產生的火災占據(jù)了25%。主要表現(xiàn)為設備的線路和端子之間、線路與線路之間的連接往往是固定連接,若*初的連接技術不符合標準,操作較為粗糙,在后續(xù)長時間使用的過程中,便有可能導致連接處溫度升高,從而發(fā)生電火花,繼而引發(fā)火災。另外,隨著當前人們生活水平的不斷加快,用電設備的性能以及用電量也在逐步提升,若前期在電氣設計的過程中未能合理地進行負荷調整,有可能導致線路過載,進而加劇線路老化, 從而引發(fā)火災。
(2)由于電氣連接點接觸電阻較大,從而導致火災。在電氣回路中會存在較多的連接點,例如,導線和導線之間的連接、導線和用電設備之間的連接。在正常情況 下,這些連接點的接觸電阻較小,發(fā)熱情況不明顯,但是,若前期的線路安裝技術不符合規(guī)格,未能及時地檢測電阻以及測試性能,連接點會在持續(xù)使用的過程中逐漸被腐蝕或者受到其他影響電阻會逐步增大,進而導致嚴重的發(fā)熱,在絕緣材料損壞的前提下,可能引燃可燃物質。
(3)是產品質量選擇不合格引發(fā)的火災。尤其在當前的部分大型建筑工程中,電氣設備和電纜的選擇,未能及時地進行質量檢查和驗收,在投入使用后,極有可能由于產品質量不合格導致火災。
1.1.3 電氣系統(tǒng)設計不當型火災
在電氣系統(tǒng)設計的過程中,大量的電氣設備若未能結合實際情況以及相關標準進行設計,距離可燃物太近,或者未能進行科學接地,在使用過程中有可能由于高溫引燃周邊可燃物;另外,不科學的接地方式也會影響電氣設備自身的運行穩(wěn)定性,在不良使用方法或者負荷
加大的情況下,便有可能導致絕緣能力下降。另外,電氣照明設計中將大功率燈泡布置得太靠近可燃物,或將熔斷器和火花間隙型的電涌防護器設置在可燃物上方,都是直接導致起火的主要因素。
1.2 建筑電氣火災發(fā)生的核心隱患
在不同類型電氣火災發(fā)生的過程中,其中都會蘊含著大量的火災隱患,這些隱患往往具備較強的隱蔽性,一旦被忽視,便有可能引發(fā)重大的消防隱患,從而造成人員生命財產安全。
1.2.1 選材不合理產生的火災隱患
相關施工單位在落實建筑電氣設計的過程中,未能及時地落實消防安全管控,缺乏防火意識,尤其是大型建筑的施工期間,建筑電氣系統(tǒng)周邊的材料選擇存在較大隱患。例如,部分酒樓會采取羊毛或者化纖易燃地毯,座椅、沙發(fā)周邊利用全包泡沫塑料再包人造革,這些材料本身具備極易燃性一旦出現(xiàn)火源,便有可能引發(fā)重大火災,且蔓延速度較快。
1.2.2 施工以及設計缺乏合理性
在電氣建筑設計的過程中,未能按照相關標準及時地進行細節(jié)管控,有可能導致后續(xù)存在較多的消防隱患,尤其是舊房改造以及裝修工程,原有的電路已經使用了較長時間,存在著一系列的老化現(xiàn)象,而通過電氣改造后還需要進行接線。若未能在更改原有電氣線路設計以及細節(jié)的前提下,盲目加大使用規(guī)模,有可能造成原有電氣線路電阻過大發(fā)熱、絕緣層損壞脫落等情況,一旦發(fā)生短路,會造成較為嚴重的火花以及放電現(xiàn)象,從而造成較大的人員財產損失。
1.2.3 缺乏科學的防火意識
在建筑工程投入使用后,部分工程的后續(xù)維護以及持續(xù)化管理未能落實到位,尤其是針對電氣系統(tǒng)沒有進行階段性的維修和檢查,部分安全隱患未能及時發(fā)現(xiàn),也就導致電氣系統(tǒng)長時間處于高危環(huán)境進行工作;另外,部分住宅樓存在任意拉設電線、防火體系不合格等現(xiàn)象, 極有可能造成較大的火災。
2 建筑電氣系統(tǒng)的消防管控方案
針對當前的建筑電氣設計,落實消防管理,不僅要定位其中的各項隱患,還需要綜合具體的隱患類型打造具有針對性的優(yōu)化方案,同時,還需要建立立體化的消防管控體系,這樣才可以為電氣系統(tǒng)的正常運行奠定良好基礎。
2.1 加強電氣建筑系統(tǒng)的日常隱患巡查
2.1.1 落實好短路巡查
針對電氣建筑系統(tǒng)的前期設計以及后期使用階段,要做好短路巡查工作,主要檢測線路是否完好,尤其是針對絕緣層以及大功率電氣設備,及時地進行導線和電纜的檢測。落實好導線持續(xù)性管理,階段性地進行絕緣能力測試以及電阻測試,若發(fā)現(xiàn)電阻過高的導線要及時進行更換;監(jiān)測具體的電氣系統(tǒng)運行環(huán)境,避免在高溫潮濕環(huán)境中使用;做好整體建筑電氣系統(tǒng)的防雷接地工作,避免雷擊影響系統(tǒng)正常運轉從而引發(fā)短路。
2.1.2 落實好電氣設計以及優(yōu)化技術體系創(chuàng)新
針對部分由技術問題引發(fā)的電氣火災,要從前期設計、安裝、使用、驗收等各個環(huán)節(jié)進行各方面優(yōu)化,尤其是要做好各個環(huán)節(jié)的技術交底,要了解施工期間的重點以及難點,加大力度做好設計及安裝期間的電氣線路規(guī)劃以及設備性能監(jiān)測;尤其是針對當前的部分智能性建筑,涉及大量的智能電氣設備,需要對其構建全壽命周期管理體系,這樣才可以及時定位其中存在的各項隱患問題并且進行針對性優(yōu)化。
(1)在建筑電氣系統(tǒng)防火設計的過程中,設計單位要結合有關電氣防火的設計規(guī)范進行科學的設計,尤其是要正確選擇建筑性質,合理地調控電氣系統(tǒng)工作環(huán)境,結合電氣系統(tǒng)的運行負荷科學地設置絕緣層、阻燃層、防火性能參數(shù)。應保持適度的余量,防止以后建筑物內電氣系統(tǒng)增加用電負荷時,無法更換符合要求的線纜而造成過負荷運行隱患。
(2)在電氣系統(tǒng)安裝施工的過程中,要嚴格按照電氣設計圖標以及前期的施工規(guī)范進行,同時,要以落實好線纜截面、色別強度、型號等各項參數(shù)的校對和分析,了解不同用途以及不同場所的防火保護措施,這樣才可以合理地進行電氣線路的設置和設備的規(guī)劃;在高溫腐蝕性場所,需要利用 PVC 管進行穿管保護,在易燃易爆的區(qū)域,需要及時地設置電線電纜區(qū)段,并且進行防火隔離處理;針對大型建筑需要對穿頂棚的引下、引上電線孔洞,要利用防火圈加以保護,孔洞位置的電線也需要應用防火包帶進行纏繞,所有墻面上的開關盒以 及盒內都需要做到防火隔熱處理。
(3)針對電氣設備的安裝和使用來講,首先,要做到結合不同場所、不同電氣系統(tǒng)運行需求、不同設備的性能以及運行特點進行針對性的設計和分析。例如,照明器具要和可燃物之間維持著正常的防火距離、開關以及燈具的相關插座,要設置在不可燃材料上,并且安裝隔熱以及散熱保護措施。嵌入式安裝的燈具以及電氣設備,要利用防火進行保護,同時在安裝光源的器具上涂刷防火涂料,這樣可以有效降低高溫器具使用過程中存在的火災隱患。
(4)加大力度做好消防驗收,也是提升建筑電氣系統(tǒng)設計質量的根本保障。首先施工單位要組建專業(yè)的內部電氣消防驗收小組,配合第三方監(jiān)理機構以及專業(yè)團隊,做好電氣設計前期的防火預案以及設計結束后的防火驗收工作;利用先進的手段進行消防性能檢測,并且做好細節(jié)補充。部門也需要提供具有的消防隱患檢測報告以及優(yōu)化建議,這樣才可以為建筑電氣系統(tǒng)的良好運行奠定穩(wěn)定基礎。
2.2 打造立體化的電氣消防管控方案
2.2.1 設置科學的消防報警以及聯(lián)動體系
當前,建筑規(guī)模逐步加大,電氣系統(tǒng)愈加復雜,消防管控要通過信息技術進行智能化轉型,這樣也是進一步消除電氣系統(tǒng)消防安全隱患的重要保障。而當前的智能化消防聯(lián)動控制方式,可以結合建筑電氣系統(tǒng)的復雜程度進行針對性選擇,可以選擇多線制,或總線制的方法。我國當前絕大部分大中型建筑項目的電氣系統(tǒng)消防聯(lián)動機制都是總線制,可以全面提升消防預警的綜合質量,同時,也能夠節(jié)約能源。
2.2.2 設置專用消防設備
大型建筑項目的電氣消防體系,需要配備專業(yè)的消防設備,其中消防水泵以及消防電話是提升電氣系統(tǒng)運行質量的根本保障,可以在出現(xiàn)火災隱患時及時地降低火災對人員生命財產造成的威脅。
首先,消防水泵以及消火栓的設置要具備自動化特點,在總線控制的前提下,可以通過自動控制系統(tǒng)進行自動啟動,在檢測到了火災信號后,能夠快速地進行第一時間滅火;而消防電話則需要聯(lián)動消防總機以及專業(yè)消防部門。同時,又需要和通風機房、消防值班室、配電室、消防泵房等區(qū)域建立線路。這樣才可以在發(fā)生火災時快速地進行聯(lián)動預警處理,進一步提升電氣設備的運行安全性,同時,也可以為居民的居住提供良好保障。
3 安科瑞電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)
3.1 概述
Acre1-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng),是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng),已通過國家消防電子產品質量監(jiān)督檢驗中心的消防電子產品試驗認證,并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗,保證了該系列產品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行,現(xiàn)均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。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,實現(xiàn)對電氣火災的早期預防和報警,當必要時還能聯(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)微電網管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。
3.2 應用場合
適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。
3.3 系統(tǒng)結構
3.4 系統(tǒng)功能
監(jiān)控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息,報警時發(fā)出聲、光報警信號,同時設備上紅色“報警”指示燈亮,顯示屏指示報警部位及報警類型,記錄報警時間,聲光報警一直保持,直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。
當被監(jiān)測回路報警時,控制輸出繼電器閉合,用于控制被保護電路或其他設備,當報警消除后,控制輸出繼電器釋放。
通訊故障報警:當監(jiān)控設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,監(jiān)控畫面中相應的探測器顯示故障提示,同時設備上的黃色“故障”指示燈亮,并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警:當主電源或備用電源發(fā)生故障時,監(jiān)控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息,可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。
當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時,將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中,當報警解除、排除故障時,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。
3.5 配置方案
應用 場合 | 型號 | 產品照片 | 功能 |
消防控制室 | Acrel-6000/B | 適用于1~4條通信總線多可連接256個探測器,可適用于壁掛安裝的場所。 | |
Acrel-6000/Q | 適用于大型組網,壁掛式監(jiān)控主機數(shù)量較多且需集中查看的場所,主要監(jiān)測壁掛主機信息。 | ||
一、二級 低壓配電 | ARCM200L-Z2 | 三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvar h、Hz、cos中),視在電能、四象限電能計量,單回路剩余電流監(jiān)測,4路溫度監(jiān)測,2路繼電器輸出,4路開關量輸入,事件記錄,內置時鐘,點陣式LCD顯示,2路獨立RS 485/Modbus通訊 | |
ARCM200L-J8 | 8路剩余電流監(jiān)測,2路繼電器輸出,4路開關量輸入,事件記錄,內置時鐘,點陣式LCD顯示,1路RS 485/Modbus通訊 | ||
ARCM 300-J1 | 1路剩余電流監(jiān)測,4路溫度監(jiān)測,1路繼電器輸出,事件記錄,LCD顯示,1路RS 485/Modbus通訊 | ||
AAFD-□ | 檢測末端線路的故障電弧,485通訊,導軌式安裝。 | ||
ASCP200-□ | 短路限流保護、過載保護、內部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測,1路RS 485通訊,1路GPRS或NB無線通訊,額定電流為0-40A可設。 | ||
短路限流保護、過載保護、內部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測,1路RS485通訊,1路NB或4G無線通訊,額定電流為0-63A可設。 | |||
配套 附件 | AKH-0.66 | 測量型互感器,采集交流電流信號 | |
AKH-0.66/L | 剩余電流互感器,采集剩余電流信號 | ||
ARCM-NTC | 溫度傳感器,采集線纜或配電箱體溫度 |
4 結語
綜上所述,在當前的建筑電氣系統(tǒng)設計的過程中,合理地定位火災類型以及起火隱患,從設計、施工、安裝、優(yōu)化等角度打造完善的管控方案,并且建立立體化的消防系統(tǒng),不僅能夠提升電氣系統(tǒng)的運行質量,更可以為人們的生命財產安全管控奠定良好的基礎,同時,也有利于我國智能化電氣消防體系的建立和創(chuàng)新。
參考文獻
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[4]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊2022.5版.
作者簡介:劉細鳳,女,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)和應用