如何正确防范电气火灾

1、如何正确防范电气火灾 2018年8月25日，震惊全国的哈尔滨“ 8 25 ”火灾事故造成多达20人死亡， 事故原因就是风机盘管机组电气线路短路形成高温电弧， 引燃周围塑料绿植装饰 材料并蔓延成灾。这起严重的电气火灾事故又一次为行业乃至社会敲响了警钟。 电气火灾每年都在危害着人类的生命， 而且情况愈发严重，如何全面有效地防范 电气火灾，成为行业亟待反思及解决的问题。 的确，无论在中国还是在全球范围内，“电”都是引发火灾最重要的原因之一。 在发达国家也至少有10%的火灾因电而起，而在中国，形势尤为严重，约有30% 的火灾由电气系统出现问题导致！据统计，仅2011年至2016年间，我国共发 生电气火

2、灾约52.4万起，造成约3261人死亡、约2063人受伤，直接经济损 失约92亿余元，均占全国火灾总量及伤亡损失的 30%以上；其中重特大电气火 灾约17起，占重特大火灾总数的近70% ! 针对我国电气火灾频发的现状，中国建筑电气行业泰斗王厚余曾一针见血地指 出：“多年来，我国对电气火灾的防范工作大多只限于一般性的防火检查 ，这 与许多发达国家存在较明显的差异。 他们更侧重依靠完善电气系统的设计、 安装 和管理来消除电气起火的隐患 ，从根本上杜绝电气起火事故的发生。正是由于 侧重点的差异，造成可能导致今日我国电气火灾此起彼伏 ，防不胜防的严峻局 W” 。 原因及对策 要从根本上杜绝电气起火事故

3、，就必须从本质上探究电气起火原因。简单来说， 电流通过导线是要产生热量的，而且热量随电流增大呈几何倍数增大：Q=0.24l 2R, 旦发热量过大导致线路或设备高温，就会引起自燃或引燃导致火灾发生。 由于电气系统的复杂性，电气火灾原因也复杂多样。构成电气系统的各环节：电 气线路、用电设备、供配电设备等，只要是有电流通过，都有可能引发电气火灾。 中国电气防火专业委员会的统计数据表明：过载、短路、漏电、电弧导致温度过 热等故障占电气火灾起火原因的近 90%。单单是由短路引起的火灾就占电气火 灾总数的约50%，具体到起火位置，电气线路引起的火灾又占比超50%。 原因明晰后，防范措施就要从电气系统的各环

4、节：电气线路、用电设备、供配电 设备以及系统监控上，全面对过载、短路、漏电、电弧进行保护及消除。 首先，打铁还需自身硬，电气系统的线路与设备自身要经得起运行考验。线缆要 认准正规厂家以防假冒伪劣产品，避免线径不足、线材掺假或绝缘耐火防护不合 格。尤其是应急消防回路等重要线路， 更应严格选用合规产品。配电箱柜内集成 了线路和电气元器件，对电能进行分配和控制，则要求质量合格、布置合理、防 护元件到位以及耐火等级符合要求。用电设备多种多样，重点在于防范不因温度 升高或其他原因发生故障。 其次，针对电气系统在长期的运行中，不可避免会产生的过载、短路、漏电、电 弧，要配置全面的保护元器件，做到防患于未然

5、。 最后，通过电气火灾监控系统，对整个电气系统安全运行状态有一个全局的实时 监控。电气火灾监控系统设计用于监控容易引发电气火灾的电气故障，可以为防 火工作带来很好的时效性和目的性。我国在 GB50016-2006建筑设计防火规 范中明确了在诸如影剧院、馆所、仓库、住宅小区、医院、商店、学校等等场 所需要设置电气火灾监控系统。利用监控探测器、监控单元、监控主机这几大功 能模块，组合出满足不同电气系统的火灾监控体系，采集系统中各项被探测的数 据，当高于报警设定值时发出报警或控制信号，实现全面实时的整体防护。 应用示例 那么，在实际工程应用中，一个较全面地防范电气火灾的系统配置是什么样的？ 以建筑工

6、程电气系统中常用的施耐德电气系列产品为例，针对引发电气火灾的不 同原因和触发位置，基于施耐德电气的 EcoStruxure 架构，构建一整套安全可 靠、智能高效，且覆盖中低压配电的软硬件产品组合，从电气系统的各环节：电 气线路、用电设备、供配电设备以及系统监控上，全面防范了过载、短路、漏电、 电弧等故障引起的火灾。 环节一：电气线路 -耐火母线槽 随着用电负荷的增长，原用于应急与消防回路的耐火电缆逐渐被耐火母线槽取 代。耐火母线槽具备体积小，使用寿命长，安装与维护方便等特点。施耐德电气 l-LINE Z耐火母线槽，采用工厂预制式设计，现场只需要进行简单的拼装即可， 比起市面上常见的以浇注式树脂

7、母线为主的耐火母线槽，安装简便，并充分保证 了施工质量。产品符合 GA/T 537-2005 和 GB/T 7251.6-2015 标准，耐火时 间不少于180分钟，由高品质铜导体、高绝缘性和耐热性的绝缘层、低导热耐 高温的隔热层，耐火温度可达 1600 C的耐火层构成，达到耐火隔热和散热的 最佳平衡，并覆盖630A到4000A电流，为火灾情况下消防设备提供可靠的 电力供应 I-LINE Z 耐火母线槽 多系列断路器 断路器兼顾过载、短路、漏电保护，即“过电流保护”和“剩余电流动作保护” 其重要性不言而喻。施耐德电气拥有业内最高等级的断路器产品，包括 Compact NSX 系列、Master

8、pact MT/MTZ 系列、Acti 9 微型断路器等，产 品均具备高分断和应对严酷环境的能力，可为高规格电力应用提供出色的保护和 服务连续性。此外，利用施耐德电气在数字化方面的优势，助其产品可集成电能 测量、警报、诊断和通信等功能，有助于有效提高能源效率和网络可靠性，实现 更进一步地火灾预防。 Compact NSX 系列断路器 Masterpact MTZ 系列断路器 电弧故障检测装置 施耐德电气iARC系列电弧故障保护电器采用高质量材料制造，可安装在绝大 多数配电箱的DIN导轨上，通过持续分析大量的电气参数，可检测出会引发电 气火灾的故障电弧，并可在火焰出现前自动切断被保护电路，有效降

9、低火灾风险; 此外，施耐德电气万高的 WAFD故障电弧探测器同样拥有卓越性能，符合 GB14287.4-2014 标准，可在-10 C至U 40 C的温度下正常工作，精准判别 故障电弧和工作电弧，更安全灵活，全方位智能监控，有效降低由故障电弧带来 的安全隐患。 WAFD故障电弧探测器 环节二：用电设备 电机控制与保护系统 在电子、工业、商业建筑等建筑中，由于要保持高效生产或持续控温，高负荷运 转的电机无处不在，因此确保电机不因温度升高或其他原因发生故障， 引发火灾, 成为很多企业在安全方面考虑的重点。施耐德电气TeSys GV系列电动机断路 器兼顾可靠性与易用性，并拥有独特的脱口机构，在安全的

10、基础上，为客户提供 了高分断、长寿命、多功能的电动机保护方案，并预留设计变更空间；而 2019 年全新发布的TeSys island是一款全新的数字化电机控制与保护系统，可实现 对80A以下负载的控制、保护与能耗监测，帮助用户节省设计、布线和调试时 间。 2ti4te TeSys GV系列电动机断路器 环节三：供配电设备 -中低压成套开关设备 各类中低压元器件往往需要集成于开关柜之中，通过连接共同发挥作用，因此， 为了防止电气火灾因各类原因而发生，可靠的中低压配电成套设备也是各类场所 中所必需的。无论是中压还是低压部分，施耐德电气都拥有多系列质量卓越的开 关设备，包括 Okken、Blokse

11、t、Prisma iPM、Prisma E 等系列，均拥有超过 20年的本地化使用经验，以 Prisma E系列为例，切合中国市场情况，额定电 流升至630A，以模块化零件为基础，可完美集成各类元件，组成优质、高性价 比的标准化分配电系统应用方案。此外，结合施耐德电气独有的授权合作模式， 可充分迎合成套厂商的需求，更符合本地客户使用习惯的设置。 Okken智能低压开关柜 Blokset智能低压开关柜 环节四：系统监控 -电气火灾监控系统 施耐德电气的 WEFP电气火灾监控系统符合国家标准 GB14287-2014，通过 国家消防电子产品质量监督检验中心认证并获得CCCF证书，可对剩余电流、 异

12、常温升、故障电弧、过电流、过电压进行监测；精度高，响应快速，通讯距离 长；主机具备主备电源自动切换功能；可集成仪表监测功能，降低多系统设计复 杂性，同时节省项目整体成本，而且操作便捷；可充分考虑系统自然泄漏电流， 具备固有漏电补偿功能，同时考虑工业环境复杂性，设计为传输数字量信号，可 有效降低系统误报警。 WEFP电气火灾监控系统 集成数字化软件 连接故障同样是引发电气火灾的高发原因， 因此，除要保障接头按规定铰接、导 线用绝缘胶布包裹、电气设备出线要用铜铝过渡接头等绝对的规范操作外，对于 防范因此类问题引发的火灾，还要加强对线路等方面的实时监测，一旦发现异常， 及时进行处理。施耐德电气在此方

13、面除具有体系化的培训，还可基于 EcoStruxure架构与平台提供从互联互通的产品，到边缘控制，再到应用、分 析与服务层面的一系列更具数字化的软硬件及专业化服务，更全面地防范火灾地 发生。例如利用PowerTag终端配电系统对线路各项电气参数进行精准测量和 收集，对系统的潜在火情和热度进行持续地监测，并通过Facility Expert千里 眼专家或PME电能监测软件对数据统一集中和可视化，让运营者对电力系统 状态一目了然，并根据建议进行快速、恰当的处理，避免火灾发生。 协作与整合 除了上述分析，我们也必须明确，电气工程是多单位多环节整合完成的活动，电 气系统全面防火的实现，始终是需要整个行

14、业参与方的共同协作，涉及到设计院、 成套厂商、施工单位以及使用单位等，任何环节出现问题，都有可能导致事故的 发生。屡屡频发的电气火灾事故案例调查结果表明，设计的不合理、产品的不合 格、施工的不合规以及使用的不重视，始终是联合导致灾难发生的根源。 -设计的不合理 很多电气火灾的发生是保护电器与电线电缆的不匹配造成的，诸如短路保护、过 负荷保护、 接地故障保护不满足国家设计规范，且布线系统载流量没有根据载 流量校正系数进行导线载流量修正等等。 一起典型的因设计不合理导致电气火灾 发生的案例调查表明：断路器的过负荷保护不满足设计规范要求，过载长延时整 定电流与电缆的载流量严重不匹配， 电缆长时间工作

15、于过负荷运行状态， 但断路 器却拒动，导致绝缘加速老化；断路器的短路保护不满足设计规范要求， 瞬动脱 扣整定电流与电缆的线芯截面、 线路长度严重不匹配，发生短路事故时，断路器 拒动；断路器的接地故障保护不满足设计规范要求， 利用过电流保护兼作接地故 障保护的动作灵敏度不满足要求，又未设置剩余电流动作保护装置，当发生接地 故障事故时， 断路器同样拒动这些教训都在警示设计院工作人员，要具有 电气防火设计的意识，加强对技术规范的学习以及与项目关联方的沟通，也不要 把电气设计隐患的发现寄希望于审图机构，而是要从自身提高认识，负起责任， 加强设计的校审，方能把电气火灾隐患从源头掐断。 -产品的不合格 电

16、气成套设备是由成套厂商采购组装完成的， 电气系统产品质量的好坏很大程度 上是由成套厂商决定的，而当前电气产品行业可谓是鱼龙混杂， 充斥着家庭作坊 式的加工企业，产品质量参差不齐，这种现状从屡屡曝光的“问题电缆”事件中 便可见一斑。性能不合标准的电线电缆及设备， 严重降低了电气系统本该有的防 火性能。成套厂商在面临鱼龙混杂的市场选择时， 经常难以辨别原厂设备差别和 等级，在柜体设计改造中难以保证规范性，从而留下电气火灾隐患。因此，成套 厂商不应把自己只是定位于简单的组装厂， 而应从电气事故防范主体的高度来服 务客户，重视电气系统技术研发，整合行业优秀的电气产品资源。 -施工的不合规 施工单位往往

17、由于整体理论水平的不足， 对法规、标准等敏感度低，不能从原理 上认识到施工不当对电气火灾隐患的影响， 现场违规操作的情况比比皆是：无证 电工随意操作、电气安装欠缺技术指导、工程验收敷衍了事。比如，在很多电气 火灾事故的背后，都存在电缆敷设不规范的影子，为追求空间利用率，电缆成束 敷设导致电缆散热不良、载流量下降，又致使绝缘老化加剧，最终绝缘损坏、击 穿发生接地故障或短路，进而引发电气火灾；电线电缆敷设不注意防护措施，导 致绝缘损坏；无证电工随意上岗，且无电气专业人员监管以及验收， 根本不顾国 家标准规范的要求 目前国家已出台多项政策，越来越重视施工人员技能培训 及上岗资格要求，这也是解决当前建

18、筑工程施工不规范通病的根本办法。 使用的不重视 电气系统是长期运行的系统，问题的发生往往也是长期积累的结果， 线路在使用 过程中不可避免地会出现绝缘老化或受损、以及接头松动等情况，过程维护对于 防火安全至关重要。然而现状是，使用单位往往不具备基本的电气安全常识，电 气设备私接乱拉、电线电缆乱接乱放，使得电气系统长时间在极端不利的状态下 工作、电线电缆绝缘老化或损坏，使得过载、短路、漏电、电弧等问题频繁发生。 在电气安全使用方面，物业管理服务企业应担负其电气安全隐患排查及教育责 任，及时整改不符合安全标准的电线及电器设施设备，全面加强电气安全使用意 丰富可靠的产品是实现目的的工具，而上述各参与方的人，才是工具的集成者和 使用者。国家消防电子产品检测中心副主任丁宏军曾指出：“电气防火的发展趋 势，应该是电气防火与电气设计、施工、选材，以及产品制造行业相互结合，互 相促进。” 在整合全行业参与方