浅谈电气火灾防控与管理对古建筑保护的意义

时间：2021-04-16作者：安科瑞电气股份有限公司浏览：381

周晓丽

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801

摘要：我国古建筑多为砖木结构，当发生火灾事故时具有蔓延快、扑救难的特点，而火灾对古建筑的损害性，电气火灾事故在我国火灾事故中比重居高不下。本文通过对古建筑电气火灾成因进行分析，有针对性地提出了古建筑电气火灾防控对策，为古建筑用电管理和消防管理工作提出参考性建议，对古建筑保护工作有积意义。

关键词:电气火灾；电气防火；火灾防控；火灾;古建筑

0引言

随着社会的不断发展，电气化程度不断提高，人们对电的依赖越来越强，电气使用的范围日益扩大，但与此同时，电气火灾的发生也越来越频繁。根据应急管理部统计，仅2018年，全国共计接到火灾23.7万起，造成1407人死亡、798人受伤、直接财产损失达36.75亿元，其中电气火灾占火灾总数的比例高达34.6％。而近年古建筑火灾事故也时有发生，如2013年云南省泸沽湖景区小落水村火灾，2017年浙江兰溪市诸葛、长乐村望云楼火灾，2017年四川遂宁高峰山古建筑群火灾等，事后经调查发现，这些事故均为电气火灾事故。

我国古建筑多为砖木结构，耐火等级低，稍有不慎易发生火灾，且许多古建筑采取院落型建筑方式，房屋彼此相邻，如火险控制不及时，会迅速蔓延至周围建筑，造成严重破坏，因此火灾成为影响古建筑安全的重要因素。另一方面，在文化传播、旅游业发展的当下，古建筑、文物保护单位的开放数量越来越多，逐渐成为公众旅游、参观、学习和研究的重要资源。为提供更好的游览条件，许多古建筑内都引入了电源，应用了现代化电气设备，如不寻求的防治对策，必然会增加电气火灾隐患，造成不可挽回的后果。

基于此,本文对电气火灾成因进行分析，并提出若干针对性的防控对策和管理措施。

1古建筑电气火灾成因分析

1.1过载引起的电气设备老化

近年来由于科技不断，用电设备种类不断增多，且人们热衷于现代化设备在古建筑中的性应用，使得古建筑用电需求逐年递增。如果开关、电缆选择不合适，使设备或导体长期处于过负荷状态运行，就会出现电气设备发热的现象，加速电气设备老化。特别是在举办大型活动时，如不加以控制，用电量常会出原有电气设施的承受能力，从而出现过电流现象。而大量的调光设备和LED灯的使用，常会造成相位偏移、零线电流的情况。随着设备使用时间的逐渐增加，电流会击穿逐渐老化的绝缘层，从而引发短路，产生的热量、火花，引起火灾事故。因此，在用电设备应用过程中，考虑实际供电能力，及时对电气设备进行检修和更换。

1.2电气设备疏于管理及使用不规范

目前,古建筑的用途主要有居住、参观、教育、商业等。在居住型古建中，由于居民普遍缺乏安全意识和知识，往往疏于电气设备维护和管理，易导致电气火灾事故发生。而旅游参观、教育教学和经商的单位通常都有管理部门负责电气设备维护和管理，消防防范意识较强，但也曾出现过电气火灾事故，电气安全问题也不能忽视。另外，电气设备的不规范使用也是导致电气火灾发生的因素之一，如断路器上下级保护参数不整定，丧失电气保护能力；断路器带载分段操作，会增加断路器拉弧灭弧的次数，减少设备寿命，增加设备故障率；用电设备过多时，采用移动插座串接方式，导致电线负荷运行；用发热电气设备烘烤衣物等。综上，为了减少电气火险事故发生，无论古建筑作为何种用途使用，都应加强电气设备的管理，强调电气设备使用的规范性。

1.3雷电

古建筑结构类型、使用性质及地理环境与一般建筑物不同，庙宇、道观等建筑选址往往位于地势较高的地区，如山**、山坡等，而**宫殿、公园等建筑虽然位于平原地带，但建筑本体造型高耸，所以古建筑往往易遭雷击。雷电作为一种正常而普遍的自然现象，在放电过程中具有高电压、大电流以及放电时间短等特点，破坏力强。直击雷和感应雷会对供电线路、电气设备造成损坏，提升设备的故障率，进而引发电气火灾，在雷击比较严重的情况下，还会直接威胁到人类的生命安全。为了防止雷电引发的事故，古建筑电气防雷保护工作就显得尤为重要。

2防控对策与管理措施

2.1电气检查

人工检查电气设备运行情况、电气故障隐患，是一种直接的电气火灾防控对策，检查工作如下。

2.1.1电气设备的使用和运行

(1)检查设备的外观和工况。如电缆绝缘层状况；设备表面温度、电气接触位置温度和压接状况；电流、电压、三相电流平衡状况等。如有异常情况，应逐项检查用电设备情况，分析问题原因，采取改造线路、调整三相负荷、更换设备等方法，解决电气问题和故障。

(2)检查电气设备安装情况。电气设备、线路不应直接安装在木制可燃构件上，应采取防火、隔离措施，如电线敷设应套金属管；插座、开关等设备安装应做防火隔热处理；照明灯具安装位置与要保持一定安全距离等。

(3)检查电气设备使用情况。如果存在移动插座串接使用导致线路过载情况，可采取调整、增加供电回路的方式解决；由于开关插座面板安装位置不合理导致断电操作困难情况，可合理调整开关插座面板位置；电气设备周围堆积，应及时清理；室外使用的电气设备应具备相应等级防水能力等。

2.1.2电气消防安全检测

根据《*人民共和国消防法》相关规定，电器产品的安装、使用和线路、管路的设计、敷设符合国家有关消防安全技术规定。电气消防安全检测是检测电气安装、使用是否符合标准的方法之一，也是电气火灾防控对策的重要手段，采用**仪器，从、科学的角度对电气设施的安装、使用、运行进行全方面的检查，可准确反映电气火灾隐患的危险程度和位置，并提出整改指导意见，从而隐患，避免电气火灾事故的发生。古建筑单位每年应至少进行一次电气消防安全检测。其中，古建筑作为展室、展厅，由于经常会调整展陈，因此当涉及修改电气线路、更换电气设备时，也应做一次检测，对于发现的隐患要及时整改，直至检测合格。

2.2电气设备更新

电气安全寿命指的是电气设备保持或基本保３7智能建筑电气技术２０２０年持原有性能的时间。一般建筑内电气设备安全寿命主要考虑以下四点。

(1)经济寿命：指从经济角度判断的设备的使用年限，是设备年平均费用较低的使用年限，总费用包括初始购置费用和使用过程中的年运营费用。

(2)技术寿命：是指设备在开始使用后持续地能够满足使用者需要功能的时间，其时间长短主要取决于使用者需求和技术进步速度，需求越高，技术进步速度越快，设备的技术寿命就越短。

(3)折旧寿命：把设备总值扣除残值后的余额，折旧到接近于零时所经历的时间。

(4)物理寿命（自然寿命）：指设备从全新状态下开始使用，老化损坏直到报废的全部时间过程，主要取决于设备的磨损速度和老化程度。从安全角度考虑，设备老化、损坏是引发电气故障、电气火灾的直接原因之一，另外，由于科技的不断发展，电气设备也在不断更新换代，相比老旧设备，新型设备故障率在降低，安全系数在提升。在古建筑电气安全管理措施中，古建筑安全排在，所以物理寿命和技术寿命应作为**考虑，基于此，应按照行业要求及产品说明定时更新电气设备，此外，还需结合使用环境综合考虑，如环境较差，应加强巡检，适当缩减使用年限，提前更换，避免出现电气事故。

2.3电气设备防雷

目前，古建筑基本都安装了建筑防雷设施（如接闪器、接闪带、接地引下线等），大大减少了直击雷带来的危险。需要注意的是，有时雷云虽然接近但却没有直接击中建筑物，但建筑物周围的金属设备已经产生感应电流的情况，这种感应雷对电气设备的干扰和危害非常大，严重时还会产生高热量引发火灾。另外，直击雷和感应雷的高电位还会沿着线路侵入古建筑或变电站内，造成更大危害。

为了因雷电引发的电气火灾，安装电气防雷设施显得十分有必要。配电箱应分级安装SPD（浪涌保护器），并在每年雷雨季前对SPD设备进行一次检查、维修，查看有无因雷电引起破损，以确保SPD设备完好。另外，室内电气设备还应配备防雷插座（防浪涌插座），以预防感应雷侵入建筑内时对末端用电设备和人员造成危害。

2.4电气火灾监控系统

由于使用、维护不当引发的漏电、短路，电气接触或过负荷引发的温升、突发性设备故障等电气火险隐患，在常规检查中较难发现，针对此类问题，电气火灾监控成为发现问题、减少事故的新型手段。该系统主要用于监测与控制配电线路的日常工作状况，在电气系统发生故障或出现火灾隐患后可以立刻，从而更加准确、及时地电气安全隐患。中国的古建筑在平面布局方面存在一种规律，即住宅、宫殿、寺庙等建筑，都是由若干单座建筑和一些围廊、围墙之类环绕成一个个庭院组成，即庭院式组群布局。因此结合供电管理角度考虑，在低压配电系统接线方式的选择上宜采取放射式布局，即每个庭院的供电单独控制，每个供电回路均安装电气火灾监控系统，并在ＷＥＢ端、手机端制作与古建筑平面、地理配套的功能界面，实现电气火灾隐患的。

3安科瑞电气火灾监控云系统架构和硬件选型

安科瑞电气推出的安全用电管理系统采用*的剩余电流互感器、温度传感器和电气火灾探测器、故障电弧探测器和电气防火限流式保护器，对引发电气火灾的主要因素（导线温度、电流、剩余电流、故障电弧等）进行不间断的数据与统计分析，并将发现的各种隐患信息及时推送给企业管理人员，指导企业实现时间的排查和治理，达到潜在电气火灾安全隐患，实现“防患于未然”的目的。

用户可以利用PC、手机、平板电脑等多种终端实现对平台的访问，查询包括系统信息、实时数据、报记录等在内的各种信息，使用方便。利用该系统为用户提供的低成本服务，能有提升企业的消防安全管理和电气设备安全水平，防范重大恶性火灾财产损失、尤其是重大恶性人员伤亡责任事故的发生。

 

本系统的整体结构如图所示：

 

3.1硬件配置：

平台服务器：建议按照我方提供配置标准购买，或者客户自己租用阿里云资源。

推荐硬件配置：（如申请阿里云可忽略）

现场硬件配置

方案一：100A以下回路，开口式互感器

 
 

方案二：100A以下回路，普通互感器，会增加施工量

 

方案三：100A以下回路，普通电流互感器，探测器和无线模块分开，可适用多回路

配置针对1个回路，剩余电流互感器根据现场回路电流大小选择。

 
 

3.2运行条件

1） 浏览器运行设备：

台式电脑（WindowsXP以上），安卓系统或IOS系统手机（android或IOS4.0及以上版本）。

2） 浏览器端运行环境：

Windows系统下使用谷歌、火狐、360（速模式）等浏览器访问。

3.3主要技术指标 

数据上传频率：2分钟

通信方式：RS485、2G/3G/4G

并发访问量：>=10000

历史数据存储：>=3年

 

4结束语

通过分析古建筑结构特点，结合近年电气火灾事故多发的现状，明确了电气火灾防控的重要性，并分析了古建筑电气火灾的成因，提出了相应的防控对策和管理措施，为古建筑火灾的预防、控制以及管理工作提供参考性建议。

参考文献：

[1]陈旭.古建筑电气火灾防控与管理的探讨[J].

[2]张继光．古建筑火灾原因分析与防控建议[J].消防技术与产品信息，2015（10）：26-28．

[3]王鑫峰．浅谈建筑电气设计中的防雷技术[J].建材与装饰,2018（36):93

[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.

 


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