建筑电气火灾防范措施浅析

关键词：火灾 建筑电气 线路 防范 

        0 引言 

        自国家“七五”规划实施以来，我国能源事业取得突飞猛进的发展，满足了因经济发展而带来的用电量大幅度增加的需要，然而，建筑电气火灾发生的频率也随之日益提高，给国家和人民的生命财产造成巨大损失。不断寻找相对有效的建筑电气防火安全措施工作必须坚持不懈常抓不放。 

        1 强调建筑电气线路的火灾防范 

        据统计，建筑电气火灾中，电气线路引发的火灾占电气火灾的60%以上。而其中最为常见电气线路火灾又属短路故障引发的火灾和线路长期过载引发的火灾。 

        1.1 短路故障火灾防范 短路，俗称连电，是指电气线路中相线与相线、相线与零线之间短接起来的现象。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，而产生的热量又与电流的平方成正比，使得温度急剧上升，大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的引燃温度，即引起燃烧，从而导致火灾。 

        引起建筑电气短路的原因多样。当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，即可能引起短路事故。绝缘导线直接缠绕、勾挂在铁钉或铁丝上时，由于摩擦或铁锈腐蚀，很容易使绝缘破坏而形成短路。由于设备安装不当或工作疏忽，可能使电气设备的绝缘受到机械损伤而形成短路。由于所选用设备的额定电压太低，不能满足工作电压的要求，可能击穿而短路。由于维护不及时，导电粉尘或纤维进入电气设备，也可能引起短路事故。由于管理不严，小动物或生长的植物也可能引起短路事故。在安装和检修工作中，由于接线和操作错误也可能造成短路事故。此外，雷电放电电流极大，有类似短路电流且比短路电流更强的热效应，也可能引起火灾。 

        防止建筑电气线路短路的措施主要有：第一，严格按照《电气设计规程》的规定，设计、安装、调试、使用和维修电气线路。第二，防止电气线路绝缘老化，除考虑环境条件的影响外，还应定期对线路的绝缘情况进行检查。第三，不同的工作环境，电气线路中导线和电缆的选择和敷设，应根据相应的国家标准规定进行。第四，加强电气线路的安全管理，防止人为操作事故和未经允许情况下乱拉乱接线路。 

        1.2 线路长期过载火灾防范 过载，也称过负荷运行，是指超过电气线路和设备允许负荷运行的现象。负荷是指电气设备和线路中通过的功率或电流。线路发生过载的主要原因是导线截面积选用过小，实际负荷远远超出了导线的安全载流量，或在线路中加入过多或功率过大的设备等原因所造成的。 

        防止建筑电气线路长期过载的措施主要有：第一，要做好导线材料的选择。由于国家“以铝代铜”的政策影响，许多地方一般采用铝芯导线，但对于电路要求较高的建筑，为提高截面载流能力，便于敷设，应多采用铜芯线。同时进行精确的负荷计算，合理选择导线的截面。第二，根据不同的环境不同的功能确定导线的敷设方式。一般吊顶内的电线应使用不燃或难燃材料管配线，如PVC管，也可以用金属管配线，或带金属保护的绝缘线，用来避免导线短路时引燃可燃物。消防用电的传输线路应采用穿金属管，经阻燃处理的硬质塑料管或封闭式线槽保护方式布线。第三，高温表面灯具附近的导线应采用耐热绝缘导线（如玻璃、石棉、瓷珠等护套的导线）而不应采用具有延燃性绝缘导线。 

        随着工业的发展和人民生活水平的提高，电热设备从工业到家庭应用越来越广泛，如电炉子、电烤箱、电暖气、电熨斗等，而这些设备都容易使线路过载。这些电热设备是把电能转化成热能的设备，具有功率大、加热温度高、控温时间长的特点。据统计，许多电热设备火灾都是违反操作规程，将电热器放到易燃材料上长时间烘烤未拔掉插头等烤燃周围可燃物而引起的。根据电热设备的火灾危险性，应采取的防火措施，一是电热设备功率比较大，应防止线路过载，最好采用单独的配线供电。二是电热器具，如电烤箱、电熨斗、电烙铁等，一般通电时，人员不能离开，应养成人走断电的好习惯。为了确保家用电器的使用安全、防止火灾，必须严格遵守电器安装、使用的有关规定。 

        2 重视建筑电气照明的火灾防范 

        建筑电气照明已经成为建筑体不可缺少的重要组成部分，如果管理不善和使用不当也会发生火灾。建筑电气照明是把电能转化成为光能而发光的一种光源。照明灯具在工作过程，往往要产生大量的热，致使其玻璃灯泡、灯管、灯座等表面温渡较高。其火灾危险性十分显著。电器照明设备，品种数量多，线路复杂，如果设计、安装、使用不慎，极易引起火灾。 

        防止建筑电气照明火灾的措施主要有：第一，要根据灯具的使用场所、环境要求选择不同类型的灯具。第二，照明灯具在把电能转换成光能的过程中，都伴随有能量损耗，致使灯具表面温度较高。所以要根据环境场所的火灾危险性来选择照明灯具，而且照明装置应与可燃物，可燃结构之间保持一定的距离，严禁用纸、布或其他可燃物遮挡灯具。第三，灯具应安装在不燃的基座上，尽可能安装表面温度较低的灯具，采用埋入式安装在吊顶里面的灯具，与吊顶之间应作隔热处理。照明光源尽可能采用冷光源，没有条件的应保证灯具与可燃物之间的安全距离或采取隔热措施。第四，镇流器与灯管的电压和容量应相匹配，镇流器安装时应注意通风散热，不能让镇流器直接固定在可燃物上。第五，安装有表面温度较高的灯具时，应对灯具正面和散热孔加装铅丝防护网或不燃材料制作的挡板，以减轻灯具爆裂时玻璃碎片和炽热的灯丝飞溅造成危害。第六，采用霓虹灯时要特别注意安全问题，一般霓虹灯的工作电压高，火灾危险性大，安装霓虹灯的灯柄、底板应采用不燃材料制作，或对可燃材料进行阴燃处理。当霓虹灯变压器安装在人员能接触到的部位时应设防护措施。第七，要避免在灯光装置区域悬挂旗帜或发射彩带等空中移动物体，以防这些物品与高温灯具直接接触并发生缠绕或碰撞而引发火灾。 

        3 抓好建筑电气系统辅助设备的火灾防范 

        建筑电气系统中配有许多开关、接触器、继电器等电气接插件，由于在安装、使用及维护方面的原因电气接插件容易产生电弧、发热现象，其火灾危险性很大。有的建筑为了测试的需要，还安装有临时电源插座。有的建筑电气把几十个用电器同时开启且持续时间长，火灾危险极大。 

        防止建筑电气系统辅助设备火灾的措施主要有：第一，认真按照规定选型并按规定正确安装，不应安装在易燃易爆、受震、潮湿、高温或多尘的场所，应安装在干燥明亮、便于进行维修及保证施工安全、操作方便的地方。第二，避免安装临时插座，有实际需要的应充分考虑到电源线路的负荷承载能力，选择适当型号的电插座，在承载力范围内联接用电器，并要注意它的运行状态。第三，开关、接触器、继电器等电气接插件应慎重选择，要选择优质合格产品。

4 加强建筑电气的监督管理 

        国家对建筑电气各项工作都进行了规范，但在实际中往往执行不到位，因此，当务之急是提高各方的意识，按照规范建立完善的责任问责制度，调动各方的积极性，尽可能避免火灾的发生。建筑电气监督管理重点可以从以下几个方面着手： 

        4.1 制定建筑电气设备使用的安全技术条件 第一，对裸露于地面和人身容易触及的带电设备，采取可靠的防护措施。第二，设备的带电部分与地面及其他带电部分保持一定的安全距离。第三，易产生过电压的电力系统，采用避雷针、避雷线、保护间隙等过程电压保护装置。第四，低压电力系统有接地、接零保护装置。第五，对各种高压用电设备采取装设高压熔断器和断路器等不同类型的保护措施；对低压用电设备采用相应的低电器保护措施进行保护。第六，在电气设备的安装地点设安全标志。  

        4.2 完善建筑电气设备作业人员要求 第一，无证不能上岗操作；如果发现非电工人员从事电气操作，应及时制止，并报告领导。第二，严格遵守有关安全法规、规程和制度，不违章作业。第三，对管辖区电气设备和线路的安全负责。第四，认真做好巡视、检查和消除隐患的工作，及时、准确地填写工作记录和规定的表格。第五，架设临时线路和进行其他危险作业时，完备审批手续，否则应拒绝施工。第六，积极宣传电气安全知识，制止违章作业和拒绝违章指挥。 

        4.3 熟悉建筑电气设备起火时操作要点 当发现电气设备或线路起火后，首先要设法尽快切断电源。切断电源要注意以下几点：第一，起火后，由于受潮或烟熏，开关设备绝缘能力降低，因此，拉闸时最好用绝缘工具操作。第二，高压应先操作断路器而不应先操作隔离开关切断电源；低压应先操作磁力启动器，而不是先操作闸刀开关切断电源，以免引起弧光短路。第三，切断电源的地点要选择适当，防止切断电源后影响灭火工作。第四，剪断电线时，不同相电位应在不同部位剪断，以免造成短路；剪断空中电线时，剪断位置应选择在电源方向的支持物附近，防电线切断后断落下来造成接地短路和触电事故。 

        5 运用建筑电气火灾防范新技术 

        5.1 电弧故障断路器 电弧故障断路器(APCI)包括它的硬件和软件的基本实现方法。其通过电流互感器感应AC(交流)电流的大小和di/dt，然后用OP(运放)进行处理后，将信号再输入MCU (微控制器单元)进行A/D (模数转换)处理，MCU将采样数值进行分析，如果符合故障电孤的特性，MCU将发出断珞器脱扣信号，使断路器断开。 

        传统的断路器只对过流、短路起保护作用，电弧故障断路器(APCI)是在传统的断路器的基础上添加了崭新的功能——对电弧故障起保护作用，以防范电弧引发的火灾。而电弧故障断路器(APCI)是将传统的过流、短路和漏电保护功能集成，再增加一个电流互感器。电弧断路器（AFCI）硬件原理见下图： 

        5.2 自动探测定位的水炮灭火系统 自动探测定位的水炮灭火系统如图2所示。该灭火系统可以对大空间的火灾位置做出高精度的自动定位，并自动瞄准火灾位置喷水灭火，适用于大面积、大范围的体育场馆、火车站，大的批发市场、商城，大型影剧院的自动定位灭火。 

        5.2.1 通过红外线探测装置探测火灾，并自动定位火灾的位置-红外线探测装置是由红外线火灾探测器2和图像处理盘3构成，进行高精度的火灾判断，并自动定位火灾的位置。红外线火灾探测装置的监视范围为水平方向200°，垂直方向90°，最远距离200m。 

        5.2.2 灭火水炮瞄准火源位置喷射水柱，进行有效灭火。灭火水炮可以自动瞄准被红外线火灾探测装置所定位的火灾探测位置，进行喷水灭火。通过操作控制盘可以分别控制灭火水炮的俯仰角度、喷雾角度以及喷水压力；并可根据火灾位置的距离，自动选择最适当的喷水途径。而且可根据不同的使用情况进行自动喷水方式和手动喷水方式的切换。 

        5.2.3 通过中央操作台15对系统进行集中监视。中央操作台15是进行系统集中 监视以及进行总控制的装置。在显示信息的CRT装置上，实时显示系统状态，并通过清晰易懂的图表显示，可准确掌握火灾发生时的状况以及喷水情况。另外，在中央操作台15的操作部分可以远离操作水炮和ITV监视器。 

        5.2.4 通过ITV监视器确认火灾情况。ITV监视器(摄像机)能够瞄准红外线火灾探测装置所定位的火灾位置，并且把火灾状况显示在中央操作台15的彩色显示器上。因此，ITV监视器发挥着灭火活动中的支持作用。 

参考文献： 

[1]张晨光，吴春扬.建筑电气火灾原因分析及防范措施探讨[J].科技创新导报，2009(36). 

[2]薛国峰.建筑中电气线路的火灾及其防范[J].中国新技术新产品，2009(24). 

[3]陈永赞.浅谈商场电气防火[J].云南消防，2003(11). 

[4]http://baike.baidu.com/view/1487672.htm?fr=ala0_1. 

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