民用建筑火灾分析及漏电火灾报警系统的应用

民用建筑火灾分析及漏电火灾报警民用建筑火灾分析及漏电火灾报警 系统的应用系统的应用 民用建筑包含两大部分 公共聚集区和住宅 公共聚集区 是指商场 市场 宾馆饭店 影剧院 体育场馆 舞厅等场所 在为人们提供舒适的购物 住宿 娱乐环境的同时也会因为要 使用大量的电气设备 设施 增大了电气火灾发生的危险性 而人民生活水平的迅速提高也必然用到更多更新的家庭电器产 品 与这些电器产品直接接触的绝大多数是仅有使用常识而不 具备电气专业知识的普通人群 不规范的用电习惯和移动延长 插座的滥用等也使家庭电气火灾的发生率在逐年提高 一 发生火灾的一些统计资料一 发生火灾的一些统计资料 根据确切的有关数据统计 仅 2007 年上半年全国城镇共发 生火灾 95336 起 死亡 898 人 受伤 488 人 直接财产损失近 5 乙元 可见火灾造成的人身伤亡和经济损失是非常惨重的 国务院已制定出 生产安全事故报告和调查处理条例 等一系 列的防范和救助措施 同时各级主管部门对火灾防范也给予了 很大的重视 使全国火灾发生趋势稳中有降 然而值得重视的 是 由于电气故障引发的火灾却在逐年递增 初步统计 约为 10 年前的 4 5 倍 占火灾发生数目的四分之一以上 在电气事 故引发的火灾中 其原因电气设备占 10 线路占 52 0 用 电设备及器具占 36 4 其中照明器具为 10 6 其它为 1 6 在重 特大的电气火灾中 其原因短路占 52 过负荷 占 4 6 接触不良占 12 6 过热占 18 5 漏电占 1 8 雷击占 0 5 电气故障占 10 二 从火灾统计结果看我国的用电安全水平二 从火灾统计结果看我国的用电安全水平 从电气事故及因其引发的火灾统计资料中可知 我国的用 电安全体制还没有彻底地深入到各个基层 一些对用电安全不 重视 工作中玩忽职守以及不严格按照用电规程进行操作的现 象还时有发生 这些都是酿成电气火灾的根本原因 随着我国 国民经济的不断增长 用电量也在迅猛地增长 因此由电气事 故而引发的火灾 也存在着上升的势头 大部分电气火灾事故是由于对电气设备运行人为地违反操 作规程引发的 譬如忘了断开电热设备电源 在电热器上烘干 衣服等 这些都是不规范用电酿成火灾的典型案例 使用未经 检验的 不符合制造规定的电气设备和装置是造成电气火灾的 另一个危险根源 譬如 白炽灯泡 或其它发热量大的光源 和电 热器等由于温度过高而引燃了周围可燃物 还有很大一部分原 因是由于导线过载 过电流保护装置特性差或短接导线保护开 关 熔断器等引起了电源短路和接地故障 都是应该引起重视 的电气火灾隐患 综上所述 电气火灾发生的起因和防范有以下几点值得注 意 1 公众聚集区最严重的电气火灾隐患是电气设备 线路的 温度过高 一方面在工程设计中因为没有把好关将导线选择的 过小或偏小导致线路温度升高 另一方面电气线路的虚接 打 火或是变压器地线 接点 配电室母排和桥架 保险丝等处都 存在因施工不善 人为造成的局部温度升高都是火灾隐患 在消防监督检查或电气设备检测过程中 可供助红外热像仪等 检测设备寻找过热部位及热源 也可利用超声波探测仪查找电 气线路 设备的虚接及打火现象等 还可采用红外点温仪等设 备测量具体部位的温度 2 施工安装不规范 导致电气设备故障 电线 电缆接头 外露现象最为普遍 常见的有照明灯 移动插座 配电室柜式 空调 广告射灯等电源线接头外露 吊顶 电缆井 装饰墙面 商品柜台 橱柜内暗装的插座电源线接头外露也普遍存在 3 电气设备与可燃物间未采取有效隔离措施 加大了电气 火灾的危险性 例如 有些电气设备直接安装在可燃构件上 或者电气设备采用可燃性物体作为箱体等 在日常生活中 最 常见的是空气开关 漏电断路器 荧光灯镇流器 灯具控制开 关 电源插座直接安装在木板上等 4 电气线路敷设保护措施不到位 1 吊顶部位电气线路敷设存在的问题最为严重 例如 有 的木质吊顶内灯具配线未穿保护管 吊顶内线缆明敷或者灯具 配线进入吊顶后未采取保护措施 吊顶内灯具配线穿管保护不 到位的现象也时有发生 有的导线即便穿管了但仍存有裸露部 分或者配电支线的保护管没有引入接线盒或器具内 2 电线 电缆在穿墙 金属构件 可燃构件时未采取保护 措施 有的电线 电缆未穿金属保护管敷设在可燃装饰夹层 内 或者在穿木隔墙 楼梯间隔墙时 以及在线缆出入配电箱 穿钢管管口处均未做应有的保护措施等 3 室内电气线路敷设位置不当 电气线路敷设位置与热源 距离过近 如 有的照明灯 特别是发热量较高的灯具 电源线贴 暖气管敷设 或者电源护套线靠近散热器 金属管道敷设 缠 绕在金属管上等 5 移动延长插座存在的问题尤为突出 无论是公共聚集区 还是家庭中 移动延长插座的问题都比较多 很多劣质插座未使用 合格的绝缘护套 移动延长插座串接使用 供电导线过 需要采取 防水措施的地方 如餐厅花坛处 商场出售洗衣机 鱼缸等处 未 使用防水型的移动延长插座等 6 端子导线压接不规范 空气开关和漏电断路器的接线端 子及中性线汇流端子排等处的接线端子压接多根导线或多股导 线无端子压接 还有接线端子压接不牢的现象时有发生 7 管理措施不到位 仓库灯具垂直下方堆放可燃物 有的 发电机与明火锅炉及其它可燃物同置一室 配电柜周围堆放杂 物 照明灯具与周围可燃物距离过近 电缆沟遗留有可燃性杂 物等 8 很多消防用电设备 设施由于施工等原因自身就存在不 同程度的火灾隐患 设计计算选型的失误使消防用电设备或导 线过热或烧毁的现象时有发生 在消防检查中还经常发现消防配 电箱接线端子温度过热或电气设备已被烧毁不起作用等 还有 空气开关外壳烧毁 导线接头外绝缘老化 断路器压接导线被 锈蚀导致接触不良等 这样的消防设施 消防电路不仅在火灾 时起不到应有作用 反而成为火灾发生的起因 应引起重视 9 竖井 7 同未采取防火封堵措施 高层民用建筑电缆 井在每层楼板处未进行防火封堵 变压器裸母排等电气设备穿 过防火隔墙孔洞时未实施防火封堵等会使火焰通过竖井或其它 通路延燃 造成更大的损失 可以这样说 我国的安全用电还需要做大量的工作 根据 消防部门火灾的统计数字 不难看出由电气故障引发的火灾是 呈上升趋势的 这就要求在制造电气设备 装置或是电气安装 维护时 都要严格按照规程进行施工操作 做好每一道工序 完善每一个细节 火灾隐患绝大多数是因为违反消防法规和消 防技术标准造成的 因此确定一个不安全因素是否构成火灾隐 患 不仅要在消防行政法律 法规上有依据 而且还应在消防 技术标准上也有所依据 在日常生活中 与中 高压配变电系统接触的多是经过专 业培训并有一定经验的专业人员 因此由于中 高压引发的电 气事故次数远远低于与普通人群接触广泛的低压系统 ac220 380v 因此 低压电气设备装置的防火措施在电气工 程设计 施工及日常使用和维护时就显得尤为重要 人们在一 个世纪的用电过程中 逐步完善了对不同电压等级的不同保护 用于低压设备的保护的内容主要有过电流保护 接地故障保护 过电压和欠电压保护 接地与等电位联结 绝缘或隔离措施及 特殊场所与特殊装置的保护等 这些措施不仅能有效地保护人 身安全还可以预防电气故障火灾 三 用于防火措施的漏电保护三 用于防火措施的漏电保护 剩余电流保护的相关知识 在低压配电系统中 任何一个 用电设备都是一个节点 设备中的电流是一个矢量 在任意时 刻流进流出的矢量和应为零 这就大家熟悉的基尔荷夫第一定 律 只要设备中的电流不 泄露 那么设备的绝缘就是可靠的 如果设备或供电线路发生绝缘故障 那么电流会经大地返回到 变压器 电流是具有激磁作用的 将电流互感线圈与开关的脱 扣机构连接 则互感器中激磁的差动电流超过一个限度时 开 关就会动作 由于保护开关的脱扣取决于故障电流 而与电压 无关 这种开关就被称之为剩余电流保护开关 因此剩余电流 保护与接地保护一样 为使电流在绝缘故障时能形成回路 就 要求被保护的电气设备必须接地 对于正常工作的用电器具及其敷设线路而言 剩余电流保 护开关都不应该动作 如果回路中有剩余电流存在 那么无论 这个电流是流过保护线 pl 线 的 还是保护开关后并没有用电 设备但线路中存在故障电流 如因导线绝缘损坏而通过金属保护 管流向大地的剩余电流 等 剩余电流保护开关都应及时的动作 切断回路 所以 故障电流保护开关在防止接地电流引起火灾 的电气安装系统中也能起到很大作用 剩余电流在什么条件下会引发火灾呢 一般来说 当故障部 位自由释放的能量达到可点燃周围易燃物体时 就会产生明火 从而引起火灾 多数的电气火灾都是由电弧引发的 经过大量 的试验和现实经验表明 几百毫安的小电流就能产生电弧 所 以应用剩余电流保护开关进行故障电流保护就能有效的防范电 气线路火灾 四 电弧性短路起火的防范四 电弧性短路起火的防范 短路起火大部分由电弧性接地故障引起 在 ac220v 系统 中 300 500ma 的电流就足以产生电弧 因此使用剩余电流保 护开关 以下简称 rcd 及时有效地切断电源开关或发出信号 就 可以尽早的发现问题 避免火灾的发生 同时 利用剩余电流 保护开关还可以对接地故障隐患起到预防作用 例如由于施工 不当导致中性线和接地线接错 或者施工不慎将线缆绝缘损坏 都会使 rcd 报警或动作 这是因为泄露电流经 pe 线由大地返 回到电源 使总进线处电流矢量和不为零 rcd 就会发生动作 或发出信号 只有排除接地故障 消除了隐患 保护开关才能 复位 为了有效地避免人身电击事故和接地故障电弧火灾 按照 ieg 的标准 应在建筑内设置两级或三级 rcd 1 配置两级 rcd 的方案 末端回路上设置 30ma 或 100ma 瞬动 rcd 并设置当额定电流为 5 倍时的最大动作时间为 0 04s 前端为电源进户线处 宜设置可延时动作的 300 500ma 智能选择型 rcd 其动作时间为 0 15s 最小不动作时间为 0 05s 2 配置三级 rcd 的方案 与配置两级 rcd 的方案比较 其 多出的第三级 rcd 一般为固定延时式 如在 1s 延时时 1 n 取 1a 这一级别的 rcd 是作用于零序互感器的 一般用于火灾信 号系统 只报警不动作 如需要也可作用于断路器的动作 在大 型建筑物内常常需要装设三级 rcd 五 设置漏电火灾报警系统的原由五 设置漏电火灾报警系统的原由 建筑物电源进线处安装具备剩余漏电保护功能的断路器或 者进线断路器与独立的剩余漏电保护开关配合使用是有效防止 电气短路火灾的措施 在我国经济持续稳定发展的今天 由于 人们对安全规范用电常识的深入 使得由电气故障引发的人身 伤害事故逐年递减 但是每年由电气事故引发的火灾数量却在 增加 这与我国火灾数目呈逐年递减的趋势形成了鲜明对比 80 年代 在 rcd 作为防范电气火灾的一种措施推广时 我国很 多省市 包括一些经济发达的地区都没有足够地重视 一些建 设单位和设计人员甚至认为装设 rcd 保护是可有可无或者是没 必要的 而一些赞成使用 rcd 的设计人员也由于种种原因只设计 了两级 这样就使建筑物内存在未被线路防火保护的空白区 因此线路防火就存在一定的隐患 这与我国现今提倡 以人为本 的人性化和谐社会格格不入 rcd 的应用在国家规范中其实早有规定 如 低压配电设 计规范 gb50054 95 第 4 4 21 条 为减少接地故障引起的电 气火灾危险而装设的漏电电流动作保护器 其额定动作电流不 应超过 0 5a 又如 高层民用建筑设计防火规范 gb50045 95 2005 年版 新增第 9 5 1 条 高层建筑内火灾危险性大 人员 密集等场所宜设置漏电火灾报警系统 建筑设计防火规范 gb50016 2006 第 11 2 7 条规定了宜设置漏电火灾报警系统的场 所 因此 必须充分认识到在建筑物电源进线处设置 rcd 保护 功能是重要的防范电气火灾的举措之一 随着低压电气设备的 不断发展 剩余电流保护器存在的一些技术问题已被攻克 为漏电 火灾报警系统在民用建筑中的应用打好了基础 高规 建规 补充 智能漏电火灾报警系统 这一章节 把它作为新 系统加以推广的理由是这个系统将监测 分析 报警及控制集 成一体并实现了统一管理 由于中心计算机的参与使数据即时 分析和操作得以实现 系统由多个监控子系统 专用软件 计 算机网络构成 全面实现了遥调 遥测和遥控 能够及时地实 现电气故障报警和切断电源 有效防止电气火灾的发生 从而 保护了整个低压电气系统 目前 智能漏电火灾报警系统 作 为一种新生的先进保护措施已经得到了消防部门 施工图审查 中心和消防工程设计工人员的重视 作为一种预报警系统 其 优于火灾自动报警系统及消防联动系统的地方是可以提前报警 并采取应急手段 将用户损失尽量减少到最低限度 因此在工 程设计中应严格按照规范要求设置 漏电火灾报警系统 我国电气火灾在各类火灾中占有相当大的比例 针对电气 火灾居高不下的特点 还需要尽快制定电气消防方面的专门法 律 从源头上预防电气火灾的发生 美国和日本等发达国家都 有有关电气的专门法律法规 例如美国的 国家电气安全规范 nfpa70 日本的 电气事业法 等 国外管理体制优势在于以下几方面 值得借鉴 1 电气安 全法规制订的详细 全面 易于管理者的操作 2 规范的法律 约束力强 依法对电气设计 安装部门的资质认证 特别是对 从事电气安全工作人员的定期考核千口资格许可提高了