韓歡慶
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要:我國古建筑多為磚木結(jié)構(gòu)，當發(fā)生火災事故時具有蔓延快、撲救難的特點，而火災對古建筑的損害性很大，電氣火災事故在我國火災事故中比重居高不下。本文通過對古建筑電氣火災成因進行分析，有針對性地提出了古建筑電氣火災防控對策，為古建筑用電管理和消防管理工作提出參考性建議，對古建筑保護工作有積極意義。
關鍵詞:電氣火災；電氣防火；火災防控；火災；古建筑
0引言
隨著社會的不斷發(fā)展，電氣化程度不斷提高，人們對電的依賴越來越強，電氣使用的范圍日益擴大，但與此同時，電氣火災的發(fā)生也越來越頻繁。根據(jù)應急管理部統(tǒng)計，僅2018年，全國共計接到火災報警13.7萬起，造成1407人死亡、798人受傷、直接財產(chǎn)損失達36.75億元，其中電氣火災占火災總數(shù)的比例高達34.6%。而近年古建筑火災事故也時有發(fā)生，如2013年云南省瀘沽湖景區(qū)小落水村火災，2017年浙江蘭溪市諸葛、長樂村望云樓火災，2017年四川遂寧高峰山古建筑群火災等，事后經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些事故均為電氣火災事故。
我國古建筑多為磚木結(jié)構(gòu)，耐火等級低，稍有慎容易發(fā)生火災，且許多古建筑采取院落型建筑方式，房屋彼此相鄰，如火險控制不及時，會迅速蔓延至周圍建筑，造成嚴重破壞，因此火災成為影響古建筑安全的重要因素。另一方面，在文化快速傳播、旅游業(yè)快速發(fā)展的當下，古建筑、文物保護單位的開放數(shù)量越來越多，逐漸成為公眾旅游、參觀、學習和研究的重要資源。為提供更好的游覽條件，許多古建筑內(nèi)都引入了電源，應用了現(xiàn)代化電氣設備，如不尋求有效的防治對策，必然會增加電氣火災隱患，造成不可挽回的后果。
基于此，本文對電氣火災成因進行分析，并提出若干針對性的防控對策和管理措施。
1古建筑電氣火災成因分析
（1）過載引起的電氣設備老化
近年來由于科技不斷創(chuàng)新，用電設備種類不斷增多，且人們熱衷于現(xiàn)代化設備在古建筑中的創(chuàng)新性應用，使得古建筑用電需求逐年遞增。如果開關、電纜選擇不合適，使設備或?qū)w長期處于過負荷狀態(tài)運行，就會出現(xiàn)電氣設備發(fā)熱的現(xiàn)象，加速電氣設備老化。
特別是在舉辦大型活動時，如不加以控制，用電量常會超出原有電氣設施的承受能力，從而出現(xiàn)過電流現(xiàn)象。而大量的調(diào)光設備和LED燈的使用，常會造成相位偏移、零線電流變大的情況。隨著設備使用時間的逐漸增加，電流會擊穿逐漸老化的絕緣層，從而引發(fā)短路，產(chǎn)生很大的熱量、火花，引起火災事故。
因此，在用電設備應用過程中，考慮實際供電能力，及時對電氣設備進行檢修和更換。
（2）電氣設備疏于管理及使用不規(guī)范
目前，古建筑的用途主要有居住、參觀、教育、商業(yè)等。在居住型古建中，由于居民普遍缺乏安全意識和專業(yè)知識，往往疏于電氣設備維護和管理，易導致電氣火災事故發(fā)生。而旅游參觀、教育教學和經(jīng)商的單位通常都有管理部門負責電氣設備維護和管理，消防防范意識較強，但也曾出現(xiàn)過電氣火災事故，電氣安全問題也不能忽視。
另外，電氣設備的不規(guī)范使用也是導致電氣火災發(fā)生的因素之一，如斷路器上下級保護參數(shù)不整定，喪失電氣保護能力；斷路器帶載分段操作，會增加斷路器拉弧滅弧的次數(shù)，減少設備壽命，增加設備故障率；用電設備過多時，采用移動插座串接方式，導致電線超負荷運行；用發(fā)熱電氣設備烘烤衣物等。
綜上，為了減少電氣火險事故發(fā)生，無論古建筑作為何種用途使用，都應加強電氣設備的管理，強調(diào)電氣設備使用的規(guī)范性。
（3）雷擊
古建筑結(jié)構(gòu)類型、使用性質(zhì)及地理環(huán)境與一般建筑物不同，廟宇、道觀等建筑選址往往位于地勢較高的地區(qū)，如山頂、山坡等，而宮殿、公園等建筑雖然位于平原地帶，但建筑本體造型高聳，所以古建筑往往易遭雷擊。
雷電作為一種正常而普遍的自然現(xiàn)象，在放電過程中具有高電壓、大電流以及放電時間極短等特點，破壞力。直擊雷和感應雷會對供電線路、電氣設備造成損壞，提升設備的故障率，進而引發(fā)電氣火災，在雷擊比較嚴重的情況下，還會直接威脅到人類的生命安全。為了防止雷電引發(fā)的事故，古建筑電氣防雷保護工作就顯得尤為重要。
2防控對策與管理措施
（1）電氣檢查
人工檢查電氣設備運行情況、電氣故障隱患，是一種直接有效的電氣火災防控對策，檢查工作如下。
1）電氣設備的使用和運行
A.檢查設備的外觀和工況。如電纜絕緣層狀況；設備表面溫度、電氣接觸位置溫度和壓接狀況；電流、電壓、三相電流平衡狀況等。如有異常情況，應逐項檢查用電設備情況，分析問題原因，采取改造線路、調(diào)整三相負荷、更換設備等方法，解決電氣問題和故障。
B.檢查電氣設備安裝情況。電氣設備、線路不應直接安裝在木制可燃構(gòu)件上，應采取防火、隔離措施，如電線敷設應套金屬管；插座、開關等設備安裝應做防火隔熱處理；照明燈具安裝位置與可燃物要保持一定安全距離等。
C.檢查電氣設備使用情況。如果存在移動插座串接使用導致線路過載情況，可采取調(diào)整、增加供電回路的方式解決；由于開關插座面板安裝位置不合理導致斷電操作困難情況，可合理調(diào)整開關插座面板位置；電氣設備周圍堆積可燃物，應及時清理；室外使用的電氣設備應具備相應等級防水能力等。
電氣消防安全檢測根據(jù)《中華人民共和國消防法》相關規(guī)定，電器產(chǎn)品的安裝、使用和線路、管路的設計、敷設符合國家有關消防安全技術規(guī)定。電氣消防安全檢測是檢測電氣安裝、使用是否符合標準的方法之一，也是電氣火災防控對策的重要手段，采用儀器，從專業(yè)、科學的角度對電氣設施的安裝、使用、運行進行全方面的檢查，可準確反映電氣火災隱患的危險程度和位置，并提出整改指導意見，從而消除隱患，避免電氣火災事故的發(fā)生。古建筑單位每年應至少進行一次全面的電氣消防安全檢測。其中，古建筑作為展室、展廳，由于經(jīng)常會調(diào)整展陳，因此當涉及修改電氣線路、更換電氣設備時，也應做一次檢測，對于發(fā)現(xiàn)的隱患要及時整改，直至檢測合格。
（2）電氣設備更新
電氣安全壽命指的是電氣設備保持或基本保持原有性能的時間。一般建筑內(nèi)電氣設備安全壽命主要考慮以下四點。
1）經(jīng)濟壽命：指從經(jīng)濟角度判斷的設備合理的使用年限，是設備年平均費用使用年限，總費用包括初始購置費用和使用過程中的年運營費用。
2）技術壽命：是指設備在開始使用后持續(xù)地能夠滿足使用者需要功能的時間，其時間長短主要取決于使用者需求和技術進步速度，需求越高，技術進步速度越快，設備的技術壽命就越短。
3）折舊壽命：把設備總值扣除殘值后的余額，折舊到接近于零時所經(jīng)歷的時間。
4）物理壽命（自然壽命）：指設備從全新狀態(tài)下開始使用，老化損壞直到報廢的全部時間過程，主要取決于設備的磨損速度和老化程度。
從安全角度考慮，設備老化、損壞是引發(fā)電氣故障、電氣火災的直接原因之一，另外，由于科技的不斷發(fā)展，電氣設備也在不斷更新?lián)Q代，相比老舊設備，新型設備故障率在降低，安全系數(shù)在提升。
在古建筑電氣安全管理措施中，古建筑安全排在前位，所以物理壽命和技術壽命應作為優(yōu)先考慮，基于此，應按照行業(yè)要求及產(chǎn)品說明定時更新電氣設備，此外，還需結(jié)合使用環(huán)境綜合考慮，如環(huán)境較差，應加強巡檢，適當縮減使用年限，提前更換，避免出現(xiàn)電氣事故。
（3）電器設備防雷
目前，古建筑基本都安裝了建筑防雷設施（如接閃器、接閃帶、接地引下線等），大大減少了直擊雷帶來的危險。需要注意的是，有時雷云雖然接近但卻沒有直接擊中建筑物，但建筑物周圍的金屬設備已經(jīng)產(chǎn)生感應電流的情況，這種感應雷對電氣設備的干擾和危害非常大，嚴重時還會產(chǎn)生高熱量引發(fā)火災。另外，直擊雷和感應雷的高電位還會沿著線路侵入古建筑或變電站內(nèi)，造成更大危害。為了消除因雷電引發(fā)的電氣火災，安裝電氣防雷設施顯得十分有必要。配電箱應分級安裝SPD（浪涌保護器），并在每年雷雨季前對SPD設備進行一次全面的檢查、維修，查看有無因雷電引起破損，以確保SPD設備完好有效。另外，室內(nèi)電氣設備還應配備防雷插座（防浪涌插座），以預防感應雷侵入建筑內(nèi)時對末端用電設備和人員造成危害。
（4）電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)
由于使用、維護不當引發(fā)的漏電、短路，電氣接觸不良或過負荷引發(fā)的溫升、突發(fā)性設備故障等電氣火險隱患，在常規(guī)檢查中較難發(fā)現(xiàn)，針對此類問題，電氣火災監(jiān)控成為發(fā)現(xiàn)問題、減少事故的新型手段。該系統(tǒng)主要用于監(jiān)測與控制配電線路的日常工作狀況，在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障或出現(xiàn)火災隱患后可以立刻報警，從而更加準確、及時地消除電氣安全隱患。
中國的古建筑在平面布局方面存在一種規(guī)律，即住宅、宮殿、寺廟等建筑，都是由若干單座建筑和一些圍廊、圍墻之類環(huán)繞成一個個庭院組成，即庭院式組群布局。因此結(jié)合供電管理角度考慮，在低壓配電系統(tǒng)接線方式的選擇上宜采取放射式布局，即每個庭院的供電單獨控制，每個供電回路均安裝電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，并在WEB端、手機端制作與古建筑平面、地理配套的功能界面，實現(xiàn)電氣火災隱患的正確報警。
3安科瑞電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)
（1）概述
Acre1-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng)，已通過國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的消防電子產(chǎn)品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。
（2）應用場合
適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。
（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
（4）系統(tǒng)功能
監(jiān)控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設備上紅色“報警"指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位"按鈕或觸摸屏的“復位"按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。
當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。
通訊故障報警：當監(jiān)控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，監(jiān)控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障"指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。
當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。
（5）配置方案
4結(jié)束語
通過分析古建筑結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合近年電氣火災事故多發(fā)的現(xiàn)狀，明確了電氣火災防控的重要性，并分析了古建筑電氣火災的成因，提出了相應的防控對策和管理措施，為古建筑火災的預防、控制以及管理工作提供參考性建議。
參考文獻
[1]吳振興．論電力設備全壽命周期管理［J］．山東工業(yè)技術，2018（17）：201，94.
[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.5版
[3]GB14287.1-2014電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)第一部分：電氣火災監(jiān)控設備［S］．北京：中國標準出版社，2014.
[4]張繼光．古建筑火災原因分析與防控建議［J］．消防技術與產(chǎn)品信息，2015（10）：26-28.
[5]夏強華．古建筑火災原因分析與防治探討［J］．中國西部科技，2008，7（24）：40-41，87.
[6]汪波文．淺析五臺山文物古建筑火災防控［J］．科技與創(chuàng)新，2016（13）：53-54.
[7]張宇．雍和宮文物古建筑群存在的電氣火災隱患及防火對策［Ｊ］．消防技術與產(chǎn)品信息，2017（11）：68-70.
[8]王鑫峰．淺談建筑電氣設計中的防雷技術［Ｊ］．建材與裝飾，2018（36）：93．
[9]李峰．建筑電氣火災防控研究［Ｊ］．居舍，2019（5）：176．
[10]李麗．建筑電氣消防設計的剖析［Ｊ］．居舍，2019（5）：96．
[11]古建筑電氣火災防控與管理的探討，陳旭，2020.
作者簡介
韓歡慶，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)和應用。
享會員_a.png)