木材加工企業(yè)解決電氣火險隱患的措施及電氣火災監控系統的設計

安科瑞虞佳豪

木材加工企業(yè)消滅電氣火險隱患的措施

大力宣傳《消防法》，提高消防意識，增加消防知識

近年來(lái)，我國火災形勢嚴峻，大火災時(shí)有發(fā)生，造成了大量人員傷亡，直接財產(chǎn)損失數十億元。在一定程度上影響了經(jīng)濟建設和社會(huì )安定。對此，我國政府非常重視，于1998年4月29日公布了《中華人民共和國消防法》并于1998年9月1日正式實(shí)施。要防止火災于未然首先是要充分認識火災的危害性，加大宣傳力度，使企業(yè)每一個(gè)職工都能對火災的危害性有充分的認識。同時(shí)要加強職工隊伍的消防知識和消防技能的培訓，提高每一個(gè)職工的防火、救火能力。 

認真執行《消防法》按規范設計、施工、驗收、預防火險隱患的產(chǎn)生

對于新建和進(jìn)行技術(shù)改造的木材加工企業(yè)，須嚴格按照有關(guān)建筑防火規范和《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規范》（GB50058-92）進(jìn)行電氣部分的設計，并嚴格按照規定報消防部門(mén)審核、驗收，為將來(lái)的消防安全工作打好基礎。 

加強工程項目施工的檢查驗收工作，確保電氣安裝工程質(zhì)量達到要求，預防電氣火險隱患的發(fā)生　　

首先要嚴把電氣安裝工程所需材料、設備的購置關(guān)。目前，市場(chǎng)上電氣產(chǎn)品、良莠不齊，以絕緣導線(xiàn)為例，市場(chǎng)上常見(jiàn)的偽劣產(chǎn)品有的實(shí)際截面積小于標稱(chēng)截面積達10％以上；有的標明長(cháng)度為100米，實(shí)際只有80多米；有的芯線(xiàn)有斷股；有的絕緣層厚薄不勻，且韌性差，易拆斷等等。這類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)家的多數是無(wú)生產(chǎn)許可證的一些小型鄉鎮企業(yè)。所以，在材料采購時(shí)一定要注意產(chǎn)品的生產(chǎn)廠(chǎng)家、生產(chǎn)許可證和產(chǎn)品檢驗合格證等，不可貪便宜?！　≡谑┕み^(guò)程中要嚴格按照設計圖要求和有關(guān)電氣安裝驗收規范進(jìn)行安裝施工。特別要在細小部位上按規范要求做好。要確保每個(gè)導線(xiàn)（體）接點(diǎn)連接緊密、接觸良好，必要時(shí)導體接觸面上涂電力脂，以保證接觸面積。在爆炸性氣體環(huán)境1區內的電纜線(xiàn)路嚴禁有中間接頭，爆炸性氣體環(huán)境2區和爆炸性粉塵環(huán)境10區和1區電纜線(xiàn)路不應有中間接頭。在爆炸危險環(huán)境內的電氣設備的金屬外殼應可靠接地，并應采用專(zhuān)門(mén)的接地線(xiàn)。在爆炸危險場(chǎng)所使用鋁芯導線(xiàn)或電纜時(shí)，導線(xiàn)或電纜的連接與封端，應采用壓接、焊接或釬焊；接地線(xiàn)（或零線(xiàn)）的截面一定要保證。與設備接地（接零）端子一定要壓接良好；接地和接零不能混用；導線(xiàn)與接線(xiàn)端子連接時(shí)，一定加墊圈；對于多股導線(xiàn)或軟導線(xiàn)一定要壓接或焊接接線(xiàn)鼻子；每個(gè)接線(xiàn)端子上連接導線(xiàn)不得超過(guò)兩根，等等。對工程質(zhì)量的檢查驗收是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節。負責此項工作的人員一定要嚴把質(zhì)量關(guān)，從安裝工程開(kāi)始到結束應跟蹤檢查，督促施工人員嚴格按規范完成每一項工作。 

建立健全完善的安全用電管理制度，并嚴格執行，預防電氣火災發(fā)生

建立完善的用電管理制度，要從上到下，層層分明、責任落實(shí)到每個(gè)人。對于新增或轉移用電負荷，搭接新線(xiàn)路、拉接臨時(shí)施工電源，須由技術(shù)管理部門(mén)統一負責。停送電操作巡視檢查、值班、維修等應嚴格執行電氣作業(yè)安全組織措施的七項管理制度，并認真做好安全技術(shù)措施。電氣工作人員須加強安全技術(shù)職業(yè)培訓，嚴格考核標準，堅持證上網(wǎng)操作。應堅持巡回檢查制度，發(fā)生問(wèn)題，及時(shí)處理，消滅隱情。設備操作崗位，須落實(shí)，停機斷電制度，責任落實(shí)到人?？傊?，完善制度嚴格執行責任到人，獎罰分明，是預防電氣火災隱患的較合理的方法。 

加速老企業(yè)的整改工作，把電氣火險隱患降低到較小

目前，大多數老企業(yè)存在不同程度的電氣線(xiàn)路和元器件老化現象，有的還相當嚴重。根據目前的火災形勢，老企業(yè)須認真抓好電氣火險隱患的整改工作。首先，要進(jìn)行企業(yè)內部的自查，針對檢查出的問(wèn)題逐項落實(shí)資金進(jìn)行整改，對不能及時(shí)整改的隱患要求相應的防范措施，專(zhuān)人負責檢查管理。其次，要請消防部門(mén)進(jìn)一步檢查，認真完成整改工作。

結合新的消防要求，加裝電氣火災監控設備和系統 

新建木材加工企業(yè)，在電氣設計時(shí)嚴格按照國家標準和規范的要求，通過(guò)電氣火災監控設備來(lái)預防和保護低壓配電系統，防止電氣火災事故。老的企業(yè)由于線(xiàn)路和用電設備老化，電氣事故頻發(fā)，更應該通過(guò)加裝電氣火災監控設備和系統，來(lái)提升系統的安全性，減少由于電氣故障引起的火災事故。

6 木材加工企業(yè)所用的電氣設備及線(xiàn)路選擇計算方法

企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中要不斷進(jìn)行技術(shù)改造和生產(chǎn)結構的調整。為適應生產(chǎn)的需要，電氣設備和線(xiàn)路也要求進(jìn)行相應的調整。這種情況下，一般是由企業(yè)自己的工程技術(shù)人員來(lái)完成其設計工作。這里將木材加工企業(yè)中常用的電氣設備和線(xiàn)路選擇計算方法做一簡(jiǎn)單介紹。

電氣設備的選擇

電氣設備的選擇，在確定設備安裝區域的爆炸和火災危險等級的前提下，應按照《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規范》（GB50058-92）中的各種電氣設備防爆結構的選型表和各種電氣設備防護結構的選型表選擇與其安裝區域的爆炸和火災危險等級相適宜的電氣設備型號。

電氣線(xiàn)路的選擇

首先，應根據各生產(chǎn)區域的爆炸和火災危險等級，按照《爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置設計規范》（GB50058-92）要求，確定電線(xiàn)、電纜的類(lèi)型、較小截面、線(xiàn)路的走向和敷設方式等。其次，根據供電線(xiàn)路所帶設備的數量和電機功率以及設備運行方式，確定線(xiàn)路的計算電流和計算負荷以及負荷工作時(shí)間。線(xiàn)路的計算電流和計算負荷的確定有需要系數法、利用系數法、單位面積功率法和單位指標法等等，設計者可根據需要選擇相應的方法進(jìn)行計算。電線(xiàn)、電纜截面的選擇應按線(xiàn)路計算電流小于一定的敷設條件下導線(xiàn)相應工作時(shí)間的載流量選擇導線(xiàn)截面積，同時(shí)要考慮線(xiàn)路敷設地段的散熱條件。導線(xiàn)截面積選好后，還須按線(xiàn)路的敷設作為進(jìn)行電壓損失校驗，一般動(dòng)力負荷的低壓線(xiàn)路的允許電壓損失為5％。帶有照明負荷的低壓線(xiàn)路的允許電壓損失為3％～5％。結尾再按照《爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置設計規范》（GB50058-92）有關(guān)章節要求進(jìn)行校驗。 

電氣保護的配置

一般木材加工企業(yè)常用的是10kV以下配電變壓器、電動(dòng)機和低壓供電線(xiàn)路，其電氣保護的選擇方法為：

（1）變壓器保護 一般400kVA以下的變壓器采用高壓跌落保險保護。跌落保險的選擇，首先應確定其額定電壓為工作電壓，再根據變壓器較大工作電流乘以一個(gè)系數來(lái)確定熔體的額定電流。在木材加工行業(yè)中，較大功率的電動(dòng)機一般都有啟動(dòng)裝置，在確定系數時(shí)可不考慮電機自起動(dòng)，該系統一般為1．1～1．3。400kVA～800kVA的變壓器，若企業(yè)僅有一臺專(zhuān)變，電業(yè)局一般要求在變壓器的高壓側裝置SF6高壓斷路器（自帶短路保護和過(guò)流保護）。其選擇一般由電業(yè)局有關(guān)部門(mén)確定。若企業(yè)有兩臺以上專(zhuān)變，應設立一個(gè)高壓配電室，完成高壓配電、高壓配電線(xiàn)路的保護、變壓器保護和無(wú)功集中補償等功能?！　?/p>

（2）電動(dòng)機保護和啟動(dòng)方式 木材加工企業(yè)使用的電機一般都是380V低壓變流電機，很少采用高壓電機。電機的功率多數在75kW以下，僅有少數設備的配套電機達到75kW以上，例如纖維板線(xiàn)使用的熱磨機等。一般情況下生產(chǎn)設備在出廠(chǎng)時(shí)均配套有電動(dòng)機，使用單位只需對設備所配電機的型式按安裝場(chǎng)所的防火防爆等級進(jìn)行校核即可。在選擇保護之前，應先按照《工業(yè)與民用通用設備電力裝置設計規范》GBJ55-83的有關(guān)章節確定電動(dòng)機的啟動(dòng)方式。大功率繞線(xiàn)式電動(dòng)機主要采用頻敏變阻器起動(dòng)方式。目前頻敏變阻器由內置式和外置式兩種，由于內置式頻敏變阻器無(wú)觸頭，直接安裝于轉子軸上，與轉子繞組串聯(lián)連接。在啟動(dòng)時(shí)能隨著(zhù)頻率的變化而自動(dòng)的改變阻抗，實(shí)現電動(dòng)機的無(wú)級起動(dòng)。適當選擇參數，可獲得接近恒轉矩等機械特性。具有接線(xiàn)簡(jiǎn)單、起動(dòng)平穩、成本低、維護方便、無(wú)火花產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)，建議優(yōu)先選擇。我廠(chǎng)纖維分廠(chǎng)的三臺熱磨機于1990年采用內置式頻敏變阻器取代了原有的外置式頻敏變阻器，運行幾年效果非常好，維護工作量和維修費用大大降低。鼠籠式電動(dòng)機的降壓?jiǎn)?dòng)，一般采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)和星三角啟動(dòng)方式等兩種方式，機械對啟動(dòng)轉矩要求不高時(shí)，可選擇星三角啟動(dòng)方式。電動(dòng)機的保護應按照《工業(yè)與民用通設備電力裝置設計規范》GBJ55-83有關(guān)章節進(jìn)行選擇。木材加工企業(yè)中，由于使用的電動(dòng)機功率較低，所以，較常用的電機保護裝置是：熔斷器＋熱斷電器和自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)＋熱繼電器。熔斷器和自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)主要作為電動(dòng)機的短路保護和過(guò)電流保護，熱繼電器主要作為電動(dòng)機的過(guò)負荷保護。選擇不當，將會(huì )留下火災隱患。應按照設計手冊認真選擇和匹配參數?！　?/p>

（3）低壓線(xiàn)路保護 為在電氣故障時(shí)，防止人身間接電擊、電氣線(xiàn)路損壞和電氣火災，低壓配電線(xiàn)路應按要求裝設短路保護過(guò)負載保護和接地故障保護。低壓配電線(xiàn)路上下級保護電器的動(dòng)作應具有選擇性，各級間應能協(xié)調配合，但對于非重要負荷，可無(wú)選擇性切斷。配電線(xiàn)路應裝設短路保護，保護電器應裝設在每回線(xiàn)路的電源側、線(xiàn)路的分支處和線(xiàn)路載流量減小處，距離被保護線(xiàn)路與電源線(xiàn)路的連接處3米以?xún)?，且不靠近可燃物的地方。用于線(xiàn)路短路和過(guò)載保護的電器有：熔斷器、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。低壓配電線(xiàn)路的保護應符合《低壓配電裝置及級路設計規范》GBJ54-83。低壓配電線(xiàn)路的保護除確定額定電流值和保護整定電流值之外，還要進(jìn)行保護電器的級間配合校驗和保護電器與配電線(xiàn)路的配合校驗，以達到在低壓線(xiàn)路發(fā)生短路或過(guò)載時(shí)，能合理地保護用電設備、配電線(xiàn)路和防人身間接電擊，并減少不必要的停電。結尾再按照《爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置設計規范》（GB50058-92）有關(guān)章節要求進(jìn)行校驗。

（4）低壓線(xiàn)路電氣火災監控設備和系統的配置

電氣火災監控系統主要通過(guò)裝設于各配電回路的剩余電流式電氣火災探測器、故障電弧探測器和電氣防火限流式保護器，對線(xiàn)路的剩余電流、過(guò)電流、過(guò)電壓、溫度、故障電弧等信號進(jìn)行采集和監視，實(shí)現對電氣火災的早期預警和報警，當必要時(shí)聯(lián)動(dòng)切除切除信號超標的回路，對短路回路進(jìn)行短路滅弧保護，達到預防和保護的目的?！　?/p>

下圖為某木材加式企業(yè)配電系統電氣火災監控配置方案，采用了安科瑞品牌的監測系統和監控設置。

該方案低壓配電回路設置了安科瑞ARCM系列的剩余電流式電氣火災探測器，用來(lái)監測各回路的剩余電流和線(xiàn)纜溫度。照明回路中裝設了AFDD系列的故障電弧保護器，用來(lái)監測回路中的故障電弧，并進(jìn)行保護。倉庫的配電回路裝設了ASCP系列的電氣防火限流式保護器，用于線(xiàn)路的短路滅弧保護。所有監測設備通過(guò)RS485總線(xiàn)組網(wǎng)后，將數據上傳到Acrel-6000/B電氣火災監控主機，實(shí)現對所有監測數據的遠程集中監控。方案的產(chǎn)品選型表如下表所示：

該企業(yè)電氣火災監控系統運行以來(lái)，共報警并排查了線(xiàn)路漏電故障6起，故障電弧故障3起，避免了因故障導致更大電氣安全隱患，對預防電氣火災事故起到了積極的作用。

木材加工企業(yè)作為火災危險場(chǎng)所，防火要求至關(guān)重要。傳統的老舊企業(yè)在電氣安全設計上已不符合新的電氣防火規范的要求，為了提高供電系統的安全，需要進(jìn)行配電系統改造。隨著(zhù)新的電氣防火技術(shù)和防火設備的不斷出現，結合新的規范要求，可以采用電氣火災監控設備和系統，以實(shí)現對電氣火災的預防、報警與保護，減少電氣火災事故的發(fā)生。