漏电火灾（精选8篇）
漏电火灾 篇1
0 引言
近年来电气火灾居高不下,为了遏制电气火灾的上升势头,政府有关部门相继制订或修改了有关标准规范,要求在建筑中设置漏电火灾报警系统。
GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置的安装和运行》中对漏电火灾报警系统的定义是:剩余电流动作电气火灾监控系统指的是用监测剩余电流的互感器、剩余电流探测器、报警器或控制器构成的电气火灾实时监测并实施报警或切断电源的装置[1,2]。
已于2006年6月1日实施的GB 14287-2005《电气火灾监控系统》新标准将“防火漏电电流动作报警器”更名为“电气火灾监控系统”,并细分为3部分,第1部分:电气火灾监控设备;第2部分:剩余电流式电气火灾监控探测器;第3部分:测温式电气火灾监控探测器。相关定义如下[3,4,5]:
(1)电气火灾监控系统:当被保护线路中的被探测参数超过设定值时,能够发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统,它由电气火灾监控设备、电气火灾监控探测器组成[6]。
(2)电气火灾监控探测器:探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数变化的探测器。
(3)电气火灾监控设备:能接收来自电气火灾监控探测器的报警信号,能发出声、光报警信号和控制信号,指示报警部位,记录并保存报警信息的装置。
本文针对国家标准设计了防火漏电探测器,采用51核心单片机,主要实现对多路三相交流电漏电电流的采样,以及对相应故障进行脱扣控制实施保护。文中从硬件和软件设计两部分来说明防火漏电探测器的设计。
1 总体设计
1.1 系统组成
防火漏电报警系统由一台计算机作为主控上位机,配合防火漏电报警系统终端、剩余电流探测器和若干带分励脱扣功能的断路器,通过二总线连接到主控上位机,通过应用软件组成一个完整的防火漏电报警系统,如图1所示。主控机具有巡检、监控、声音报警、打印及查询系统等多种功能,完成智能化的管理。该系统采用集散控制方案,一台微型计算机可以监控512台防火漏电系统终端;防火漏电系统终端能够独立工作,可以通过系统终端现场查看用电的各项参数。
1.2 漏电检测原理
剩余电流探测器采用零序电流互感器(ZCT),铁芯是环状的,主电路导线穿越其中或在其上绕几圈作为一次绕组,二次绕组则用漆包线均匀而对称地绕在铁芯上。当被保护电路无漏电故障时,由基尔霍夫电流定律可知,在正常情况下通过零序电流互感器的一次绕组电流的相量和恒等于零[7],即:
即使三相负载不对称,上式也同样满足。这样,各相线工作电流在零序电流互感器环状铁芯中所产生的磁通相量和也恒等于零。因而,零序电流互感器的二次绕组没有感应电动势产生,漏电保护电器不动作,系统保持正常供电。一旦被保护电路或设备出现漏电故障或有人触电时,将产生漏电电流(也称剩余电流),使得通过零序电流互感器的一次绕组的各相电流的相量和不再恒定为零,即:
IA即为漏电电流。由此,在零序电流互感器的环状铁芯上将有励磁磁动势产生,所产生的磁通的相量和也不再恒定等于零。
因此,零序电流互感器的二次绕组在交变磁通5 Wb的作用下,产生了感应电动势EA,当达到预定值时,使脱扣线圈通电,电路断开。零序电流互感器使用高性能的坡莫合金作为铁芯的磁性材料,其输出电压在一定范围内有良好的线性,很便于计算机处理。
2 硬件设计
剩余电流探测器由A/D采样、脱扣控制、声光报警、键盘及液晶显示、外部EEPROM、RS485总线和时钟/日历发生器等部分构成,功能框图如图2所示。
2.1 信号传感器
本系统不但对剩余电流信号进行监控还应对烟雾、温度、气体信号进行采集。本系统就火灾监测的目标而选用以下传感器:
(1)气体传感器。火灾发生时一般伴有有毒有害气体的释放,这是物品燃烧的第一信息。如果是在存有有毒有害物品的场所,有毒有害气体的泄漏爆炸是引起火灾的重要原因,因此选用广谱的气体传感器是非常必要的。广谱型半导体气体传感器对可燃气体、烟雾等均有较高的灵敏度。
(2)烟雾传感器。这种传感器是通常的火灾报警系统首选的传感器。大多数的火灾发生时,首先出现的物理现象是产生了烟雾,这是火灾发生的重要信息。烟雾传感器采用红外光电衰减式,并且设计为差分输出信号,有效地消除了外界杂散光的干扰。
(3)温度传感器。温度的变化也是探测火灾的重要的物理信息,它可以提供两方面的信息,一是现场的绝对温度值,二是温度变化的速率。温度传感器采用铂电阻温度传感器。这3种传感器的选用基本上可以实现火灾发生时的全源信息的采集,从不同角度对环境的态势进行监测,最大限度地消除信息的模糊不确定性。
2.2 单片机及外围电路
单片机采用的是PLCC44封装的STC89LE516AD,该系列单片机是新一代超强抗干扰、低功耗、对外界的电磁辐射少、高速的单片机,它的指令集完全兼容传统的51单片机,自带看门狗功能[8]。
1)内置ISP监控程序,64 KB闪存,512字节SRAM。
2)能满足高速运算,外部时钟0~90 MHz,工作电压1.9~3.6 V。
3)增加P4口,P1口复用8位精度的高速A/D转换功能,共8路,电压输入型。
4)双数据指针,3个定时器。
由于在线的探测器要保存历史记录供查询,所以采用24LC256扩展存储。
A/D信号调理电路电流采集系统中,采用精密电阻对8路剩余电流互感器的电流信号取样放大并用分段函数线形校准,然后采用精密整流电路将交流电压信号转换为直流电压信号,采用LM324运放处理后输入到单片机的A/D口,这是设计的重点之一,电路图如图3所示。
考虑到单片机I/O口不够用,所以采用了I2C总线来实现脱扣和键盘的控制。其中ZLG7290芯片可以实现I2C的64个键盘接口和8个数码管的驱动。在本设计中用到16个按键以及8个脱扣控制,如图4所示。由于驱动不够所以用到了两块ULN2003A达林顿管提高驱动能力,高低电平控制继电器HK4100-12V的通断,从而控制带分励的断路器,脱扣可选项。为了防止干扰在ULN2003A前采用两块TPL521-4芯片做电源隔离,同时为保证I2C通信准确,防止误动作,在PCB布局时将ZLG7290靠近MCU,如图5所示。
实时时钟采用的是美国DALLAS公司推出的低功耗串行通信接口专用芯片DS1302,采用3线串行方式与单片机通信。片内有31字节的静态RAM,日历时钟可自动进行闰年补偿。实时时钟实现日历功能,在运行或记录时实时显示时钟信息。LCM模块采用串口模式带中文字库的RTL12864-S芯片,实现操作可视化和显示实时化,如图6、图7所示。
通信接口采用LTC485芯片和6N137芯片做隔离,保证通信的稳定可靠,如图8所示。
RS485总线型网络系统连接。数据传输采用主从站的方式,主机为PC机,从机为探测器单片机。每个从机拥有自己的固定地址,由主机控制完成网上的每一次通信。R为平衡电阻,通常取为120Ω。
电源模块将220 V交流电经变压器、整流滤波电路和LM7812/LM7805模块完成交直流转换,分别得到两路隔离的电压,提供给各个芯片和模拟控制电路,如图9所示。探测器还具有烟雾传感器、气体传感器、温度传感器和消防等多种接口及声光报警功能。
3 软件设计
主程序流程图如图10所示
软件包括主程序、中断程序、数据处理程序、按键判断及阈值更新程序、A/D转换延时程序、显示程序、RS485通信程序、实时时钟程序等。系统启动后自检,经过初始化,单片机设置8路参数、温度报警值、漏电流报警值、电流互感器变比、报警与预警延时时间,然后每隔50 ms接收8路实时数据。程序开始运行时首先采集烟雾探测器信号和温度探测器信号,经过信号与处理以后,通过当前的结果可以判断是否有火灾发生。如果能判断起火,则输出火警信号,并驱动相应继电器,切断电源。如果判断温度短时间内异常升高或烟雾信号,电流信号到达异常值则发出预警信号,并进一步关注温度和烟雾信号的变化趋势,如果趋势继续升高则报警并作后续工作,否则取消报警。对于电流信号超出设定值20 s则认为是故障信号。如果根据预处理后的信息不能够明显判断出是否有火灾发生,则配合气体探测器采集的信号,将气体、烟雾、温度探测器信号输入模糊控制器进行判断。
4 结语
本设计的漏电火灾监控探测器是校企的合作项目,实现最多8路的漏电检测报警和独立可选脱扣控制的功能,同时可以消防接入,能有效地监控漏电引起的电气火灾,经实验检测达到预期的目的,且采用模块化设计易于升级,人机接口易于操作,价格成本低,易于市场化。
参考文献
[1]GB13955-2005剩余电流动作保护装置的安装和运行[S].
[2]洪文化.关于剩余电流火灾报警系统若干问题的探讨[J].低压电器,2007(12):18-21.
[3]GB14287-2005电气火灾监控系统[S].
[4]彭国星,贺建飚.浅谈建筑物火灾监控系统的智能化发展[J].株洲师范高等专科学校学报,2007,12(2):70-71.
[5]甄丽平,马莉.模糊逻辑在图像火灾报警系统中的应用[J].郑州轻工业学院学报:自然科学版,2004,19(1):46-48.
[6]洪飞.火灾自动报警系统设计[J].中外建筑,2003(6):28-29.
[7]路萍,庞彬,李华.基于PIC单片机的多选择性漏电保护[J].仪器仪表学报,2004,25(z1).
[8]向前.火灾报警控制系统的联网设计[J].制造业自动化,2005,27(2):67-69.
漏电火灾 篇2
随着经济的发展，人民生活水平的提高，电器设备的使用越来越广泛。同时，电气火灾的发生也越来越频繁。引发电气火灾的原因多种多样，主要有：短路、过负荷、接触不良、漏电、灯具和电热器具引燃可燃物等。其中漏电是导致电气火灾的重要原因之一，这种火灾比起短路等引起的火灾更具隐蔽性，通常是悄悄地发生，失火后也难以找出真正的原因（通常被短路等假象所掩盖），使人们疏于防范，因此，危害性也就更大。充分了解漏电的火灾危险性，加强对漏电的防范是当前电气防火工作的重要任务之一。漏电的火灾危险性及造成漏电的因素 电气线路或设备绝缘损伤后，在一定的环境下，对靠近的物质（穿线金属管、电气装置金属外壳、潮湿木材等）会发生漏电，使局部物质带电，给人们造成严重的甚至致命的触电，产生火花，电弧、过热高温等而造成火灾。
当电气设备发生漏电即碰壳短路时，电流将设备外壳、保护接零线（保护接地线）、零线（大地）形成闭合回路，通常漏电电流将很大，会使熔断器动作而切断电源。但是由于诸多原因的存在（如熔断器规格可能人为加大数倍或被铜丝代替、接地装置不符合要求造成接地的阻较大、接地线接地端子连接不牢、保护装置失灵或设置不合理等）会使过流保护装置起不到过流保护作用，这样漏电一旦发生，将持续存在，导致触电或电气火灾事故，许多漏电火灾案例也证明了这一点。
造成漏电的因素很多，归纳起来，主要有以下几种：（1）低压配电系统的安装多是非电气专业人员，素质参差不齐，质量难以保证，表现在：潮湿或有酸碱腐蚀性的环境中，电线明敷，设备未做保护直接安装：布线时，刀、钳、锤等损伤绝缘层；导线接头连接质量和绝缘包轧质量不符合要求等等的不规范现象：（2）电气线路或设备疏于检查，因过负荷或使用年限较长等原因绝缘劣化；（3）选用假冒、伪劣的电气产品；（4）外界因素：水分浸入、挤压、鼠咬等。漏电引起火灾的原因
（1）漏电电流引起火灾。漏电故障点通常情况下接触会不实，似接非接，导致接触电阻较大，使过流保护装置难以动作，同时会在故障点处产生电弧。据测，仅0.5A的电流的电弧温度可超过2000℃以上，足以引燃所有可燃物。
（2）保护零线或保护地线的接线端子处连接不实，引起火灾。相线与零线接线端子连接不实，设备工作不正常，可以及时发现处理，而保护零线或地线的接线端子连接不实，电阻过大，设备照常工作，故障点则不易被发现。一旦漏电，由于故障点接头太松或腐蚀等，出现高阻，造成局部过热，连接端子处产生高温或电弧，能够引燃周围可燃物质，或者烧坏电器插座、开关等，引燃木质底座，这是较为常见的漏电起火形式。2000年7月，杭州市某饭店配电盘火灾即是1例，失火前，饭店已打烊，负荷处于低谷。火灾发生时，照明用电仍然正常。经查配电箱内总空气开关严重炭化，保护零线接线柱有金属凹形熔痕，与漏电情况相符。
（3）漏电电压引起的火灾。漏电持续发生后，由于电流不能流散，而导找阻力小的另一回路通地，会沿保护接零线（接地线）传导使所有与之相连的电气装置的金属外壳带有对地电压，这时就可能向邻近低电位的水暧管、煤气管等金属构件飞弧成为起火源，仅20V的维持电压就可使电弧连续发生，同样能引燃 周围可燃物。如果是向煤气管飞弧，就可能击穿管壁，造成煤气泄漏引起火灾。需要说明的是，由于电压的传导，漏电点与起火点不一定一致。
（4）保护零线或保护地线的线径如果选择过小，当通过较大的漏电电流时，线路温升较快，同样也能引起火灾。漏电火灾的防范措施
3.1 加强对电气从业人员的管理
要建立健全电气操作规程，所有电气从业人员都必须学习掌握这些操作规程，非电气专业人员一律不准上岗。要加强对电气从业人员的培训，定期举办培训班，提高电气从业人员的技术及安全意识，杜绝造成火灾的人为因素。
3.2 采取必要的技术保护措施
（1）装设漏电保护器。现行的低压配电系统中设置的保护接零和过流保护装置等措施不能完全有效地防止漏电火灾的发生，因此，在建筑物电流总进线处应设置专用于防火的漏电保护器。为防止大面积停电，在电源总配电箱和用户开关箱中应分别设置漏电保护器，其额定动作电流和额定动作时间应合理配合，使之具有分级保护的功能。
（2）合理选择保护接零（保护接地线）及设计接地电阻。保护接零及保护接地线的截面积选择必须经过计算确定，并用碰壳短路电流校核。其接线端子必须可靠连接，不允许有松动，要经常检查其连接质量。电气设备的保护接地电阻值不应超过4Ω，如用电设备的容量较大，熔体熔断电流也较大时，应增加接地线截面或并联接地体以充分减小接地电阻值，增大漏电短路电流，从而有利于保护装置动作。
（3）实施等电位联结。漏电保护器对于单相220V线路只提供间接接触保护，同时还存在因机件磨损、接触不良、质量不稳定寿命较短等因素而导致动作失灵的种种隐患，不能单独成为一种可靠的保护措施，因此尚应实施等电位联结，才能有效地消除漏电的电气线路或设备与低电位的金属构件之间电弧、火花的产生，即消除漏电电压引起火灾的可能。等电位联结是指将保护接零总线与建筑物的总水管、总煤气管、暖通管等金属管道或装置用导线联结的措施，以达到均衡建筑物内电位的目的，尤其是对于易燃易爆场所更有其不可替代的作用。
漏电火灾报警系统设计浅谈 篇3
《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95 (2005年版) 的修改新增加了漏电火灾报警系统设计。规范的解释是为了防范由漏电引起的火灾和保证人身安全。
为保证人身安全, 低压配电设计部分已经对漏电流保护做了许多技术规定, 应该是有效的;这次规范修改强调了要做出报警。对漏电引起的火灾, 《住宅设计规范》GB50096-1999 (2003年版) 规定:每栋住宅进户主电源开关应设置300-500m A的带漏电流保护的主开关;公共建筑暂未规定。但这次“高规”修改强调了所有建筑的漏电火灾报警。
“高规”修改强调要自动检测漏电流、过电流, 当超过规范规定时, 要切断电源并进行声光报警, 还要求报出回路地址、状态。这次修改提出的是漏电火灾报警系统, 因此要用系统设计来解决。但它又与消防火灾报警系统有关, 所以漏电火灾报警系统应与消防火灾报警系统取得关联。
二、漏电火灾报警装置的设置
2.1设置范围
按GB5116-98附录D2所列的以下部分区域, 应考虑设置漏电火灾报警装置:
D2.1财贸金融楼票证库;
D2.2电信楼、邮政楼的重要机房;
D2.3商业楼、商住楼的营业厅、展览楼的展览厅;
D2.4高层民用建筑和人员密集的公共活动场所;
D2.5电力调度楼、防灾指挥调度楼的计算机房、控制机房;
D2.6广播、电视楼的演播室, 节目播出技术用房;
D2.7图书馆书库、阅览室;
D2.8档案楼档案库;
D2.11科研楼可燃物较多和火灾危险性较大的实验室;
D2.19体育馆、影剧院、大型放映厅的人员密集场所;
D2.20高级办公室、会议室、陈列室、展览室、商场营业厅;
D2.22面积大于50m2的可燃物品库;
D2.27餐厅、娱乐场所、卡拉OK厅、歌舞厅 (夜总会) 、多功能表演厅、大型电子游戏机房;
D2.31商业、企事业单位的公共厨房;
2.2漏电火灾报警装置应安装在以上区域配电箱的主开关处:
当仅有一级漏电火灾报警装置时, 其所警戒的区域计算漏电流值不应大于250m A (或额定漏电流动作值500m A) 。
1、当设置一级漏电火灾报警装置不能满足要求时, 应考虑划小报警区域或设置多级漏电火灾报警装置。
2、在需要设置二级漏电火灾报警装置时, 二级漏电火灾报警装置应安装在该区域的分配电箱的主开关处, 其装置所警戒的区域计算漏电流值不应大于150m A (或额定漏电流动作值300m A) 。
2.3旅馆、饭店、公寓、公共浴室的插座、照明配电支路服务面积大于150 m2, 其计算漏电流值大于150m A, 应在末端支路装设漏电火灾报警装置。
2.4按配电设计要求配置的末端支路漏电保护开关动作电流在30m A及以下时不纳入漏电火灾报警系统设计。
2.5上下级漏电火灾报警装置应满足动作电流和时限的配合要求。
1、为了保证有选择地切断故障, 要求上下级漏电火灾报警装置的额定漏电电流动作值之比为2.5~3。
2、如果要求在时限上满足选择性动作, 只要利用上一级漏电火灾报警的断路器带短延时脱扣器使之延时动作, 并应符合配电设计保护电器的配合要求。
三、设计中考虑的因素
根据以上要求, 在设计漏电火灾报警系统时还应考虑以下因素:
要选用合适的防火漏电报警器, 最好具备漏电和断路、过电流双重保护的内置塑壳断路器。防火漏电报警器电子感应电流的大小, 应具备下述功能。
1) 过、欠压动作保护: (当相电压高于275V时, 发出声光报警动作;当相电压低于155V时, 发出声光报警动作) ;
2) 漏电动作保护: (一般为漏电动作电流200m A、300m A、500m A可供用户分档选择) ;
3) 漏电电流动作液晶数码显示;
4) 过载声光报警动作;
5) 故障动作语音拨号报警;
6) 短路、漏电声光报警动作;
7) 本机动作实时记录 (过载、过压、欠压、漏电外触发) ;
8) 故障类型识别指示;
9) 联动实时记录配电柜内的开关电器 (断路器) 动作时间;
10) 外部控制 (远程控制切断负载电源) ;
11) 可与感温探测器、感烟探测器、可燃气体探测器联动控制;
12) 可与火灾自动报警系统联动, 实现远程切断负载电源 (24VDC) ;
13) 故障动作记录并可查询;
14) 自检 (仅对本机电路进行自检) ;
15) 专用组态软件, 实现微机远程控制循环与多太报警器进行操作。
四、漏电火灾报警系统的结构
漏电火灾报警系统为微机技术、通讯技术的全总线智能技术, 组成分布集散的监控系统, 便于设计、施工和布线管理。
1) 产品应具备标准化接口, 监控计算机可对分散的报警器集中调度、控制、保护、监视、显示, 达到用电安全管理、控制、保护、分析与一体的通讯智能化系统, 并便于实现与消防联动。
2) 大屏幕液晶显示。基于WINDOWS平台, 全汉化的图形界面, 操作人员可通过形象的图形加文字菜单及联机帮助, 具有全局事件的响应功能, 以动态图和声音提示系统设备的异常。
3) 组态软件实现网络管理并具备有事故记录、状态显示、相电压显示、负载功率显示、漏电动作电流显示、用户负载档案、故障动作语音提示等功能, 所有状态均可在微机的浏览界面上显示刷新。
4) 监控系统具有较高的可靠性、灵敏度、快速响应速度、大容量的记忆存储功能和较高的实用性。
五、设计方法
如何使漏电火灾报警系统设计符合规范要求, 建议在具体设计中掌握以下几点:
1、掌握设计范围。需要考虑漏电火灾报警的, 高层民用建筑 (含住宅) 设计限定在进户的电源开关处:公共建筑应为人员密集、装修高级、有易燃物品的场所, 达到一定的面积空间或功能区。为了保证人身安全, 应按低压配电设计规范要求设置漏电流保护。只需对其中重要的回路实行系统的检测和控制, 如高级宾馆中的总统客房等。
2、防火漏电报警器的设置。漏电火灾报警系统中防火漏电报警器一般设定漏电动作保护电流为200m A、300m A、500m A。根据不同建筑类型选用不同的档次。根据选定的档次要计算某一面积空间或功能区的漏电流可能的实测值。对于较大的区域应设置多个防火漏电报警器。
3、漏电火灾报警系统的电源应按消防电源处理。
六、结束语
漏电火灾报警系统是设计的新课题, 规范提出了实时检测和报警双重要求。但由于目前对漏电流的实时检测技术还够不成熟, 并且可应用的产品很少, 因此, 掌握过程参数并不重要, 重要的是对达到漏电流设定值时系统要做出报警和控制。只要每一个漏电保护器带输出辅助接点, 消防报警和联动控制器增加输入/输出模块, 增加漏电火灾报警显示盘, 就完成了漏电火灾的系统计算机管理, 并构成了完整的火灾报警联动系统。
参考文献
[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95 (2005年版)
[2]《火灾自动报警设计规范》GB5116-98
漏电火灾 篇4
关键词：民用建筑,火灾分析,报警系统
1 简述电气出现火情的原因和要关注的事项
1.1 一般来讲, 公用区域最为恶劣的电气火情问题是装置和线路等的气温非常的高, 首先在设计的时候未认真地分析其品质, 使用不合理的导线等式的其温度增加。除此之外, 线路不合理的连接等因为设置的不合理, 而导致温度上升, 进而引发问题。在监管的时候, 可以使用红外设备来展开具体的分析活动, 分析它的实际气温情况。
1.2 建设安装无序, 使得装置容易出现不利现象。电线等的暴露在外面, 一些灯具等的电源插头漏在外面。
1.3 没有在电气装置和易燃物体间设置间隔区域, 使得火情的出现几率增大。
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, 平时的活动中, 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。
1.4 没有认真地开展线路铺设活动
1.4.1 最常见的是发生在吊顶区域中。
比如一些使用的是木材, 此时配线不经过保护管;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, 还有一些线路虽说是穿过了但是还是有一些留在外面。
1.4.2 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。
1.4.3 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。
1.5 可移动的插座出现问题的几率非常的高
不管是公用区域亦或是住宅中, 其导致问题的几率都是非常的高的。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。
1.6 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。
1.7 没有认真地开展管控方法
库房灯具下面直接的放置一些易燃物品。一些发电机和易燃物放到同一个区域中。在配电柜的附近随便的放置一些杂碎东西。电缆沟遗留有可燃性杂物等。
1.8 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, 此类消防装置以及线路, 不但当火情发生的时候无法起到应有的功效。相反的会变成引发火情的关键要素, 要认真的关注该项内容。
1.9 竖井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, 带来非常不利的影响。
2 适合用到防火方法中的漏电保护
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。这是我们都了解的内容, 当装置中的电流合理, 不发生外泄现象的话, 此时装置就是百分百的绝缘的。假如装置或者是线路等出现了问题的话, 此时电流就能够通过地表回归到变压设备中, 我们都知道电流本身具有激磁功效, 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, 并不和电压存在关联, 这种开关就被称之为剩余电流保护开关。所以, 其保护于接地是等同的。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, 针对那些运作合理的用电设备和它铺设的线路来说, 剩余电流保护开关都不应该动作, 假如回路里有余下的电流的话, 此时不管其是经由保护线亦或是开关, 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。
到底其在何种状态下会导致问题呢, 通常来讲, 如果问题区域自行外泄的能量可以使得附近的物体燃烧的话, 就容易导致火情发生了。大多的此类火情都是因为电弧而导致的, 通过深入的分析具体的情况, 我们发现, 只需要很小的电流就能够导致电弧发生, 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。
3 开展漏电火情警报体系的原因
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。在当今这个经济高速前进的时代中, 因为群众对于安全用电的知识有了一些全新的认知, 此时出现人身伤害的几率下降, 不过导致的火情的总数却不断地变多, 这与我国火灾数目呈逐年递减的趋势形成了鲜明对比。在上个世纪中后期, 在RCD作为防范电气火灾的一种措施推广时, 很多区域, 即使一些大城市都未认真地关注, 很多机构和员工觉得它是没有任何意义的。就算是那些持同意意见的人也由于一些特殊的要素, 仅仅的设置了两个级别, 此时就使得建筑面对没有被线路保护的区域, 所以, 线路的防火就面对很多的不利现象, 很显然它和当前的国家大形势是不相协调的。
在我们国家, 由于电气导致的火情在所有的火情中占据的分量是非常高, 结合当前的这一特征, 还应该及时的探索电气层次的法规, 争取从根源上应对问题。像是美国已经有了有关的法规。
关于漏电火灾报警系统应用的探讨 篇5
在目前大量的建筑项目中,电子设备都存在固有的漏电电流、设备因接地故障而存在漏电电流、变频设备和大量灯具的使用造成中性线过载绝缘老化而造成漏电等等状况都对此建筑的安全运行提出了挑战。而漏电故障相对于其它故障具有着隐蔽性,不容易被察觉;漏电电流量的长期积累到一定程度后才表现为火灾险情,在此期间安全隐患一直存在,威胁着人身和建筑安全。因而建立一个可靠的漏电监控系统,及早发现和遏制隐患,对提高建筑的安全性,保障其健康运行势在必行。
国家规范对建筑中的漏电保护系统的实施也做了切实的规定。在《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)局部修订条文9.5.1条、国标《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GB13955-2005都强调了剩余电流动作保护装置在防止因接地故障而引起的电气火灾的防护作用,要求在建筑物内安装剩余电流动作为火灾监控系统。预防建筑电气火灾,设置漏电火灾报警系统的国家标准和规范正逐渐完善,今后有关场所设计、应用漏电火灾报警系统也将越来越多。因此,通过对当前漏电火灾报警系统的工作特点和根据不同的应用场合以及应用中存在的问题进行分类的探讨,立足于现实,并结合系统特点,来实现从系统设计到安装的系统解决方案,从而更合理的应用漏电火灾报警系统来消除建筑电气因漏电引起的火灾。
2 剩余电流动作报警系统构成
2.1 电气防火报警控制系统
电气防火报警控制系统,简称“电气火灾监控系统”,由剩余电流式电气火灾监控探测器、测温式电气火灾监控探测器、电气火灾监控设备组成,用于在线实时监测剩余电流、接触点温度,达到设定值时,发出预警信号,提醒工作人员排除故障隐患。漏电火灾报警系统示意图如图1所示。
2.2 漏电火灾报警系统软件控制
运行FH2000终端控制台双向通讯组态软件,对控制器进行操作控制,软件统一界面将末端故障类型、故障地址、故障状态报知管理人员,提醒值班人员及时排除故障。值班人员可密码设置手动或自动断电信号模式、控制相应控制点漏电火灾报警控制器的位置断电。漏电火灾报警系统软件控制流程图如图2所示。
3 剩余电流动作报警系统的使用特点
1)系统主要为预防低压配电系统中漏电引起的接地故障火灾而设计,从而应与低压断路器和熔断器对配电系统形成全面的有效保护;
2)为保证有效监控,系统设计可设两级保护:可分别安装于建筑物总进线处检测漏电电流、过电流,当超过设定值时,只发出声光报警信号,但不动作切断电源;下一级安装于配电箱或控制箱,作用于检测漏电、过电流、过电压、欠电压等信号,当超过设定值时,发出声光报警信号并自动切断电源。通过总线制四芯线,将信号传送到控制中心FH2000终端控制台控制网络软件系统内;
3)系统采用总线制通讯方式,把若干台漏电报警器以总线制并联方式,与总线制传送仪连接起来;对各被保护线路和用电器的漏电情况通过FH2000终端控制台的网络软件系统集中统一管理、调度、控制;
4)系统通过巡检的方式与各控制点保持通讯监测;
5)采用闭环电流驱动控制技术,通讯距离最高可达到1.2km,从而形成远距离集中管理;
6)发生重大故障后,必须将故障排除后,方可对漏电报警器进行复位;
7)漏电报警系统应采用独立总线构成系统,系统主机可显示报警故障信息。
4 剩余电流动作报警系统应用的一般要求
1)为实现GB13955-2005《剩余电流动作保护装置的安装和运行》关于分级保护的规定,漏电报警器具有多级可整定漏电电流:100mA、200mA、300mA、500mA、800mA、1000mA;
2)在设备末端,由漏电动作电流I△n≤30mA漏电断路器实现保护,额定动作Tn<0.1s,主要用于人身防护;
3)在楼层进线处选用低灵敏度延时型的剩余电流保护装置,整定电流为100mA～300mA;当检测发生故障时,信号上传,由消防中心对信号进行确认,并由消防系统动作脱扣;
4)在主干线处,剩余电流为200mA～500mA;此处设置的漏电报警控制器,检测漏电电流、过电流,当超过设定值时,只发出声光报警信号,但不动作切断电源。
5)对于重要负荷:包括消防、安防、应急电源、通道照明线路及不允许断电的重要场所,安装报警式漏电报警器,可采集漏电电流、过电流等信号,但不切断电源;同时将采集到的信号通过总线上传到控制中心,可设置手动断电模式,既保证了用电安全又保证了供电的不间断性。
5 剩余电流动作报警系统在不同场所的应用
根据国标《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GB13955-2005中,关于分级保护的规定,安装剩余电流火灾监控装置时,应对建筑物内防火区域做出合理的分布设计,确定适当的保护范围、预定的剩余电流动作值和动作时间,并应满足分级保护的动作特性要求,缩小故障切断电源时引起的停电范围。
5.1 宜设漏电火灾报警系统的建筑类型
根据建筑物的火灾危险性大小、人员密集程度,下列建筑物的供电干线或电源线路上宜设漏电火灾报警系统:
商业楼建筑(包括地下类商业建筑);
博物馆、展览馆建筑;
影剧院、歌舞、娱乐建筑(包括地下同类建筑);
餐饮、酒店、旅馆;医院学校等建筑;
公寓、居住建筑;
其他火灾危险性大、人员密集的场所及建筑。
5.2 分级保护
剩余电流动作保护装置分别装设在电源端、负荷群、负荷端,构成两级或以上的串接保护系统。且各级剩余电流动作装置的主回路额定电流、剩余电流动作值与动作时间协调配合,实现具有选择性的分级保护。根据用电负荷和线路具体的情况需要,一般可分为两级或三级保护。
在总电源端、分支线首端线路末端装设剩余电流保护装置。
二级保护:一级保护和末级负荷
三级保护:一级保护、中间保护和末级保护
在采用分级保护方式时,上下级剩余电流动作保护装置的动作时间差不得小于0.2s,上一级剩余电流保护装置的极限不驱动时间应大于下一级剩余电流保护装置的动作时间,且时间差应尽量小。
5.3 医疗建筑
在设计医院项目的漏电火灾报警系统时,对于一些正常用电,可以安装于各楼层配电箱、控制箱进线开关处,作用于检测过电流、漏电电流等信号,超过设定值时,发出声光报警信号并动作切断电源。但是一些重要场所设置就有所不同了,我们知道医院是救死扶伤的场所,特别是手术室。手术过程中的任何一秒出现意外都有可能使一个鲜活的生命从我们身边消逝,因此医院的手术室是不允许断电的场所。根据GB13955 4.6规定,建议安装报警式的剩余电流式探测器,检测过电流、漏电电流等信号。超过设定值时,发出预警信号,不切断电源;同时将所采集的故障信号,通过总线方式,传送到系统主机。因此一些重要负荷如:消防应急电源、手术中心等不允许断电的场合就只能设置只报警、不动作的探测器,作用于同时一组报警触头作信号反馈输出。
5.4 化工场所
在设计化工类项目的漏电火灾报警系统时,化工场所由于可燃性物质较多,在漏电保护上除了人员密集的车间外,尤其是在科研场所和物资仓库上需要加强对于电气设备的保护。但这些场所很多时候不可以切断电源,这就要求我们在检测漏电、过电流等信号时设置多级的报警分档等级,但不进行动作。建议安装报警式的剩余电流式探测器,检测过电流、漏电电流等信号,超过设定值时,发出预警信号,不切断电源;同时将所采集故障信号,通过总线方式,传送到系统主机。并设置6组电话,当发生安全隐患的时候可直接与工作人员取得联系,及时在危害最小时排除安全隐患。
5.5 高原地区的建筑
由于高原地区地理环境的不同,会导致开关的分断能力的降低。因此高原地区的电气设备的选择上,往往需要选用大安培的开关代替小安培的。而漏电设备的选用上也要做出相应的调整,避免在应该分断的时候设备没有及时动作而造成事故的危险。
5.6 漏电火灾报警系统接线和安装的注意事项
根据上述漏电火灾报警系统的应用特点,漏电火灾报警系统具有很高的独立性,但与配电系统密不可分。接线时,应按漏电报警器标明的电源进线端和出线端,正确接线,不得反接。安装塑壳断路器时,应按要求,在电弧喷出方向有足够的飞弧距离。安装时,必须严格区分N线和PE线,3P四线式或4P四线式的N线应通过漏电火灾监控系统的电流互感探测器。通过漏电火灾报警系统的电流互感探测器的N线,不得作为PE线,不得重复接地或接设备外露可接近导体。PE线不得接入剩余电流保护装置。
6 剩余电流动作报警系统在改造工程中的应用
6.1 控制器的调整
改造项目,现有的系统已经运行,在当初设计时没有考虑火灾报警系统的后续安装,因此,在现有的配电箱中并没有预留漏电火灾报警控制器的位置。
系统在开发之初就应将改造项目考虑到应用对象中。针对现有配电柜,可采用外部安装分体式漏电控制器的形式:漏电控制器单独做成一个箱体,将配电箱电源进线先通过漏电报警器,再接入配电箱;专门安装的漏电控制器箱设置在配电箱附近。
改造工程中建议使用矩形的剩余电流互感器,可以尽量不触动原来配电箱内部导线和器件布置,这样会减少施工难度和保证原系统的稳定性。
6.2 通讯管线的敷设
由于漏电火灾控制系统通讯采用闭环电流环技术,使用BV-4X1.0四芯或者普通电话线作为系统总线。对于此总线可采用φ20的金属软管在配电间贴墙明装,公共空间穿金属软管在弱电线槽中即可。总线长度可达2.2km,1个纵向空间(如1个上下对齐的强电井)1根总线即能连接所有控制点。这样系统简洁、没有烦杂的线路连接,使系统与其它以前已存的弱电系统容易识别。
6.3 施工中的注意事项
漏电火灾报警系统的剩余电流互感探测器,在配电柜(箱)内安装,要特别注意施工安全。要在断电情况下施工,并注意强弱电分开走线,特别要注意防止接错线或搭线,造成强电串入漏电火灾报警系统总线中,烧毁整个漏电火灾报警系统。
改造工程一般应将漏电报警器/剩余电流探测器置于塑壳断路器下端出线处,当安装不便时,可考虑安装于塑壳断路器的入线端。
6.4 检测
施工单位应配备移动式(手持便携式)剩余电流检测仪,并在调试时先进行配电系统剩余电流的检测,及时排除剩余电流异常情况,并作详细记录。根据GB13955标准5.7.3和5.7.5要求,设定合适的漏电流报警阀值,通常报警设定值取值不小于线路和设备正常运行泄漏电流值的两倍。
7 结束语
随着电子技术、远程控制技术、总线技术、通讯技术等的高速发展,现如今已经可以实现电气火灾的早期探测、预警。故障信息可通过总线传送到消防控制中心,并显示出故障地址,进行预报警。然后通过人工的方式排除故障,达到早期发现,从而消除电气故障的隐患。
随着漏电火灾报警系统的广泛应用,不同项目设置的要求也会越来越细致。如医院的不同场所要有不同的设置,手术室和消防电源要设置只报警不动作的系统,而其他一些非重要场合就可以设置既报警又动作的系统。
不同的项目其实施也是有所区别的,新建项目和改造项目就有所不同。
总之,我们要根据具体工程不同情况来具体分析,按照项目的不同要求来进行适合的设置和安装,才能达到最好的工程效果。
摘要：漏电火灾报警系统随着建筑设计防火规范的完善和工程应用的不断普及而得到改进,与此同时人们对漏电火灾报警系统的应用又在提出新的要求,不断推进着漏电火灾报警系统技术应用的发展。本文主要是针对漏电火灾报警系统工作特点和不同应用场所具体设置要求进行了介绍,希望通过交流,共同增进对漏电火灾报警系统设计的重视,更加合理地应用漏电火灾报警系统来预防电气火灾的发生。
关键词：漏电火灾报警系统,不同场所的应用,改造工程的应用
参考文献
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[5]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].3版.北京:中国电力出版社,2005.
漏电火灾 篇6
1 漏电的火灾的危险性
电气线路式设备绝缘损伤后, 在一定的环境下, 对靠近物质 (穿线金属管、电气装置金属外壳、潮湿材料等) 会发生漏电, 就像水管泄漏使局部物质受潮或水渍一样, 漏电可使局部物质带电, 而给人们造成严重的或致命的触电事故, 或因产生火花和电弧过热而造成火灾。目前, 在低压配电系统中多采用接零保护 (接地保护) 及过流保护装置 (熔断器、漏电保护器、断路开关等) 来防止严重的漏电短路的情况发生。当电气设备发生漏电即碰壳短路时, 电流将设备外壳, 保护接零线 (保护接地线) 零线 (大地) 形成闭合回路, 通常漏电电流将很大, 会使熔断器动作而切断电源, 似乎这种漏电的危险性是可以避免的。但是由于下述原因的存在, 使过流保护装置并不绝对可靠。
1) 熔断器规格可能人为加大数倍或被铜丝代替, 起不到过流保护作用;2) 漏电故障点可能发生在系统的足够远的末端, 故障回路阻抗较大, 漏电短路电流不足以令熔断器动作;3) 如果电气设备容量较大, 熔体额定电流超过漏电电流时, 熔断器也不会动作;4) 接地装置不符合要求, 造成接地电阻较大, 导致漏电短路电流较小也不会令熔断器动作;5) 当采用过电流自动保护开关时, 开关失灵, 或脱扣电流设置过大, 自动保护开关不动作;6) 保护接零 (接地) 线的接线端子连接不实, 造成接触电阻过大, 限制了故障电流, 致熔断器不动作。
2 漏电引起火灾的原因
1) 漏电电流引起火灾漏电故障点通常情况下接触会不实, 似接非接, 导致接触电阻较大, 使过流保护装置难以动作, 同时会在故障点处产生电弧。据测, 仅0.5A的电流的电弧温度可达2000℃以上, 足以引燃所有可燃物。保护零线或保护地线的线径大小容易被忽视, 如果选择过小, 当通过较大的漏电电流时, 线路温升较快, 同样也能引起火灾。
还有一种情况, 在潮湿环境下, 当带电裸导线接触木材, 泄漏电流流经它的表面纤维素时, 会使木材炭化发展成火灾事故。这提醒人们, 电气线路未经穿管保护而通过燃物时, 是十分危险的, 这种漏电的危险性存在于所有的配电系统中。2) 保护零线或保护地线的接线端子处连接不实, 引起火灾。相线与零线接线端子连接不实, 设备工作不正常, 可以及时发现处理, 而保护零线或地线的接线端子连接不实, 电阻过大, 设备照常工作, 但故障点不易发现。一旦发生漏电, 由于故障点接头太松或腐蚀等, 出现高阻, 造成局部过热, 连接端子处产生高温或电弧, 能够引燃周围可燃物质, 或者烧坏电器插座、开关等, 引燃木质底座, 这是较为常见的漏电起火形式。3) 漏电电压引起火灾。漏电持续发生后, 由于电流不能流散, 而寻找阻抗小的另一回路通地, 会沿保护接零线 (接地线) 传导, 使所有与之相连的电气装置的金属外壳带有对地电压, 这时就可能向邻近低电位的水暖管、煤气管等金属构件飞弧成为起火源。仅20V的维持电压就可使电弧连续发生, 同样能引燃周围可燃物。
3 造成漏电的因素及漏电火灾的防范措施
3.1 造成漏电的因素很多, 归纳起来, 主要有以下几种
1) 低压配电系统的安装多是非电气专业人员, 素质参差不齐, 质量难以保证, 表现在:潮湿或有酸碱腐蚀性的环境中, 电线明敷, 设备未做保护直接安装;布线时, 刀、钳、锤等损伤绝缘层、导线接头连接质量和绝缘包扎质量不符合要求等等不规范现象。2) 电气线路或设备疏于检查, 因过负荷或使用年限较长等原因绝缘劣化。3) 选用假冒、伪劣的电气产品。4) 外界因素:水分浸人、挤压、鼠咬等。
3.2 漏电火灾的防范措施
1) 强调规范防止违章严格按照低压电气装置操作规程办事, 非电气专业人员一律不准上岗, 杜绝能造成漏电种类的人为因素。2) 装饰装修工程布线合理。应严格执行《建筑内部装修设计防火规范》, 不用或尽量少用易燃可燃材料, 特别是在有电气线路通过可燃物时, 应穿金属管或难燃硬塑料管保护。由于塑料绝缘性能好, 故能较好地防止漏电。采用金属管布线时, 一定要防止绝缘层被损伤。配电装置 (开关、插座、配电箱等) 和用电设备与可燃物保持足够的安全距离, 确实分不开的, 应做好隔热保护措施。3) 装设漏电保护器。现行的低压配电系统中设置的保护接零和过流保护装置等措施不能完全有效地防止漏电火灾的发生, 因此, 在建筑物电源总进线处应设置专用于防火的漏电保护器。1996年施行的国家《低压配电设计规范》对此也作了较明确的要求。为防止大面积停电, 在电源配电箱和用户开关箱中应分别设置漏电保护器, 其额定动作电流和额定动作时间应合理配合, 使之具有分级保护的功能。4) 保护措施。保护接零及保护接地线的截面积选择必须经过计算确定, 并用碰壳短路电流校核。其接线端子必须可靠连接, 不允许有松动, 并经常检查其连接质量。5) 接地电阻值应符合设计要求。电气设备的保护接地电阻值不应超过4Ω, 如用电设备的容量较大, 熔体熔断电流也较大时, 应增加接地线截面或并联接地体以充分减小接地电阻值, 增大漏电短路电流, 有利于保护装置动作。6) 实施等电位联结。漏电保护器对于单相220V线路只提供间接接触保护, 同时还存在因机件磨损、接触不良、质量不稳定、寿命较短等因素而导致动作失灵的种种隐患, 不能单独成为一种可靠的保护措施, 因此尚应实施等电位联结, 才能有效地消除漏电的电气线路或设备与低电位的金属构件之间电弧、电火花的产生, 即消除漏电电压引起火灾的可能。等电位联结是指将保护接零总线与建筑物的总水管、总煤气管、暖通管等金属管道或装置用导线联结的措施, 以达到均衡建筑物内电位的目的。尤其是对于易燃易爆场所更有其不可替代的作用。
4 使用电气设备造成间接火灾的防范
1) 电焊机在焊接过程中要求双焊地线到位, 在现实中多数操作者将焊机的地线接人金属体远距离使用, 这样造成金属体虚接部分在工作时产生火花, 周围有易燃物体时会发生火灾。焊渣的散落点必须消除易燃物体, 在工作完毕后应给焊渣浇水降温。2) 在施工过程中, 多处照明用碘灯, 由于碘灯的功率大、温度高, 在有油漆的作业面易引燃油漆发生爆炸。所以在有油漆的作业面, 为了提高光照使用碘灯应绝对禁止。3) 用电回路的分配必须平衡, 用电电流失去平衡超出25%就会出零序电流, 烧毁用电设备而导致火灾。4) 种类易燃库房必须使用防爆灯, 开关不能设在库内。防止由于开关断合出现火花引燃已挥发为气体的易燃物发生爆炸。
5 防止漏电火灾的组织措施
1) 强化专业人员的责任, 落实技术规范。2) 多检查、整改, 对操作人员技术交底, 坚持规设备上合理使用, 在技术上按规程操作, 在人员组章制度。3) 定期对电气设备的绝缘、接地电阻进行测试并建立档案。4) 对重点部位的设备要有防火灾应急方案。
总之, 漏电导致火灾是可以预防的。只要是从组织、落实责任上长抓不懈, 漏电火灾是可以避免的。
摘要：电除了对人体的电击伤害外, 第二个危险就是漏电导致火灾。本文主要介绍漏电导致火灾的危害及其技术防范措施。
漏电火灾 篇7
关键词：电气火灾,原因,漏电火灾报警系统,高层建筑
近年来,电气火灾事故居高不下,造成大量人身伤亡和经济财产损失,电气火灾已成为一种灾难性危害。因此在分析引发电气火灾的原因的基础上,采取有效的技术防范措施,以遏制电气火灾的上升势头,是减少进而消灭电气火灾的根本途径。
1 引发电气火灾的主要原因
电气火灾[1]就是指用电设备、电气线路、接地电弧、雷击、静电等电的热效应导致电器设备内部、电气线路、周边可燃物起火引发的火灾。经对大量电气火灾实例的分析,笔者认为发生电气火灾的主要原因如下:1)电力设备陈旧、老化:线路绝缘老化引发火灾事故是发生电气火灾的非常重要的原因。2)超负荷:由于许多低压配电设备不具备保护功能或没有配保护原件,在过负荷运行时,导体的发热经长时间的积累,使温度达到设备绝缘性能的危险温度,最后引起设备中线路的短接而产生火花导致电气火灾的发生。3)短路:导线短路时,因有大量电流流过而使导体瞬间发热(保护装置来不及动作或没有可靠动作),使导体产生热量迅速达到着火点,引发电气火灾。4)漏电:漏电是引起电气火灾的重要原因之一,而且极具隐蔽性。使用电器介电强度不够、电线绝缘材料性能不好、电力施工不规范导致连接点不实等,都容易发生漏电。另外由于电力设备长时间运行,其绝缘材料的性能下降是不能逆转的,随着用电线路负荷运行,漏电电流会逐渐加大,造成漏电打火引燃周围可燃物引发电气火灾。5)接地故障:当线路设备发生接地故障时,容易引起电弧性短路故障点阻抗较大。它的短路电流并不大,断路器难以动作,从而使电弧持续存在。经试验,0.5 A的电流产生的电弧温度即可高达2 000 ℃～3 000 ℃,足以引燃任何可燃物,而且电弧的维持电压低至20 V时仍可使电弧连续稳压存在,难以熄灭。这种短路电弧极易成为电气火灾的点火源,因此,接地电弧性短路是最危险且多发的电气火灾起因。6)接触不良:由于施工工艺不规范和施工人员施工水平低下,导致部分连接点接触不良、接触电阻加大,当电流长时间通过连接点,使连接点热量累积,达到绝缘性能极限时,容易产生火花使线路起火引发电气火灾。7)谐波:谐波的产生会导致效率降低,增加损耗,从而引起过热,使绝缘介质老化加速,导致绝缘损坏,引起电气设备及配电线路过载导致短路,引发电气火灾。8)其他原因:雷击、静电等自然灾害引发的电气火灾。
2 漏电报警系统
通过上述对引发电气火灾的原因分析,不难得出引发电气火灾的原因。因此,必须设置一种有效的防范火灾的有效措施,准确实时监控电气线路的故障和异常状态,及时发现电气火灾的隐患,提醒有关人员去消除这些隐患,避免电气火灾的发生,无疑是防止电气火灾的一个有力措施。其中漏电火灾报警系统就是一种有效的防范措施。
2.1 漏电火灾报警系统概况
GB 14287-2005对漏电火灾报警系统作了明确的定义:用检测剩余电流的互感器,剩余电流探测器、报警器或控制器构成的电气火灾实时检测并实施报警或切断电源的装置。漏电火灾报警系统由若干台剩余电流式电气火灾监控探测器、电气火灾监控设备等组成。剩余电流式电气火灾监控探测器将采集漏电电流、过电流等信号,由单片机实时检测控制保护。电气火灾监控设备是接收来自于剩余电流式电气火灾监控探测器的报警信号,显示故障地址,语音报警,故障记录存储、查询、打印等功能。
漏电火灾报警系统中的“漏电”解释实际上已与我们传统理解的大不一样,在相关规范中准确地说应该称之为“剩余电流”,剩余电流比漏电电流含义更广,它包含了电器式线路绝缘损伤流入大地的故障接地电流、对地电容电流、谐波分量电流及电器设备和线路正常运行时对地的泄漏电流。
传统的漏电断路器的主要作用是保护人身安全,它在用电线路泄漏电流超过人身安全值时立刻切断电流,它无法探知电路的泄露电流大小,无法了解电路绝缘状态的变化,也就无法对电气火灾做出预报,基于电气火灾监控探测器的定义,剩余电流式电气火灾监控探测器的任务仅在于防范电气火灾,与GB 16917-1997规范的RCBO(剩余电流动作断路器,即漏电开关)在防护功能、技术参数、结构要求等方面有很大区别。RCBO更侧重于人身安全的防护。两者应配合使用,但不能互相替代。这就是为什么供电线路有三级保护却仍然频频发生电气火灾的原因,因此要科学地加装漏电火灾报警系统。
2.2 漏电火灾报警系统的设计
1)漏电保护在一般住宅楼中的装设。
一般住宅楼供电以三相进线,单相配电者居多,三相正常泄漏电一般是不平衡的,装设在主断路器处的三相式漏电断路器或漏电保护装置不可能监控每相漏电电流的实际变化,因此建议采取以下方案:a.每个单元设置一个电表箱(或总配电箱),其箱内每个用户出线处装设单相两极的RCD,这样,用户的配电线路和设备均在漏电断路器的保护范围内,平时可检测到每户漏电电流的变化情况,事故时也反映真实的全部漏电电流,到达设定值时发出信号,不脱扣跳闸。b.在总进线处装设具有三个独立的电流互感器或三个单相的漏电断路器,分别装设在每个相线上,并且每相的“N”线必须通过各自的电流互感器。本方案可直接监控每个相的正常漏电情况,只要其中一相有事故,即可发出预告警信号,停电范围比前方案稍大一些,但投资小,检查亦比较方便。
2)漏电保护在高层建筑中的装设。
高层建筑一般采用干线式供电,干线采用母线槽或分支电缆,电能通过干线和层配电箱,送到各层的用电点,如该层没有火灾危险性存在的用户、人员密集的区域和重要的房间,三根相线的正常泄漏电流相对来说亦较小,而且基本上是平衡的,则可在每层总配电箱的总开关处安装三相漏电保护装置;如层内除一般的用户以外,还有火灾危险性较大的场所或重要的房间,如娱乐场所、网吧、重要的档案库等,需要随时监视正常泄漏电流的变化情况,则应在层总配电箱内装设单相漏电保护装置。高层建筑中的用电设备,除由干线供电外,还有直接从变电所或总配电站用放射式供电的用户,如消防设备、电梯、水泵等,这些用户大多是三相用电设备,还有个别的单相用电设备,可根据用电设备的重要性,在供电始端装设三相或单相漏电保护装置。但应注意,一旦漏电保护装置切断电源时,会造成事故或重大经济损失的电气装置或场所(如消防用电)应装设动作于信号的漏电保护装置,将信号发给消防值班室,由值班人员视情况采用手动方式处理,确保了重要设备供电的不间断性和用电的安全性。
3结语
电气火灾已形成一种灾难性危害,其有效预防已刻不容缓,预防电气火灾的发生已成为关系国际民生的问题,采取设置漏电报警系统是防止电气火灾的有效预防措施,是火灾自动报警的预报警系统,又属于供配电系统电气故障的监控范围。
参考文献
[1]吕俊霞.电气火灾的隐患及预防措施[J].电气工程,2009(4):55-56.
[2]GB 50045-2005,高层民用建筑设计防火规范[S].
漏电火灾 篇8
1 漏电的火灾危险性
1.1 漏电引起火灾的原因
众所周知, 电气短路属于建筑物引发火灾中最常见的一种事故, 所以无论是设计者还是建筑者必须要在源头上尽量减少这种事故的发生率, 在设计中要有一个整体的规划章程, 万一有一天发生了火灾, 消防人员要能通过图纸短时间内就能寻找到事故的原因。电气短路基本上分两种, 一类属于金属性的电流短路, 另一类属于电弧性的放电短路。第一种的短路发生的时候整个电路的短路电流比较大, 线路短时间内会产生巨大的热量, 所以就有很多人以为这种短路引发火灾的可能性要大, 事实上并不是这样, 通常情况下, 因为保险丝在这种短路电流的瞬间攻击之下, 它既容易烧断而切断了整个电源, 所以起火的能行不是很大;而第二种短路是因为短路点没有焊死所以就导致了电火花或发电弧, 它所引发的短路电流并不是很大, 一般情况下保险丝是很难被熔断, 而电弧其局部温度可高达2 000℃~3 000℃, 所以是很易引燃周边的可燃物质, 这种短路电弧往往成为火灾的点火源。因此, 接地电弧性短路是最常见且多发的电气火灾起因。
1.2 造成短路的因素
电器设备超负荷运转, 导致线路短路并引起火灾。发生短路时, 线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍, 而产生的热量又使得温度急剧上升, 大大超过允许范围。当温度达到可燃物的引燃温度时, 即引起了燃烧, 从而导致火灾。设备安装不当或工作疏忽, 使电气设备的绝缘受到机械损伤;所选用设备的额定电压太低, 不能满足工作电压的要求;电气设备的绝缘老化变质或受到高温、潮湿或腐蚀的作用而失去绝缘能力;在安装和检修工作中, 由于接线和操作错误等都有可能引起线路短路。在安装电气设备的时候, 必须保证质量, 并应满足安全防火的各项要求。要用合格的电气设备, 破损的开关、灯头和破损的电线都不能使用, 电线的接头要按规定连接法牢靠连接, 并用绝缘胶带包好。对接线桩头、端子的接线要拧紧螺丝, 防止因接线松动而造成接触不良。电工安装好设备后, 用户在使用过程中, 如发现灯头、插座接线松动, 接触不良或有过热现象, 要找电工及时处理。此外, 也不要在低压线路和开关、插座、熔断器附近放置油类、棉花、木屑、木材等易染物。电气发生火灾前, 电线因过热首先会烧焦绝缘外皮, 散发出一种烧胶皮、烧塑料的难闻气味。所以, 当闻到此气味时, 应首先想到可能是电气方面原因引起的, 如查不到其他原因, 应立即拉闸停电, 直到查明原因, 妥善处理后, 才能合闸送电。
2 漏电火灾的防范措施
保护接零及保护接地线的截面积选择必须经过计算确定, 并用碰壳短路实验进行电流校核。其接线端子必须可靠连接, 不允许有松动, 并经常检查其连接质量。接地电阻值应符合设计要求。电气设备的保护接地电阻值不应超过4Ω, 如用电设备的容量较大, 熔体熔断电流也较大时, 应增加接地线截面或并联接地体以充分减小接地电阻值, 增大漏电短路电流, 有利于保护装置动作。实施等电位联结。漏电保护器对于单相220V线路只提供间接接触保护, 同时还存在因机件磨损、接触不良、质量不稳定、寿命较短等因素而导致动作失灵的种种隐患, 不能单独成为一种可靠的保护措施, 因此尚应实施等电位联结, 才能有效地消除漏电的电气线路或设备与低电位的金属构件之间电弧、电火花的产生, 即消除漏电电压引起火灾的可能。等电位联结是指将保护接零总线与建筑物的总水管、总煤气管、暖通管等金属管道或装置用导线联结的措施, 以达到均衡建筑物内电位的目的, 尤其是对于易燃易爆场所更有其不可替代的作用。
3 高层建筑发生火灾急救措施
如果超过消防车云梯的高度则无法从室外进行有效扑救, 而只能立足于自救, 即依靠室内的报警、疏散楼梯、消防栓和自动喷淋灭火, 防排烟等一系列消防措施。在配置方面, 一方面要配置完善的自动报警设备, 应及时向消防部门发送火灾情况, 同时要向火灾楼层群众通报火灾警报, 减少群众的惊慌度, 尽可能营救群众生命。另一方面, 要设置充足的消火栓, 为消防员及时灭火提供充足水源, 楼内应设置感温自动喷水灭火装置, 以便在火灾伊始就消除隐患目前, 一个非常突出的问题是近几年高层建筑火灾频发, 多数与大量的保温防水易燃材料有关, 增强高层建筑的防火意识已成为当务之急。要加大对入住率高、人口密度大的高层小区的检查力度。并适时组织对物业服务企业和入住居民就日常消防安全管理、高层建筑火灾逃生常识进行宣传, 提高城市高层居民和高层楼宇建筑的防火意识要作为重中之重。
参考文献
[1]李天恩.小康住宅电气设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2009.
[2]戴瑜兴.智能化住宅电气工程设计[J].低压电器, 2010 (2) :24-25.