黃曉強
【摘 要】通過對電氣火災成因及其特點的概述歸納總結四類主要火災原因,以導體為參照通過前中后端的細化分類分析查找火災危險源,從電氣的設計施工、電氣監控和電氣檢測運用三個層面論述電氣火災防控的技術措施
【關鍵詞】電氣火災;預防;消防
人類從茹毛飲血的遠古時代到高度發達的現代文明,火的發現運用、電的發明創造是這一過程中的具有里程碑的兩件重要意義。電和火相輔相成、相互作用,然而在漫長的人類活動中,電和火并不是完成能夠掌控利用的,一旦失去控制或者在運用過程中操作不當引發的安全事故比比皆是。因電而起火,因火而生電這兩者辯證而相互地存在著。電氣類火災因其在當今社會的高發、多發引起各方關注。根據公安部消防局數據統計,2011年至2016年,全國共發生電氣火災52.4萬起,造成3261人死亡、2063人受傷,直接經濟損失92億余元,均占全國火災總量及傷亡損失的30%以上;
1 電氣火災分類及其特點
電的使用是從電源通過傳導媒介再到負荷形成完整的運用過程,電從宏觀上看通過轉換成熱能、光能、動能表現出其作用,從微觀上看是電荷通過導體運動的過程。在正常情況下電能的傳導和轉換能夠為人類所使用,而故障性出現釋放的能量在遇到可燃物時就會造成火災,這種故障性可以主要分為過負荷、短路、接觸電阻異常、漏電四類,在這四類點火源的作用下加上可燃物的必要條件即會引發火災。
1.1 過負荷引發火災
電流媒介中電流量超過安全載流量時,導線的溫度不斷升高,當導線過負荷時加快了導線絕緣層的老化變質,當嚴重超負荷時導線溫度持續升高引起導線的絕緣層發生燃燒,如果周圍還存在其它可燃物,就會形成火災。一旦過負荷,在導線橫截面積較小導致的電阻較大部位最先發熱,最先起火。過負荷的火災特點就是從過載到發熱再到引發火災有一定持續性,并不一定會在剛開始使用時發生,一定是過了導線絕緣層熱量承受范圍后在爆發。
1.2 短路引發火災
線路中的相線和相線、相線和零線、火線與地線在某一點觸碰在一起后電阻突然減少,引發電流突然大量增加,其電流瞬間可增加正常電流的幾十倍,其瞬間發熱量也非常大超過線路正常工作的發熱量,在短路點產生強烈的火花和電弧,這種熱量使絕緣層迅速燃燒,使金屬熔化形成熔珠,高溫或者帶著高溫的滴落物會引燃短路點周圍可燃物引發火災,特點是時間短、瞬間高溫。對于電線私拉亂接、線路老化絕緣層脫落等情況,短路發生的概率極大,在出租房類火災中也是主要成因之一。部分的廠房雖然布設了線路橋架,但由于線路使用時間較長在轉彎處破損后碰線引發火災的情況也時有發生。
1.3 接觸電阻異常引發火災
導線與導線、導線與開關、熔斷器、儀表、電氣設備等連接的地方都有接頭,在接頭的接觸面上形成的電阻很容易發生異常,通俗講就是接觸不良。如果接頭處理不好(如使用銅鋁線混接)或者有雜質(如油污、顆粒物等)導致電阻局部變大,該部位溫度就會升高,金屬變色甚至熔化。引燃附近的可燃物或者接觸件、導線上的粉塵、纖維等引發火災。
2 電氣火災危險源分析
通過對四類主要電氣火災成因的分析和特點的把握,要針對性的排查電氣火災的危險源所在,從而為火災防控中技術改造的應用提供針對性的方向。本文以電線中的導體為參照通過整個電路運行的前、中、后端分隔分析排查危險源。
2.1 導體前端
導體前端為電源的供給端,工業和民用電源來自于發電站通過高壓線路、變壓變電站轉換后進入導線這一主要導體。其次燃油發電機組作為主要備用電源也是導體前端使用的電源。裸露在室外的變壓器容易收到雷擊、接觸物觸碰短路等外來因素的影響;燃油發電機組的設備正常性應該作為首個危險源分析,做好變壓器的防雷擊、防意外措施;做好燃油發電機組本身的維護保養確保安全運行是保障電氣運用前端安全性的必要條件。
2.2 導體本體
(1)質量問題。電線電纜由導體、絕緣層、屏蔽層、保護層四部分組成,電線雖小但“任務”重大,很多火災就是電線本身問題而導致的,其中影響電線最重要的因素就是導體,導體主要是銅,但不一定是純銅。
(2)接線問題。導線在連接過程中未使用套管穿管保護,私拉亂接導致線路混亂,相線之間沒有安全距離,多線束野蠻捆綁;沒有按規定暗敷于墻體內。在時間積累到一定程度后絕緣層破損情況下容易形成短路。
(3)選型問題。對電線電纜的型號使用范圍、要求、性能不夠了解,特別是工廠高溫等惡劣環境下使用的電纜、公眾聚集場所等多線束多荷載使用的電線等情況下,未選擇具有消防功能的阻燃或者耐火電纜。
2.3 導體末端
末端就是連接電線的插座。插座的選型使用金屬片構件和塑料,長時間使用后形成接觸面的松動,雜質進入。常見的火災中,由于使用劣質拖線板、插座接觸不良都會導致塑料件熔化燃燒,引燃周邊可燃物。因此線槽線盒、插座、接線板等選型好壞是電氣火災的風險點。
2.4 負荷
(1)使用劣質電氣產品存在的先天隱患。負荷使用一般是非隱蔽工程,很多出租房使用二手家電,缺乏日常保養維護的家電均存在故障風險??照{、電磁爐等密集大功率電氣設備的使用對總線產生負荷壓力。塑料、劣質絕緣層在火災中產生大量有毒煙氣對人身危害。
(2)負荷使用中操作管理不當的風險點。電氣設備長時間高負荷運行,如電視、音響等設備長時間處于帶點工作狀態,通風條件差、發熱漏電打火。大功率照明燈具、取暖設備與可燃物安全距離不足造成電氣火災。歌舞廳、KTV等場所音響震動較為強烈電線接頭受到震動而產生接觸不良造成火災。商場內廚房、廣告燈具的使用不當引起火災。
3 電氣火災技術防范措施
電氣火災的防控分為主觀和客觀兩方面,主觀上應該強化安全用電的制度落實,提升人對電氣火災預防的意識,提高對電氣火災危險性的認識。在完善的電氣防火法規體系和法律框架內對電氣設計、施工各環節落實責任,對違章操作嚴格管理。
3.1 電氣設計施工環節的技術防范
在電氣的設計施工環節消除存在的火災隱患是源頭性把控,主要體現在隱蔽工程的設計施工部分。首先在電氣的設計上留有余量。充分考慮到后期負荷增加、線路老化等因素,在線徑選擇上盡量選擇較大負載能力強的電線品種并兼顧經濟性,認清線路上標識的商標、規格、電壓等信息,在線路的材料上在正規商家購買,認準國家電工認證標記的合格產品。嚴格按照《供配電系統設計規范》、《建筑防火設計規范》的要求在關鍵問題上做好處理;其次在施工環節優化方案、嚴格操作。做到導線盡量少拐彎、布線橫平豎直,線路隱蔽敷設或通過可燃材料時按照規范要求穿管保護。
3.2 使用電氣火災監控系統
電氣火災監控系統由一臺主控機和若干剩余電流式火災報警裝置、總線隔離器經雙總線連接。當被保護的線路中剩余電流火災報警裝置探測的接地故障電流超過預設值時,經過分析、確認,發出聲、光報警信號和控制信號,同時把接地故障信號通過總線在數秒內傳遞給主控機。其作用就是通過先期報警避免損失,對線路內漏電、過載、缺相、過壓、欠壓進行預警,從源頭上控制住不正常的電流反應,從而預防火災。電氣火災監控系統與常見的空氣開關、觸保器一樣應該納入線路設計、施工環節,作為電氣線路施工環節必須安裝的一種裝置。與電氣火災自動保護斷路器形成聯動系統,通過熱敏電阻與電子元件的控制在發生變化時斷開線路,預防火災。endprint