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淺談古建筑電氣火災的防控與管理

發布時間： 2023-01-28　　點擊次數： 658次

王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司

0 引言

隨著社會的不斷發展，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，電氣火災的發生也越來越頻繁。根據應急管理部統計，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、直接財產損失達36.75億元，其中電氣火災占火災總數的比例高達34.6%。而近年古建筑火災事故也時有發生，如2013年云南省瀘沽湖景區小落水村火災，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，事后經調查發現，這些事故均為電氣火災事故。

我國古建筑多為磚木結構，耐火等級低，稍有慎容易發生火災，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、旅游業快速發展的當下，古建筑、文物保護單位的開放數量越來越多，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，許多古建筑內都引入了電源，應用了現代化電氣設備，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新，用電設備種類不斷增多，且人們熱衷于現代化設備在古建筑中的創新性應用，使得古建筑用電需求逐年遞增。如果開關、電纜選擇不合適，使設備或導體長期處于過負荷狀態運行，就會出現電氣設備發熱的現象，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，從而出現過電流現象。而大量的調光設備和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，從而引發短路，產生很大的熱量、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范

目前，古建筑的用途主要有居住、參觀、教育、商業等。在居住型古建中，由于居民普遍缺乏安全意識和專業知識，往往疏于電氣設備維護和管理，易導致電氣火災事故發生。而旅游參觀、教育教學和經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，電氣設備的不規范使用也是導致電氣火災發生的因素之一，如斷路器上下級保護參數不整定，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，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；用發熱電氣設備烘烤衣物等。

綜上，為了減少電氣火險事故發生，無論古建筑作為何種用途使用，都應加強電氣設備的管理，強調電氣設備使用的規范性。

（3）雷擊

古建筑結構類型、使用性質及地理環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，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，破壞力強。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《中華人民共和國消防法》相關規定，電器產品的安裝、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，采用高新技術儀器，從專業、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，由于經常會調整展陳，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，對于發現的隱患要及時整改，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。一般建筑內電氣設備安全壽命主要考慮以下四點。

1）經濟壽命：指從經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歷的時間。

4）物理壽命（自然壽命）：指設備從全新狀態下開始使用，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，由于科技的不斷發展，電氣設備也在不斷更新換代，相比老舊設備，新型設備故障率在降低，安全系數在提升。

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先考慮，基于此，應按照行業要求及產品說明定時更新電氣設備，此外，還需結合使用環境綜合考慮，如環境較差，應加強巡檢，適當縮減使用年限，提前更換，避免出現電氣事故。

（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產生感應電流的情況，這種感應雷對電氣設備的干擾和危害非常大，嚴重時還會產生高熱量引發火災。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，造成更大危害。為了消除因雷電引發的電氣火災，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時對末端用電設備和人員造成危害。

（4）電氣火災監控系統

由于使用、維護不當引發的漏電、短路，電氣接觸不良或過負荷引發的溫升、突發性設備故障等電氣火險隱患，在常規檢查中較難發現，針對此類問題，電氣火災監控成為發現問題、減少事故的新型手段。該系統主要用于監測與控制配電線路的日常工作狀況，在電氣系統發生故障或出現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、圍墻之類環繞成一個個庭院組成，即庭院式組群布局。因此結合供電管理角度考慮，在低壓配電系統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控系統，并在WEB端、手機端制作與古建筑平面、地理配套的功能界面，實現電氣火災隱患的正確報警。

3 安科瑞電氣火災監控系統

（1）概述

Acre1-6000電氣火災監控系統，是根據國家現行規范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發的全數字化獨立運行的系統，已通過國家消防電子產品質量監督檢驗中心的消防電子產品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產品在低壓配電系統中的安全正常運行，現均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。該系統通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監視，實現對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯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;并根據用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。

（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、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。

（3）系統結構

（4）系統功能

監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發出聲、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：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生故障時，監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，并發出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控設備也發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。