淺談古建筑電氣火災(zāi)的防控與管理

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(zāi)的發(fā)生也越來越頻繁。根據(jù)應(yīng)急管理部統(tǒng)計，僅2018年，全國共計接到火災(zāi)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(zāi)占火災(zāi)總數(shù)的比例高達34.6%。而近年古建筑火災(zāi)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(zāi)，2017年浙江蘭溪市諸葛、長樂村望云樓火災(zāi)，2017年四川遂寧高峰山古建筑群火災(zāi)等，事后經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些事故均為電氣火災(zāi)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(zāi)，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(zāi)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(xué)習(xí)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(yīng)用了現(xiàn)代化電氣設(shè)備，如不尋求有效的防治對策，必然會增加電氣火災(zāi)隱患，造成不可挽回的后果。

基于此，本文對電氣火災(zāi)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(zāi)成因分析

（1）過載引起的電氣設(shè)備老化

近年來由于科技不斷創(chuàng)新，用電設(shè)備種類不斷增多，且人們熱衷于現(xiàn)代化設(shè)備在古建筑中的創(chuàng)新性應(yīng)用，使得古建筑用電需求逐年遞增。如果開關(guān)、電纜選擇不合適，使設(shè)備或?qū)w長期處于過負荷狀態(tài)運行，就會出現(xiàn)電氣設(shè)備發(fā)熱的現(xiàn)象，加速電氣設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(zāi)事故。

因此，在用電設(shè)備應(yīng)用過程中，考慮實際供電能力，及時對電氣設(shè)備進行檢修和更換。

（2）電氣設(shè)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(shè)備維護和管理，易導(dǎo)致電氣火災(zāi)事故發(fā)生。而旅游參觀、教育教學(xué)和經(jīng)商的單位通常都有管理部門負責(zé)電氣設(shè)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(zāi)事故，電氣安全問題也不能忽視。

另外，電氣設(shè)備的不規(guī)范使用也是導(dǎo)致電氣火災(zāi)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(shè)備壽命，增加設(shè)備故障率；用電設(shè)備過多時，采用移動插座串接方式，導(dǎo)致電線超負荷運行；用發(fā)熱電氣設(shè)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(yīng)加強電氣設(shè)備的管理，強調(diào)電氣設(shè)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，而皇家宮殿、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，破壞力極強。直擊雷和感應(yīng)雷會對供電線路、電氣設(shè)備造成損壞，提升設(shè)備的故障率，進而引發(fā)電氣火災(zāi)，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(shè)備運行情況、電氣故障隱患，是一種直接有效的電氣火災(zāi)防控對策，檢查工作如下。

1）電氣設(shè)備的使用和運行

A.檢查設(shè)備的外觀和工況。如電纜絕緣層狀況；設(shè)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(yīng)逐項檢查用電設(shè)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(shè)備等方法，解決電氣問題和故障。

B.檢查電氣設(shè)備安裝情況。電氣設(shè)備、線路不應(yīng)直接安裝在木制可燃構(gòu)件上，應(yīng)采取防火、隔離措施，如電線敷設(shè)應(yīng)套金屬管；插座、開關(guān)等設(shè)備安裝應(yīng)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(shè)備使用情況。如果存在移動插座串接使用導(dǎo)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(guān)插座面板安裝位置不合理導(dǎo)致斷電操作困難情況，可合理調(diào)整開關(guān)插座面板位置；電氣設(shè)備周圍堆積可燃物，應(yīng)及時清理；室外使用的電氣設(shè)備應(yīng)具備相應(yīng)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(guān)規(guī)定，電器產(chǎn)品的安裝、使用和線路、管路的設(shè)計、敷設(shè)符合國家有關(guān)消防安全技術(shù)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(zāi)防控對策的重要手段，采用高新技術(shù)儀器，從專業(yè)、科學(xué)的角度對電氣設(shè)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(zāi)隱患的危險程度和位置，并提出整改指導(dǎo)意見，從而消除隱患，避免電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。古建筑單位每年應(yīng)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(shè)備時，也應(yīng)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(shè)備更新

電氣安全壽命指的是電氣設(shè)備保持或基本保持原有性能的時間。一般建筑內(nèi)電氣設(shè)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(shè)備合理的使用年限，是設(shè)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(shù)壽命：是指設(shè)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(shù)進步速度，需求越高，技術(shù)進步速度越快，設(shè)備的技術(shù)壽命就越短。

3）折舊壽命：把設(shè)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(shè)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(shè)備的磨損速度和老化程度。

從安全角度考慮，設(shè)備老化、損壞是引發(fā)電氣故障、電氣火災(zāi)的直接原因之一，另外，由于科技的不斷發(fā)展，電氣設(shè)備也在不斷更新?lián)Q代，相比老舊設(shè)備，新型設(shè)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(shù)壽命應(yīng)作為優(yōu)先考慮，基于此，應(yīng)按照行業(yè)要求及產(chǎn)品說明定時更新電氣設(shè)備，此外，還需結(jié)合使用環(huán)境綜合考慮，如環(huán)境較差，應(yīng)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(shè)備防雷

目前，古建筑基本都安裝了建筑防雷設(shè)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(shè)備已經(jīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況，這種感應(yīng)雷對電氣設(shè)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(zāi)。另外，直擊雷和感應(yīng)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(zāi)，安裝電氣防雷設(shè)施顯得十分有必要。配電箱應(yīng)分級安裝SPD（浪涌保護器），并在每年雷雨季前對SPD設(shè)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(shè)備完好有效。另外，室內(nèi)電氣設(shè)備還應(yīng)配備防雷插座（防浪涌插座），以預(yù)防感應(yīng)雷侵入建筑內(nèi)時對末端用電設(shè)備和人員造成危害。

（4）電氣火災(zāi)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(shè)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(zāi)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(zāi)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(zāi)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(zāi)隱患的正確報警。

3安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

（1）概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)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(yīng)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(zāi)的早期預(yù)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(zāi)自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。

（2）應(yīng)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(lǐng)域。

（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（4）系統(tǒng)功能

監(jiān)控設(shè)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(shè)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(shè)備的“復(fù)位”按鈕或觸摸屏的“復(fù)位”按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復(fù)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(shè)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(shè)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(yīng)的探測器顯示故障提示，同時設(shè)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(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應(yīng)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(zāi)事故多發(fā)的現(xiàn)狀，明確了電氣火災(zāi)防控的重要性，并分析了古建筑電氣火災(zāi)的成因，提出了相應(yīng)的防控對策和管理措施，為古建筑火災(zāi)的預(yù)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(shè)備全壽命周期管理［J］．山東工業(yè)技術(shù)，2018（17）：201，94.

[2] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.5版

[3] GB14287.1-2014電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)第一部分：電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備［S］．北京：中國標準出版社，2014.

[4] 張繼光．古建筑火災(zāi)原因分析與防控建議［J］．消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2015（10）：26-28.

[5] 夏強華．古建筑火災(zāi)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(zāi)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(zāi)隱患及防火對策［Ｊ］．消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2017（11）：68-70.

[8] 王鑫峰．淺談建筑電氣設(shè)計中的防雷技術(shù)［Ｊ］．建材與裝飾，2018（36）：93．

[9] 李峰．建筑電氣火災(zāi)防控研究［Ｊ］．居舍，2019（5）：176．

[10] 李麗．建筑電氣消防設(shè)計的剖析［Ｊ］．居舍，2019（5）：96．

[11] 古建筑電氣火災(zāi)防控與管理的探討，陳旭，2020.

安科瑞電氣電子產(chǎn)品選型介紹 吳智敏