淺談限流式保護器在商場(chǎng)電氣火災防范中的應用

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
 

【摘要】火災是威脅社會(huì )生產(chǎn)生活安全的主要因素，應該做好火災預防，以保障人們的生命財產(chǎn)安全。尤其是在大型商場(chǎng)當中，由于電氣系統的結構十分復雜，因此在發(fā)生火災后會(huì )造成嚴重的損失，給人員疏散和滅火救援帶來(lái)較大的難度。應該注重對當前電氣防火方法的改進(jìn)和優(yōu)化，以滿(mǎn)足商場(chǎng)各項工作要求，消除其中的火災隱患。本文將對商場(chǎng)電氣設備中存在曲火災危險性進(jìn)行分析，明確引起火災時(shí)原因，深入探索商場(chǎng)電氣防火的對策，為實(shí)踐工作提供參考。 

【關(guān)鍵詞】商場(chǎng)；電氣防火；危險性；對策 

        在經(jīng)濟的快速發(fā)展當中，商場(chǎng)數量和規模逐漸擴增，為人們提供了便利，同時(shí)也有助于產(chǎn)業(yè)的集成化發(fā)展。由于商場(chǎng)的體量較大且空間結構復雜，因此在其運行過(guò)程中應該嚴格做好防火處理，以增強商場(chǎng)的安全性。商場(chǎng)的人員密集且流動(dòng)性較大，而且使用的電氣設備和線(xiàn)路相對較多，這也會(huì )導致諸多火災隱患的存在，如果未能對其進(jìn)行排查與處理，將會(huì )導致嚴重的后果。近年來(lái)，雖然加大了對商場(chǎng)防火工作的重視，但是未能從電氣系統的運行特點(diǎn)和需求出發(fā)采取針對性控制措施，也會(huì )在防火工作中產(chǎn)生疏漏問(wèn)題，會(huì )對商場(chǎng)經(jīng)營(yíng)和人員安全造成巨大的威脅。因此，應該明確電氣防火的重點(diǎn)和難點(diǎn)，實(shí)現對防火措施的不斷調整，以確保消防系統的實(shí)效性。

1.1電氣照明

        光源在商場(chǎng)中的分布十分廣泛，隨著(zhù)當前商場(chǎng)用電量的變大，光源危險性也在逐步提升。尤其是在光源長(cháng)期運行中會(huì )出現溫度升髙的現象，包括了燈光、玻璃燈泡和燈座鎮流器等等，容易引發(fā)火災危險。熒光燈在墻上裝飾燈具、照明燈具和吊頂中的應用較多，由于釆用了埋入式的安裝方式，因此出現老化或者短路問(wèn)題后就會(huì )引發(fā)火災事故。釆用大功率白熾燈作為商場(chǎng)的探照燈，其表面溫度相對較高，因此周?chē)嬖诳扇嘉锲窌r(shí)也容易點(diǎn)燃。照明燈具在商場(chǎng)柜臺或者櫥窗中的應用也較多，通常釆用了非冷光源射燈和熒光燈，在長(cháng)期運行中容易出現表面溫度升高的現象。霓虹燈變壓器、電動(dòng)機和廣告霓虹燈、燈箱等，也是導致商場(chǎng)電氣系統發(fā)生火災的主要威脅因素。在商場(chǎng)舉辦大型活動(dòng)時(shí)往往釆用彩燈營(yíng)造氛圍，同時(shí)設置了大量的臨時(shí)線(xiàn)路，如果未能進(jìn)行規范化控制，也會(huì )造成火災事故。

1.2輔助設備

        電氣接插件在系統中的應用也十分常見(jiàn)，包括了變阻器、開(kāi)關(guān)和鎮流器等等，容易在運行過(guò)程中發(fā)生發(fā)熱和電弧等問(wèn)題，如果未能在管理和維護中及時(shí)發(fā)現并檢修，將會(huì )對商場(chǎng)的安全性造成影響。臨時(shí)電源插座應用于家電柜組當中，同時(shí)存在大量的多孔聯(lián)排插座，存在超負荷運行的狀況，也會(huì )導致火災事故的發(fā)生。加熱器具在電器維修和服裝加工等工作中的應用也相對較多，包括了電烙鐵和電熨斗等，也是商場(chǎng)中存在的主要危險性因素。

1.3電源線(xiàn)路

        臨時(shí)插座供電問(wèn)題，是當前商場(chǎng)電氣系統運行中存在的主要問(wèn)題，由于其存在較大的負荷，在長(cháng)期運行中缺乏相應的維護措施，風(fēng)險不斷升高。在設計中存在不合理之處，己經(jīng)難以滿(mǎn)足當前商場(chǎng)的運行需求，引發(fā)了發(fā)熱問(wèn)題。照明設備線(xiàn)路存在較大的負荷，缺乏對敷設方式的嚴格控制與管理，缺乏良好的散熱條件，導致存在較大的火災風(fēng)險。未能對電源線(xiàn)路導線(xiàn)進(jìn)行嚴格選擇，在使用中出現短路等故障。

2.1照明設備防火
        照明設備的合理選擇，是對商場(chǎng)火災加以有效預防和控制的關(guān)鍵，因此應該明確火災危險性情況，以確保照明設備類(lèi)型符合商場(chǎng)特點(diǎn)及防火標準。在選擇燈具時(shí)，應該盡可能控制其表面溫度，防止由于長(cháng)期運行溫度升高而引發(fā)的火災。冷光源在商場(chǎng)照明光源中較為常見(jiàn)，如果使用的電感鎮流器、白熾燈、熒光高壓汞燈和金屬鹵燈光源等功率在60W以上，那么應該對其具體的安裝位置進(jìn)行合理選擇。具體而言，附近不能有可燃構件或者可燃裝修材料等存在，以防止短路等故障引燃物品而造成商場(chǎng)的大面積火災事故。如果周?chē)嬖诳扇嘉?，那么為了增強電氣安全性，應該釆取相應的防護措施，包括了散熱材料和隔熱材料等，避免在長(cháng)期烘烤當中引發(fā)火災⑶。在商場(chǎng)照明系統中應用高溫燈具時(shí)，可以釆用鉛絲防護網(wǎng)進(jìn)行隔離，同時(shí)運用不可燃材料擋板進(jìn)行處理，明確與可燃物品的兼具，防止燈具爆裂后由于燈絲飛濺或者玻璃碎片等引燃物品。應該對燈光區的周?chē)h(huán)境進(jìn)行嚴格規范，消除其中的隱患，針對存在的氫氣球和塑料紙臨時(shí)廣告等加以清理，避免在接觸到高溫燈具后引發(fā)火災。嵌入式燈、吸頂燈和槽燈等功率在100W以上或者釆用鹵餌燈時(shí)，應該采用不可燃材料對其引線(xiàn)進(jìn)行有效處理，包括了礦棉和瓷管等，以增強其隔熱效果，防止出現短路等故障。

2.2輔助設備防火

        輔助設備是保障電氣系統運行的關(guān)鍵，在日常工作當中也應該做好相應的防火處理，防止設備老化等問(wèn)題引起的火災。在選擇輔助設備時(shí)，除了應該滿(mǎn)足電氣設備的運行需求外，還要對其質(zhì)量進(jìn)行嚴格檢測，確保其符合國家和行業(yè)相關(guān)安全標準，避免由于質(zhì)量不合格引起的火災。在線(xiàn)路輔助設備的安裝過(guò)程當中，應該明確專(zhuān)業(yè)電工的責任，避免出現亂拉電線(xiàn)或者接入過(guò)多電氣設備而引發(fā)的風(fēng)險問(wèn)題。熔斷器或者斷路器的選擇也是關(guān)系輔助設備運行狀況的主要因素，因此應該嚴格規范安裝流程，在短路故障發(fā)生時(shí)能夠對電源加以及時(shí)切斷處理兇。臨時(shí)插座在商場(chǎng)中的應用也較為常見(jiàn)，應對電源線(xiàn)路的負載性能加以分析，從而確保其符合整個(gè)電氣系統的運行需求。應該安排專(zhuān)業(yè)人員對臨時(shí)插座進(jìn)行定期檢查和維護，消除其中的安全隱患。尤其是出現異響、冒煙和燒焦等問(wèn)題時(shí)，應該及時(shí)關(guān)閉處理，實(shí)現對故障的排除，避免引發(fā)更大規模的安全事故。

2.3電源線(xiàn)路防火

        電源線(xiàn)路是電氣系統當中的關(guān)鍵組成部分，應該對導線(xiàn)類(lèi)型進(jìn)行合理選擇，從源頭上對火災問(wèn)題予以控制。根據國家相關(guān)標準和要求確定架空線(xiàn)路導線(xiàn)的類(lèi)型，通常選擇鋁絞線(xiàn)和裸銅線(xiàn)等，不能使用解股線(xiàn)、單股鋁線(xiàn)和鐵絲等。導線(xiàn)的截面也是決定其運行性能的主要因素，應該嚴格檢查其機械強度情況，防止在多種外界因素的影響下出現斷線(xiàn)事故。注重對導線(xiàn)載流量的嚴格控制，避免由于過(guò)載發(fā)熱而引起的導線(xiàn)燒毀等問(wèn)題，同時(shí)確定合理的線(xiàn)路電壓損失，防止對用電負荷工作造成負面影響。注重對建筑電源線(xiàn)路設計的嚴格審核，根據國家建筑設計防火規范和電氣安裝相關(guān)要求開(kāi)展工作，銅芯導線(xiàn)的性能較為可靠，通常釆用三相五線(xiàn)制和一相三線(xiàn)制等形式皈。在敷設隱蔽線(xiàn)路時(shí)應該對其予以保護，通常釆用金屬管。商場(chǎng)中電氣設備線(xiàn)路的動(dòng)力較大或者應用高溫燈具時(shí)，應該對線(xiàn)路釆用單獨敷設的方法，運用隔熱材料加以防護。選擇短路保護裝置、漏電保護裝置和過(guò)負荷保護裝置時(shí)，應該確保其經(jīng)過(guò)相關(guān)部門(mén)的認可。

2.4開(kāi)展日常檢查

        對于商場(chǎng)重點(diǎn)位置的日常檢查，能夠及時(shí)發(fā)現其中存在的火災隱患并及時(shí)處理，這是保障商場(chǎng)電氣安全的關(guān)鍵途徑。應該明確相關(guān)部門(mén)的職責，確保在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中能夠嚴格遵循國家相關(guān)消防法律法規，防止由于自身操作不當引起的火災事故，針對不按規定經(jīng)營(yíng)的商家應該進(jìn)行處罰和教育。注重對安全用電知識的普及和宣傳，及時(shí)糾正在日常經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)中的不規范行為，降低人為因素對商場(chǎng)安全的威脅。對電氣消防安全操作規程進(jìn)行了解，以降低電氣系統的運行風(fēng)險，構建完善的制度體系，為日常檢查工作的開(kāi)展提供保障。商場(chǎng)電氣火災往往是由于電源短路、雷擊和電氣故障等引發(fā)，在排查時(shí)應該予以重點(diǎn)關(guān)注。對電源源頭的控制，可以釆用多功能電源終端，實(shí)現對過(guò)電流或者過(guò)電壓等問(wèn)題的快速響應，通過(guò)切斷電源有效防止出現嚴重火災畫(huà)。消防安全標志的設置，可以提高人們的安全意識，嚴格遵循國家和行業(yè)標準，防止出現損壞和丟失等問(wèn)題。定期維護建筑內部的消防設施，確保良好的運行性能，以便在消防救援中發(fā)揮良好作用。對安全出口和疏散通道進(jìn)行檢查，確保在重大火災中能夠及時(shí)實(shí)施救援。

2.5實(shí)施監督

        加強對各個(gè)環(huán)節的嚴格監督，也能夠確保消防管理制度的有效落實(shí)，降低商場(chǎng)的運行風(fēng)險。應該明確消防機構的職責范圍及內容，實(shí)現對工程項目的審核，明確設計單位和建設單位在消防設計中的責任，防止由于過(guò)多的臨時(shí)性負荷或者突發(fā)性負荷對電氣系統運行造成安全威脅。注重對消防設施的合理設置，尤其是漏電火災報警系統的應用，能夠在第一時(shí)間發(fā)出警報以實(shí)現火災的控制。在施工期間要制定相應的監督機制，防止出現隨意更改電氣設計的問(wèn)題。確保在線(xiàn)路布設和電線(xiàn)型號選擇中能符合設計要求，增強整個(gè)施工過(guò)程的規范性。在工程驗收階段，也應該對電氣設備的安裝情況進(jìn)行檢查，確保電源電壓和設備電壓等符合標準，通過(guò)檢測其用電情況實(shí)現控制[7]。在建筑電氣系統投入運行后也應該實(shí)施監督，如果其局部用途發(fā)生變化，應該明確電氣系統的運行要求。在管理電氣設備時(shí)，應該嚴格遵循相關(guān)消防安全管理規定的要求。

3.1限流式保護器的功能及應用方案

3.1.1限流式保護器的設計
        電氣防火限流式保護器可有效克服傳統斷路器、空氣開(kāi)關(guān)和監控設備存在的短路電流大、切斷短路電流時(shí)間長(cháng)、短路時(shí)產(chǎn)生的電弧火花大，以及使用壽命短等當弊端，發(fā)生短路故障時(shí)，能以微秒級速度快速限制短路電流以實(shí)現滅弧保護，從而能顯著(zhù)減少電氣火災事故，保障使用場(chǎng)所人員和財產(chǎn)的安全。

        安科瑞ASCP200-1電氣防火限流式保護器的主要元件是固態(tài)開(kāi)關(guān)，不同于傳統家用的空氣開(kāi)關(guān)（微斷）。我們知道，傳統空氣開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)是一種機械運動(dòng)過(guò)程，分斷時(shí)間需要幾十毫秒(一般30～50ms)，帶負載斷開(kāi)時(shí)通常伴隨有電弧的產(chǎn)生。而固態(tài)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)則是依靠半導體內部的載流子運動(dòng)實(shí)現，分斷時(shí)間微秒級，速度快，無(wú)電弧產(chǎn)生。

        如圖1所示，當發(fā)生短路故障時(shí)，傳統空氣開(kāi)關(guān)在電流升至C點(diǎn)時(shí)才能動(dòng)作，且無(wú)法瞬時(shí)切斷電流，而固態(tài)開(kāi)關(guān)則可以在電流升至B點(diǎn)時(shí)即瞬間切斷短路電流。

 

圖1短路故障前后電流與時(shí)間關(guān)系圖

        從流過(guò)電阻的電流熱量公式Q=I2Rt，可以很容易看出，傳統空氣開(kāi)關(guān)與固態(tài)開(kāi)關(guān)在短路時(shí)所釋放的能量差別可以達到數千倍之多。因此當裝配限流式保護器的回路發(fā)生短路故障時(shí)，就可以避免電弧的產(chǎn)生，從而有效降低了電氣火災。

3.1.2 ASCP200-1功能特點(diǎn)

ASCP200-1型電氣防火限流式保護器是單相限流式保護器，較大額定電流為63A。主要功能如下:

A）短路保護功能，線(xiàn)路發(fā)生短路故障時(shí)，能在150微秒內實(shí)現快速限流保護；

B）過(guò)載保護功能，線(xiàn)路持續過(guò)載時(shí)，保護器限流保護；

C）表內超溫保護功能，保護器內部器件工作溫度過(guò)高時(shí)，

保護器限流保護；

D）過(guò)/欠壓保護功能，線(xiàn)路欠壓或過(guò)壓時(shí)，保護器告警或限流保護（可設）；

E）電纜溫度監測功能，被測線(xiàn)纜溫度超過(guò)報警設定值時(shí)，保護器告警或限流保護（可設）；

F）漏電流監測功能，線(xiàn)路漏電超過(guò)報警設定值時(shí)，保護器告警或限流保護（可設）；

G）通訊功能，保護器配置1路RS485接口，1路2G無(wú)線(xiàn)通訊，可以將數據發(fā)送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺，或第三方監控軟件或平臺，從而實(shí)現遠程監控。

3.1.3 ASCP200-1技術(shù)參數

3.1.4應用方案圖示

        ASCP200-1型電氣防火限流式保護器建議安裝在入戶(hù)開(kāi)關(guān)下端，額定電流值根據入戶(hù)開(kāi)關(guān)的具體規格進(jìn)行設置，典型應用示意圖如圖2所示：

圖2 ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖

3.1.5使用注意事項

        在選用限流式保護器時(shí)，限流式保護器的設定的額定電流應該與其前一級的斷路器的額定電流保持一致。例如，當限流式保護器輸入端斷路器的額定電流為32A時(shí)，應將限流式保護器的額定電流設置為32A。為保障限流式保護器的正常使用，嚴禁將其使用于與其前端斷路器的額定電流不匹配的配電線(xiàn)路中。

        ASCP200系列采用限流式保護器采用壁掛式安裝，可以?huà)靿Π惭b，也可以安裝在箱體內，應確保安裝場(chǎng)所無(wú)滴水、腐蝕性化學(xué)氣體和沉淀物質(zhì)，并注意環(huán)境溫度和通風(fēng)散熱。

        為確?？煽窟B接，接線(xiàn)時(shí)應按接線(xiàn)圖進(jìn)行，同時(shí)為了防止接頭處接觸電阻過(guò)大而導致局部過(guò)熱，也避免因接觸不良而導致保護器工作不正常，線(xiàn)頭應采用合適大小的U形冷壓頭壓接后，再插入保護器相應端子上并將螺釘擰緊壓實(shí)。

        保護器內部帶有交流電，嚴禁非專(zhuān)業(yè)人士擅自打開(kāi)產(chǎn)品外殼。保護器在使用期間，若被保護線(xiàn)路發(fā)生短路或過(guò)載故障而被限流保護時(shí)，保護器仍處于帶電狀態(tài)，不允許隨意碰觸用電線(xiàn)路的金屬部分。待檢查線(xiàn)路，并排除故障后，長(cháng)按保護器的復位按鍵約2秒鐘，使保護器恢復正常運行時(shí)。

        當保護器因超溫而發(fā)生限流保護時(shí)，則可能是因為負載電流過(guò)大，環(huán)境溫度過(guò)高或通風(fēng)散熱不良等原因導致，可通過(guò)加強通風(fēng)等措施，等保護器溫度降下來(lái)后，再長(cháng)按復位鍵，使保護器復位，恢復正常運行。

        電氣照明設備、輔助設備和電源線(xiàn)路等，是商場(chǎng)電氣系統當中的主要構成，也是存在火災隱患的關(guān)鍵位置，會(huì )對整個(gè)商場(chǎng)的安全性造成威脅。因此，應該針對其各自的運行特點(diǎn)和火災隱患情況采取防火措施，保障人們的生命財產(chǎn)安全不受損失。同時(shí)，應該加強對整個(gè)電氣系統的嚴格檢查與運行監督，及時(shí)發(fā)現其中存在的火災苗頭并加以控制，做到防患于未然。

[1] 孫小希.淺談大型商場(chǎng)存在的消防安全隱患及監管對策[J].建設科技，2020(18):93-94. 

[2] 劉斐.基于BIM技術(shù)的大型商場(chǎng)疏散通道優(yōu)化研究[D].西安建筑科技大學(xué),2020. 

[3] 張哲.探析大型商場(chǎng)防火分區間開(kāi)門(mén)的優(yōu)化設計對人員疏散的影響[J].今日消防,2020, 5(02) :110-111, 

[4] 羅嚴.大型城市綜合體消防設計難題及對策研究[J].工程技術(shù)研究,2019, 4(24）190-191. 

[5] 蔣釗.大空間建筑的防火設計要點(diǎn)探析[J].居舍,2019 (33) :92, 

[6] 高捷.商場(chǎng)電氣防火的相關(guān)探討.

[7] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版.

作者簡(jiǎn)介：陳怡錦，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣防火限流式保護器的研發(fā)與應用，手機：13774413253（微信同號）