簡要描述:限流式保護器在文物建筑電氣防火中的應(yīng)用可有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時產(chǎn)生的電弧火花大,以及使用壽命短等弊端,發(fā)生短路故障時,能以微秒級速度快速限制短路電流以實現(xiàn)滅弧保護,從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故,保障使用場所人員和財產(chǎn)的安全。
安科瑞 耿敏花
【摘要】中國是一個歷史悠久的文明國家擁有5000年的歷史。文物文物建筑歷史悠久、風(fēng)光璀璨。它們是我們祖先留給我們的豐富文化遺產(chǎn)。這些文化遺產(chǎn)具有很高的精神,文化價值和實用價值。所以加強文物建筑的消防安全工作具有非常重要的意義。
1 文物建筑的防火必要性
中國文物建筑有很多都是使用木結(jié)構(gòu)架為主要材料,并且使用梁、斗、柱一層一層搭筑建成的。文物建筑大部分是以木材為主,而木材容易著火,一旦發(fā)生火災(zāi)房間散熱差,溫度升溫快特別容易炸燃。甚至還會有文物建筑是建在半山腰或山頂,消防車無法上去。還有一些文物建筑在城市里面,文物建筑一般都有院套院,門連門,臺階遍布,高低錯落,消防人員救援就會特別困難。所以做好文物建筑防火措施是一項艱巨的任務(wù)。
2 文物建筑的火災(zāi)特點
2.1 火災(zāi)負(fù)荷高,燃燒條件好。
木材被廣泛用作文物建筑中的建筑材料。由于文物建筑的木質(zhì)構(gòu)件多年來一直受到自然侵蝕,其含水量低,易燃燒。在它們周圍的墻壁上,巨大的屋頂由木柱,木梁和斗拱支撐,它們結(jié)構(gòu)緊湊,煙霧不易散熱。整個結(jié)構(gòu),例如充滿干燥木材的爐膛,在燃燒過程中產(chǎn)生高熱量并累積大量木材分解。天然氣使文物建筑易于轟擊和倒塌。文物建筑一般都有涂漆, 屏風(fēng),懸掛窗簾和大量易燃裝飾,這些裝飾可能是舊電線,電氣設(shè)備安裝使用不當(dāng)造成的或易燃織物漂浮在風(fēng)中觸動蠟燭等原因造成的。以及一些宗教活動,如在寺廟燒香,祭祀宮殿中的祖先,祭祀天地,燒香紙,用工人和居民用火烹飪,取暖和照明,如果不小心就會引發(fā)火災(zāi)。文物建筑的防雷電設(shè)施落后。其中一些已安裝防雷設(shè)備但不符合安裝要求。一旦被閃電擊中,它們也會引起火災(zāi)。如果游客帶打火機鞭炮等火源(尤其是煙頭)都有可能會引起火災(zāi)。
2.2 沒有防火間距,就會發(fā)生“火燒連營"的局面
因受古時候建筑藝術(shù)的局限性影響,文物建筑不符合現(xiàn)代基本的防火要求,甚至一些建筑物都是建在一起,沒有任何間距,不僅沒有防火隔間,也沒有防火通道和安全撤離通道。大部分文物建筑都是運用庭院布局的“四合院",形成一個古老的建筑群。
2.3 消防設(shè)備非常差,地理位置還特別偏遠(yuǎn),缺水消防困難
一方面,文物建筑一般遠(yuǎn)離城鎮(zhèn),位于山坡或山頂,沒有河流或遠(yuǎn)離河流特別遠(yuǎn) ;城鎮(zhèn)里偶爾也會有幾個文物建筑也會因為高庭院墻壁,臺階過多,門窄欄桿高,不利于消防車即使進行救援,經(jīng)常小火災(zāi)會導(dǎo)致重大災(zāi)害的形成,從而造成巨大經(jīng)濟損失。另一方面,由于種種原因,文物建筑單位資金相對緊張,而這些資金還不能保障購買滅火設(shè)備(如消防泵, 滅火設(shè)備和必要的自動報警器,自動滅火裝置等)無法實施。甚至一些文物建筑既沒有消防供水設(shè)施,也沒有室內(nèi)或室外的滅火設(shè)備,所以火災(zāi)后它們無法及時的進行補救。
2.4 火勢強烈蔓延速度快且溫度特別高
建筑面積大,跨度大,門窗種類多而雜,空氣充足,氣體對流快 ;而且屋頂結(jié)構(gòu)緊湊,煙霧和熱量不易散發(fā),溫度容易積聚從而導(dǎo)致火勢的迅速蔓延。
3 建筑防火設(shè)計
如何在保證文物建筑完整性的前提下,成功確保這些建筑的防火安全,關(guān)鍵問題是找出文物建筑與消防安全之間的結(jié)合點,并有計劃地分階段和批量升級火控系統(tǒng)。
3.1 自動災(zāi)害報警系統(tǒng)
及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi),快速報警和及時滅火對文物建筑是重要的。安裝適合的自動火災(zāi)報警系統(tǒng)是一項優(yōu)先措施。通過對古文物建筑中各種火災(zāi)報警系統(tǒng)的對比分析,認(rèn)為在文物建筑中安裝無線火災(zāi)報警系統(tǒng)是較好的實現(xiàn)方法之一。無線火災(zāi)報警系統(tǒng)由控制面板,探測器,手動報警按鈕和報警裝置組成。所有設(shè)備都配有無線電收發(fā)器和收發(fā)器。除控制面板外,其他設(shè)備均由獨立電池供電。該系統(tǒng)的優(yōu)點是不需要電纜布線。沒有布線要求,不需要破壞建筑結(jié)構(gòu),不需要鋪設(shè)任何管道,這對文物建筑防火是特別重要。
3.2 需要滅火設(shè)施
作者認(rèn)為,古代文物建筑中的消防設(shè)備設(shè)置可以采用“戶外加強,室內(nèi)延遲"的概念。例如,在消防栓的設(shè)置中,室內(nèi)消防栓應(yīng)移至戶外設(shè)置,即室外消防栓應(yīng)安裝在室外,并應(yīng)設(shè)置顯眼的標(biāo)志。泵按鈕啟動張紙應(yīng)安裝在室外消防栓上,用于發(fā)生時火災(zāi)便于使用。同時為了防止滅火造成嚴(yán)重的水漬損害,可以用霧水槍代替直流水槍。同樣,在室內(nèi)安裝必要的移動式滅火器,沙子和其他滅火設(shè)備,以撲滅初始火災(zāi)。通過這種方式,它不僅可以保護文物文物建筑免受火災(zāi)的傷害,而且不會影響文物建筑的美感,這符合文物建筑保護的觀點。
3.3 設(shè)置防火間距和防火分段
對于擴建、改建和新建的文物建筑,應(yīng)注意防火距離和防火分區(qū)。防火墻應(yīng)按照“建筑防火設(shè)計規(guī)范"的要求建造,并應(yīng)進行防火分區(qū)。
3.4 電路和設(shè)備
電線應(yīng)鋪設(shè)銅絕緣電線套管和金屬管,電線不得直接敷設(shè)在可燃元件上;大廳內(nèi)禁止使用碘化鎢燈,電爐,電熱爐等大功率照明燈具,使用的照明燈具不得接近易燃物。必要時可以加上限流、過載保護的裝置來預(yù)防電氣火災(zāi)。
3.5 避雷裝置安裝
安裝前應(yīng)按照建筑物防雷的有關(guān)要求進行,并在每年雷雨季節(jié)前進行檢查和維護,確保其功能是否有效。
3.6 文物建筑中的各種木材,棉,亞麻,絲綢和羊毛織物 應(yīng)隔離或者遠(yuǎn)離火源。
3.7 消防用餐場所的改造
餐廳用火消防場所要考慮 爐灶的位置和建設(shè),爐灶遠(yuǎn)離文物集中的文物建筑或倉庫。爐灶不應(yīng)接近易燃建筑物。當(dāng)煙囪穿過悶熱的物品或屋頂時,應(yīng)使用不易燃的材料隔熱,并在上面裝上防,爐灶大廳的建筑材料應(yīng)采用耐火材料建造。不能在使用時發(fā)生破裂或漏火。并且在使用的過程中要由專門的人員照看,不應(yīng)該在周邊累積木柴和草。做好飯后應(yīng)立即取出過多燃料。使用油燈和蠟燭時,不應(yīng)直接靠近可燃物質(zhì)。燈罩上應(yīng)安裝燈罩,不應(yīng)將燈罩放在紙罩上。油燈和蠟燭應(yīng)固定在周圍沒有可燃材料的地方,并及時清除油污。添加燈油時,應(yīng)熄滅燈泡。取暖的方式就是使用爐子,在木地板上設(shè)置爐子時,使用磚塊或者用土壘形成不小于14厘米厚的隔熱層,并且要在爐子出火口懸掛一定厚度的隔熱板。
4安科瑞限流式保護器的介紹與選型
4.1限流式保護器的設(shè)計
電氣防火限流式保護器可有效克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時產(chǎn)生的電弧火花大,以及使用壽命短等當(dāng)弊端,發(fā)生短路故障時,能以微秒級速度快速限制短路電流以實現(xiàn)滅弧保護,從而能顯著減少電氣火災(zāi)事故,保障使用場所人員和財產(chǎn)的安全。
安科瑞ASCP200-40B電氣防火限流式保護器的主要元件是固態(tài)開關(guān),不同于傳統(tǒng)家用的空氣開關(guān)(微斷)。我們知道,傳統(tǒng)空氣開關(guān)的斷開是一種機械運動過程,分?jǐn)鄷r間需要幾十毫秒(一般30~50ms),帶負(fù)載斷開時通常伴隨有電弧的產(chǎn)生。而固態(tài)開關(guān)的斷開則是依靠半導(dǎo)體內(nèi)部的載流子運動實現(xiàn),分?jǐn)鄷r間微秒級,速度快,無電弧產(chǎn)生。
如圖1所示,當(dāng)發(fā)生短路故障時,傳統(tǒng)空氣開關(guān)在電流升至C點時才能動作,且無法瞬時切斷電流,而固態(tài)開關(guān)則可以在電流升至B點時即瞬間切斷短路電流。
圖1短路故障前后電流與時間關(guān)系圖
從流過電阻的電流熱量公式Q=I2Rt,可以很容易看出,傳統(tǒng)空氣開關(guān)與固態(tài)開關(guān)在短路時所釋放的能量差別可以達(dá)到數(shù)千倍之多。因此當(dāng)裝配限流式保護器的回路發(fā)生短路故障時,就可以避免電弧的產(chǎn)生,從而有效降低了電氣火災(zāi)。
4.2 ASCP200-40B功能特點
ASCP200-40B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,線路發(fā)生短路故障時,能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護;
B)過載保護功能,線路持續(xù)過載時,保護器限流保護;
C)表內(nèi)超溫保護功能,保護器內(nèi)部器件工作溫度過高時,保護器限流保護;
D)過/欠壓保護功能,線路欠壓或過壓時,保護器告警或限流保護(可設(shè));
E)電纜溫度監(jiān)測功能,被測線纜溫度超過報警設(shè)定值時,保護器告警或限流保護(可設(shè));
F)漏電流監(jiān)測功能,線路漏電超過報警設(shè)定值時,保護器告警或限流保護(可設(shè));
G)通訊功能,保護器配置1路RS485接口,1路2G無線通訊,可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺,或第三方監(jiān)控軟件或平臺,從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
4.3 ASCP200-40B技術(shù)參數(shù)
4.4應(yīng)用方案圖示
ASCP200-40B型電氣防火限流式保護器建議安裝在入戶開關(guān)下端,額定電流值根據(jù)入戶開關(guān)的具體規(guī)格進行設(shè)置,典型應(yīng)用示意圖如圖2所示:
圖2 ASCP200-40B家用防火解決方案安裝示意圖
4.5使用注意事項
在選用限流式保護器時,限流式保護器的設(shè)定的額定電流應(yīng)該與其前上級的斷路器的額定電流保持一致。例如,當(dāng)限流式保護器輸入端斷路器的額定電流為32A時,應(yīng)將限流式保護器的額定電流設(shè)置為32A。為保障限流式保護器的正常使用,嚴(yán)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路中。
ASCP200系列采用限流式保護器采用壁掛式安裝,可以掛墻安裝,也可以安裝在箱體內(nèi),應(yīng)確保安裝場所無滴水、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,接線時應(yīng)按接線圖進行,同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導(dǎo)致局部過熱,也避免因接觸不良而導(dǎo)致保護器工作不正常,線頭應(yīng)采用合適大小的U形冷壓頭壓接后,再插入保護器相應(yīng)端子上并將螺釘擰緊壓實。
保護器內(nèi)部帶有交流電,嚴(yán)禁擅自打開產(chǎn)品外殼。保護器在使用期間,若被保護線路發(fā)生短路或過載故障而被限流保護時,保護器仍處于帶電狀態(tài),不允許隨意碰觸用電線路的金屬部分。待檢查線路,并排除故障后,長按保護器的復(fù)位按鍵約2秒鐘,使保護器恢復(fù)正常運行時。
當(dāng)保護器因超溫而發(fā)生限流保護時,則可能是因為負(fù)載電流過大,環(huán)境溫度過高或通風(fēng)散熱不良等原因?qū)е?,可通過加強通風(fēng)等措施,等保護器溫度降下來后,再長按復(fù)位鍵,使保護器復(fù)位,恢復(fù)正常運行。
5結(jié)語
高校宿舍防火安全關(guān)系學(xué)生的生命安全及其身后的家庭幸福,因此,對高校宿舍防火安全的重視時刻都不能放松。學(xué)校管理部門應(yīng)把防范做到,其中重要的就是通過廣泛的宣傳來提高同學(xué)們的防火意識,其次便是要保障消防設(shè)備的安全可靠??傊阑鸸ぷ魇歉咝0踩ぷ鞯闹刂兄?,學(xué)校管理部門要制定合理的政策,讓措施落到實處,讓宿舍成為學(xué)生們安全可靠的港灣。