摘要:通过对建筑用电设备照明器具、电气装置和电动机火灾危险性分析,提出了建筑用电设备火灾的预防技术措施,引起人们对建筑用电设备防火安全的重视,为建筑用电设备防火提供安全技术支撑,对于保护人民生命财产安全,构建和谐社会发展,具有深远意义。
关键词:用电设备;防火;措施
据近几年的火灾统计,电气火灾年均发生次数占火灾年平均发生总次数的27%,居各火灾原因的首位,而电气火灾原因中,由于用电设备故障或使用不当导致的火灾占相当一部分比例。
一、照明器具防火
电气照明是现代照明的主要方式,往往伴随着大量热和高温,如果安装和使用不当,极易引发火灾事故。
照明电器包括室内各类照明及艺术装饰用的灯具,如室内照明灯具、镇流器、启辉器等;常用灯具有白炽灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、卤钨灯和霓虹灯。
照明灯具防火主要应从灯具选型、安装、使用上采取相应措施。
(一)电器照明灯具的选型
灯具选型应符合国标规定,既要满足使用照明功能,又要保证防火安全要求。
(1)火灾危险场所应选用闭合型、封闭型、密闭型的灯具。
火灾危险环境根据火灾事故发生可能性和后果,危险程度和物体状况不同,分为下列3类区域:
A区:具有闪点高于环境温度的可燃液体,且数量和配置能引起火灾危险的环境。
B区:具有悬浮、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维,虽不能形成爆炸混合物,但在数量和配置上能引起火灾危险环境。
C区:具有固体状可燃物质,其数量和配置上能引起火灾危险的环境。
(2)爆炸危险环境应选用防爆型、隔爆型灯具。
(3)有腐蚀性气体和潮湿场所,采用密封型灯具,灯具的部件应进行防腐处理。
(4)潮湿厂房内和户外用封闭型灯具,也可用防水灯座的开启型灯具。
(5)可能直接受外来机械损伤场所以及行灯灯具,采用有保护罩的灯具。
(6)振动场所的灯具应具有防振措施。
(7)有火灾危险和爆炸危险场所电器照明开关、接线盒、配电盘,防护等级应符合规范要求。
(8)人防工程潮湿场所采用防潮型灯具,柴油发电机房储油间、蓄电池室等房间应采用密闭型灯具,可燃物品库房应使用防爆灯具。
(二)照明灯具的设置要求
(1)在连续长期出现混合物、爆炸性粉尘混合物的场所,选用定型照明有困难时,可将开启型照明灯具做成嵌墙式壁龛灯,检修门应向外开启保持通风;向室外照射的一面应有双层玻璃封闭,有一层必须是高强玻璃,安装位置不应设在门、窗及排风口的正上方,距门框、窗框的距离应≥3m,距排风口距离应≥5m。
(2)照明与动力合用一电源时,应有各自分支回路,照明电线应有短路保护装置。配电盘后接线要少用接头,采用锡钎焊接用绝缘布包好,金属盘面应有良好的接地。
(3)照明电压一般为220V,行灯电压<36V;如在金属容器内及特别潮湿场所作业,行灯电压≤12V。36V以下照明供电变压器严禁使用自耦变压器。
(4)36V以下和220V以上的电源插座应有明显区别,低压插座应无法插入较高电压的插座内。
(5)每一照明单相分支回路电流<16A,所接受光源数<25个;选择建筑组合灯具时,回路电流<25A,光源数<60个;连接高强度气体放电灯单项分支回路的电流<30A。
(6)插座不宜和照明灯接在同一分支回路上。
(7)各种零件要符合电流、电压等级,不得过电流、过电压使用。
(8)明装吸顶灯具采用木制底台时,应在灯具与底台中间铺垫石棉布。附带镇流器各式荧光顶灯,应在灯具与可燃物之间加垫瓷夹板隔热,禁止安装在可燃吊顶上。
(9)可燃吊顶上所有暗装、明装灯具的导线,均应穿钢管敷设。
(10)舞台暗装彩灯泡、舞池脚灯灯泡功率一般<40W,最大<60W。彩灯之间导线应焊接,所有导线应穿钢管敷设。
二、电气装置防火
电气装置是指相关电器设备的组合,具有为实现特定目的所需的相互协调的特性。
(一)开关防火
开关应设在符合规范要求有门的开关箱内,场所要干燥处。开关额定电流均应满足使用要求。降低接触电阻防止发热过度,潮湿场所应选用拉线开关;在化学腐蚀和爆炸危险的房间,把开关安装在室外或合适的地方,否则应采用相应型式开关,如在爆炸危险场所应采用防爆开关。
在中性点接地系统中,单极开关必须接在相线上,否则一旦相线接地,会发生接地短路引起火灾危险。库房内电气线路更要注意。
对于多极刀开关,应保证动作同步性且接触良好,避免发生因电动机缺相运行而损坏的事故。
(二)熔断器防火
选用熔丝时,熔丝额定电流应与使用电流相匹配,且不应大于熔断器、电度表的额定电流。应在电源进线、线路分支和导线面积改变的地方安装熔断器,使线路得到保护。熔断器应安装在易燃物厂房的外边,否则应加密封外壳,保证防火距离。
(三)继电器防火
继电器在选用时,除线圈电压、电流应满足要求外,还应考虑被控对象延迟时间、脱扣电流倍数、触点个数因素。安装在少振、少尘、干燥场所,现场不得有易爆易燃物。
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(四)接触器防火
接触器技术参数应符合实际使用要求,应安装在干燥、少尘的控制箱内,其灭弧装置不能随意拆开,以免损坏。
(五)启动器防火
启动器起火是由于分断电路时接触的电弧飞溅,以及接触部位电阻过大而产生高温烧毁开关设备,并引燃可燃物,严禁有易燃易爆物品存在。
(六)漏电保护器防火
漏电保护器的火灾危险在于发生漏电事故后,不能迅速切断电源而引起的人身伤亡、设备损坏,甚至火灾。位置选择和安装应符合规定,在安装短路漏电保护器时,保证电弧有足够的飞弧距离。在危险和有腐蚀气体的环境中,应采用辅助保护措施。接线时应分清负载侧与电源侧,按规定接线切勿接反。分清主电路与辅助电路的接线端子不能接错。注意区分中性线和保护线。
(七)低压配电柜起火
配电柜应安装在干燥的地方,便于操作确保安全。配电柜上电气设备应符合电压等级、负荷容量、用电场所和防火规范要求。配电线采用合适截面积的导线。金属支架和电气设备外壳要保护接地或接零。
三、电动机防火
如果电动机选型不合理、本身质量差或使用不当,就可能造成铁芯、绕组等部件发热而引发火灾。
(一)电动机的火灾危险性
火灾原因有以下几个方面:
1、过载
当电动机所带机械负载超过额定负载或者电压过低时,会造成绕组电流增加,绕组和铁芯温度上升,严重时会引发火灾。
2、断相运行
如果因电源缺相、接触不良、内部绕组断路等原因而造成断相,电动机虽然还能运转,但由于绕组电流会增大导致烧毁电动机,也会引发火灾。
3、接触不良
电动机运转时如果电源线、电源引线、绕组等电气连接点处接触不良,就会造成接触电阻过大而发热或者产生电弧,会引燃电动机内可燃物诱发火灾。
4、绝缘电阻损坏
长期过载使用、受潮湿环境或腐蚀性气体侵蚀、金属异物掉入机壳内、频繁启动、雷击或瞬间过电压等原因,造成电动机绕组绝缘损坏或能力降低,形成相间和距间短路引发火灾。
5、机械摩擦
电动机轴承损坏时,摩擦增大出现局部过热现象,当温度到一定程度时,会引燃可燃物质引发火灾。轴承损坏严重时可造成定子、转子摩擦或者电动机轴被卡住,产生高温或绕组短路而引发火灾。
6、选型不当
应根据场所选择不同类型的电动机,如果在易燃易爆场所使用了一般防护式电动机,当电动机发生故障时,产生的高温或火花可引燃可燃物或可爆炸物质,引发火灾或者爆炸。
7、铁损过大
电动机运行时,定子和转子铁芯内部、外壳产生涡流、磁滞等现象都会形成一定的损耗,这部分损耗称为铁损。如果电动机铁芯的硅钢片质量不符合要求,会使涡流损耗过大而造成铁芯发热和绕组过载,甚至引发火灾。
8、接地不良
电动机绕组对发生短路时,如果接地不良,会导致外壳带电,不仅会引起人身触电事故;也会致使机壳发热,还会引燃可燃物引发火灾。
四、电动机的火灾预防措施
1、合理选择功率和型式
合理选择电动机包括两个方面的内容:一方面,应考虑传动功率的损失和实际功率需求,选择功率合适的电动机;另一方面,应根据环境、运行和工况等因素,特别是防潮、防腐、防尘、防爆的要求,合理选择电动机的型式。
2、合理选择启动方式
异步电动机的启动包括直接和减压启动两种。其中,直接启动用于功率较小的异步电动机;减压启动包括星星和三角形启动、定子串电阻启动、自耦变压器启动、软件启动器启动、变频器启动等,适用于各种功率的电动机。根据型式、功率、电源情况选择合适启动方式。
3、正确安装电动机
电动机安装在不燃材料的机座上,与建筑物之间应留出距离≥1m的通道。电动机与墙壁之间,或成列装设的电动机一侧已有通道时,另一侧的净距离>0.3m。电动机与其他设备裸露带电部分的距离>1m。
电动机开关的通道应畅通,急停按钮应便于操作和紧急事故的处置。电动机及电源线管均应接地,电源线靠近电动机一端必须用金属软管或塑料套管保护,保护管与电源线之间必须用夹头扎牢并固定;另一端要与电动机进线盒牢固连接并做固定支点。周围附近应当满足防火要求。
4、应设置符合要求的保护装置
电动机应采用相适应的保护装置,例如,低压感应电动机的保护装置应具有短路、堵转、过载、断线、低压、漏电保护、绕组温度保护等功能。
5、启动符合规范要求
启动前应进行试验和检查。绝缘电阻应符合要求,380V及以下的绝缘电阻>0.5MΩ,6KV高压绝缘电阻应>6MΩ。不允许频繁启动,冷态下启动次数<5次。热态下启动次数<2次。
6、加强运行监视
运行中应对电流、电压、温升、声音、振动状况进行监视,当上述参数超出允许值或出现异常时,立即停止运行,查明原因排除故障。
7、加强运行维护
做好防雨、防潮、防尘和降温等工作,轴承润滑良好,环境应整洁。
参考文献:
[1]时守仁,电业火灾于防火防爆[M],北京:中国电力出版社,2000.
作者简介:
冯豪,男,汉,1993年8月,本科,河南焦作,助理工程师,研究方向:电气工程及其他自动化专业。
论文作者:冯豪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/4/22
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