在日常生活中.與中、高壓配變電系統(tǒng)接觸的多是經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)并有一定經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員, 因此由于中、高壓引發(fā)的電氣事故次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于與普通人群接觸廣泛的低壓系統(tǒng)(AC220/380V)。因此.低壓電氣設(shè)備裝置的防火措施在電氣工程設(shè)計(jì)、施工及日常使用和維護(hù)時(shí)就顯得尤為重要。人們?cè)谝粋€(gè)世紀(jì)的用電過(guò)程中,逐步完善了對(duì)不同電壓等級(jí)的不同保護(hù),用于低壓設(shè)備的保護(hù)的內(nèi)容主要有過(guò)電流保護(hù)、接地故障保護(hù)、過(guò)電壓和欠電壓保護(hù)、接地與等電位聯(lián)結(jié)、絕緣或隔離措施及特殊場(chǎng)所與特殊裝置的保護(hù)等。這些措施不僅能有效地保護(hù)人身安全還可以預(yù)防電氣故障火災(zāi)。
三、用于防火措施的漏電保護(hù)
剩余電流保護(hù)的相關(guān)知識(shí):在低壓配電系統(tǒng)中,任何一個(gè)用電設(shè)備都是一個(gè)節(jié)點(diǎn),設(shè)備中的電流是一個(gè)矢量,在任意時(shí)刻流進(jìn)流出的矢量和應(yīng)為零,這就大家熟悉的基爾荷夫第一定律,只要設(shè)備中的電流不“泄露”,那么設(shè)備的絕緣就是可靠的。如果設(shè)備或供電線路發(fā)生絕緣故障.那么電流會(huì)經(jīng)大地返回到變壓器,電流是具有激磁作用的,將電流互感線圈與開(kāi)關(guān)的脫扣機(jī)構(gòu)連接.則互感器中激磁的差動(dòng)電流超過(guò)一個(gè)限度時(shí),開(kāi)關(guān)就會(huì)動(dòng)作,由于保護(hù)開(kāi)關(guān)的脫扣取決于故障電流.而與電壓無(wú)關(guān).這種開(kāi)關(guān)就被稱之為剩余電流保護(hù)開(kāi)關(guān).因此剩余電流保護(hù)與接地保護(hù)一樣.為使電流在絕緣故障時(shí)能形成回路.就要求被保護(hù)的電氣設(shè)備必須接地。
對(duì)于正常工作的用電器具及其敷設(shè)線路而言,剩余電流保護(hù)開(kāi)關(guān)都不應(yīng)該動(dòng)作,如果回路中有剩余電流存在,那么無(wú)論這個(gè)電流是流過(guò)保護(hù)線(PL線)的.還是保護(hù)開(kāi)關(guān)后并沒(méi)有用電設(shè)備但線路中存在故障電流(如因?qū)Ь€絕緣損壞而通過(guò)金屬保護(hù)管流向大地的剩余電流)等.剩余電流保護(hù)開(kāi)關(guān)都應(yīng)及時(shí)的動(dòng)作,切斷回路。所以,故障電流保護(hù)開(kāi)關(guān)在防止接地電流引起火災(zāi)的電氣安裝系統(tǒng)中也能起到很大作用。
剩余電流在什么條件下會(huì)引發(fā)火災(zāi)呢?一般來(lái)說(shuō),當(dāng)故障部位自由釋放的能量達(dá)到可點(diǎn)燃周?chē)兹嘉矬w時(shí).就會(huì)產(chǎn)生明火從而引起火災(zāi)。多數(shù)的電氣火災(zāi)都是由電弧引發(fā)的,經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)表明,幾百毫安的小電流就能產(chǎn)生電弧,所以應(yīng)用剩余電流保護(hù)開(kāi)關(guān)進(jìn)行故障電流保護(hù)就能有效的防范電氣線路火災(zāi)。
四、電弧性短路起火的防范
短路起火大部分由電弧性接地故障引起,在AC220V系統(tǒng)中,300-500mA的電流就足以產(chǎn)生電弧,因此使用剩余電流保護(hù)開(kāi)關(guān)(以下簡(jiǎn)稱RCD)及時(shí)有效地切斷電源開(kāi)關(guān)或發(fā)出信號(hào).就可以盡早的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、避免火災(zāi)的發(fā)生。同時(shí),利用剩余電流保護(hù)開(kāi)關(guān)還可以對(duì)接地故障隱患起到預(yù)防作用,例如由于施工不當(dāng)導(dǎo)致中性線和接地線接錯(cuò),或者施工不慎將線纜絕緣損壞都會(huì)使RCD報(bào)警或動(dòng)作,這是因?yàn)樾孤峨娏鹘?jīng)PE線由大地返回到電源,使總進(jìn)線處電流矢量和不為零,RCD就會(huì)發(fā)生動(dòng)作或發(fā)出信號(hào),只有排除接地故障,消除了隱患,保護(hù)開(kāi)關(guān)才能復(fù)位。
為了有效地避免人身電擊事故和接地故障電弧火災(zāi),按照IEG的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)在建筑內(nèi)設(shè)置兩級(jí)或三級(jí)RCD。
(1)配置兩級(jí)RCD的方案:末端回路上設(shè)置30mA或100mA瞬動(dòng)RCD,并設(shè)置當(dāng)額定電流為5倍時(shí)的最大動(dòng)作時(shí)間為0.04s;前端為電源進(jìn)戶線處,宜設(shè)置可延時(shí)動(dòng)作的300~500mA智能選擇型RCD,其動(dòng)作時(shí)間為0.15s,最小不動(dòng)作時(shí)間為0.05s。
(2)配置三級(jí)RCD的方案:與配置兩級(jí)RCD的方案比較,其多出的第三級(jí)RCD一般為固定延時(shí)式(如在1s延時(shí)時(shí),1△n取1A),這一級(jí)別的RCD是作用于零序互感器的,一般用于火災(zāi)信號(hào)系統(tǒng),只報(bào)警不動(dòng)作(如需要也可作用于斷路器的動(dòng)作),在大型建筑物內(nèi)常常需要裝設(shè)三級(jí)RCD。
五、設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的原由
建筑物電源進(jìn)線處安裝具備剩余漏電保護(hù)功能的斷路器或者進(jìn)線斷路器與獨(dú)立的剩余漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)配合使用是有效防止電氣短路火災(zāi)的措施。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的今天,由于人們對(duì)安全規(guī)范用電常識(shí)的深入,使得由電氣故障引發(fā)的人身傷害事故逐年遞減,但是每年由電氣事故引發(fā)的火災(zāi)數(shù)量卻在增加,這與我國(guó)火災(zāi)數(shù)目呈逐年遞減的趨勢(shì)形成了鮮明對(duì)比。80年代,在RCD作為防范電氣火災(zāi)的一種措施推廣時(shí),我國(guó)很多省市,包括一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)都沒(méi)有足夠地重視,一些建設(shè)單位和設(shè)計(jì)人員甚至認(rèn)為裝設(shè)RCD保護(hù)是可有可無(wú)或者是沒(méi)必要的!而一些贊成使用RCD的設(shè)計(jì)人員也由于種種原因只設(shè)計(jì)了兩級(jí),這樣就使建筑物內(nèi)存在未被線路防火保護(hù)的空白區(qū),因此線路防火就存在一定的隱患,這與我國(guó)現(xiàn)今提倡”以人為本”的人性化和諧社會(huì)格格不入。
RCD的應(yīng)用在國(guó)家規(guī)范中其實(shí)早有規(guī)定,如《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95第4.4.21條:“為減少接地故障引起的電氣火災(zāi)危險(xiǎn)而裝設(shè)的漏電電流動(dòng)作保護(hù)器,其額定動(dòng)作電流不應(yīng)超過(guò)0.5A”;又如《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95(2005年版)新增第9.5.1條:“高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大,人員密集等場(chǎng)所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”;《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006第11.2.7條規(guī)定了宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的場(chǎng)所。
因此,必須充分認(rèn)識(shí)到在建筑物電源進(jìn)線處設(shè)置RCD保護(hù)功能是重要的防范電氣火災(zāi)的舉措之一,隨著低壓電氣設(shè)備的不斷發(fā)展,剩余電流保護(hù)器存在的一些技術(shù)問(wèn)題已被攻克,為漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)在民用建筑中的應(yīng)用打好了基礎(chǔ)?!陡咭?guī)》、《建規(guī)》補(bǔ)充”智能漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”這一章節(jié),把它作為新系統(tǒng)加以推廣的理由是這個(gè)系統(tǒng)將監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)警及控制集成一體并實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理,由于中心計(jì)算機(jī)的參與使數(shù)據(jù)即時(shí)分析和操作得以實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)由多個(gè)監(jiān)控子系統(tǒng)、專用軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,全面實(shí)現(xiàn)了遙調(diào)、遙測(cè)和遙控,能夠及時(shí)地實(shí)現(xiàn)電氣故障報(bào)警和切斷電源,有效防止電氣火災(zāi)的發(fā)生,從而保護(hù)了整個(gè)低壓電氣系統(tǒng)。目前,“智能漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”作為一種新生的先進(jìn)保護(hù)措施已經(jīng)得到了消防部門(mén)、施工圖審查中心和消防工程設(shè)計(jì)工人員的重視,作為一種預(yù)報(bào)警系統(tǒng),其優(yōu)于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的地方是可以提前報(bào)警并采取應(yīng)急手段,將用戶損失盡量減少到最低限度,因此在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求設(shè)置“漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”。
我國(guó)電氣火災(zāi)在各類火災(zāi)中占有相當(dāng)大的比例,針對(duì)電氣火災(zāi)居高不下的特點(diǎn),還需要盡快制定電氣消防方面的專門(mén)法律,從源頭上預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家都有有關(guān)電氣的專門(mén)法律法規(guī),例如美國(guó)的《國(guó)家電氣安全規(guī)范》(NFPA70),日本的《電氣事業(yè)法》等。
國(guó)外管理體制優(yōu)勢(shì)在于以下幾方面,值得借鑒:(1)電氣安全法規(guī)制訂的詳細(xì)、全面,易于管理者的操作;(2)規(guī)范的法律約束力強(qiáng),依法對(duì)電氣設(shè)計(jì)、安裝部門(mén)的資質(zhì)認(rèn)證,特別是對(duì)從事電氣安全工作人員的定期考核千口資格許可提高了專業(yè)人員的技術(shù)水平和能力;(3)管理機(jī)構(gòu)不論設(shè)在何處,監(jiān)督檢查都存在,電氣安裝和施工不留盲區(qū);(4)使用單位(包括工業(yè)建筑、民用建筑和住宅)電氣安全意識(shí)和保險(xiǎn)意識(shí)較強(qiáng),促進(jìn)了電氣安全的管理;(5)產(chǎn)品質(zhì)量是防范電氣火災(zāi)的決定因素,日本的《電氣用品取締法》實(shí)施和不斷改進(jìn)是保證電氣安全、防止火災(zāi)發(fā)生的成功范例。因此.要盡快制訂我國(guó)有關(guān)國(guó)家電氣安全的規(guī)范,并且這個(gè)規(guī)范應(yīng)該具有較高法律效力,是強(qiáng)制性的,各行各業(yè)還應(yīng)據(jù)此制訂出各類子規(guī)范及規(guī)章制度,如針對(duì)電氣線路、電氣設(shè)備等的防火設(shè)計(jì)規(guī)范,電氣設(shè)備防火設(shè)計(jì)規(guī)范,以此作為設(shè)計(jì)人員、施工單位和審核、驗(yàn)收企業(yè)及用電單位用電的準(zhǔn)則和行為規(guī)范。