1引言
1月14日日上午10點(diǎn)左右,青島市市北區(qū)遼寧路63號(hào)公交停車場(chǎng)內(nèi),一輛報(bào)廢公交車突然起火,由于大風(fēng)天氣,大火很快引燃了停在旁邊的幾輛報(bào)廢車。消防人員快速趕到,迅速控制住火勢(shì)。11時(shí)30分,停車場(chǎng)內(nèi)的大火已經(jīng)被撲滅,共有8輛公交車被燒毀,沒有人員傷亡。消防人員正在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步勘查具體起火原因。如果是因?yàn)楣卉嚦潆娨鸬?,更需要排查原因,調(diào)查清楚。
以此為契機(jī)我們分析一下電氣火災(zāi)的成因以及如何才能預(yù)防避免此類電氣火災(zāi)的發(fā)生。
2電氣火災(zāi)事故原因分析
(1)短路火災(zāi)
在公交車站運(yùn)行期間,受外部環(huán)境與動(dòng)物啃食等因素影響,出現(xiàn)短路故障,電源通向用電設(shè)備的導(dǎo)線未經(jīng)過負(fù)載而直接連接,進(jìn)而產(chǎn)生較大的短路電流,電流瞬間釋放大量熱量,引發(fā)絕緣燒毀、導(dǎo)體變形損壞、金屬熔化、可燃物燃燒等一系列問題,最終引發(fā)建筑火災(zāi)。而電氣火災(zāi)的主要機(jī)理包括接觸不良、炭化路徑短路、擊穿空氣放電、過負(fù)荷、熱顆粒噴濺、固體液體絕緣擊穿、絕緣過熱等,如圖釘刺穿導(dǎo)體造成的接觸不良,短接電路受到磁場(chǎng)作用與金屬加熱影響產(chǎn)生的預(yù)期電弧,出現(xiàn)短接故障時(shí)在短接部位噴濺的熱顆粒。
(2)過載
受制作工藝、安裝質(zhì)量等因素影響,存在過電流問題,使得線路處于過載運(yùn)行狀態(tài),熱導(dǎo)體工作溫度增加,加快線路老化速度,導(dǎo)致絕緣強(qiáng)度下降。在線路老化至一定程度,或是長(zhǎng)時(shí)間處于過載運(yùn)行狀態(tài)時(shí),將造成絕緣擊穿,出現(xiàn)短路故障。同時(shí),在系統(tǒng)運(yùn)行期間線路電壓異常波動(dòng)時(shí),在器件中產(chǎn)生不規(guī)則電壓,當(dāng)實(shí)際電壓值超過額定值時(shí),引發(fā)介電擊穿與短路故障,而在線路設(shè)備老化程度過于嚴(yán)重時(shí),更容易在電壓波動(dòng)時(shí)造成絕緣擊穿,出現(xiàn)建筑電氣火災(zāi)事故。
(3)漏電
漏電是由于線路絕緣部位損壞或是自然老化等原因引發(fā)的電流泄漏故障,在泄漏部位產(chǎn)生電弧與電火花,通過釋放大量熱量而引燃周圍可燃物。針對(duì)這一問題,可以使用電筆等工具接觸帶電體,如果電筆的指示燈長(zhǎng)時(shí)間處于點(diǎn)亮狀態(tài),則表明出現(xiàn)漏電故障,反之,則表明帶電體處于靜電狀態(tài)。
(4)不同性質(zhì)短路火災(zāi)
在出現(xiàn)短路故障時(shí),根據(jù)短路間另一端導(dǎo)體電位的短路接觸狀態(tài),可以將短路引起的建筑電氣火災(zāi)分為金屬性短路和電弧性短路兩種性質(zhì)。其中,金屬性短路故障表現(xiàn)為,故障短路兩處導(dǎo)體接觸點(diǎn)在高溫條件下產(chǎn)生熔化現(xiàn)象,使得短路變?yōu)閷?dǎo)電金屬,產(chǎn)生較大的短路電流,這一故障的產(chǎn)生原因包括短路操作時(shí)間保護(hù)過長(zhǎng)、短路裝置故障失效。
(5)接觸不良
在電氣系統(tǒng)中,導(dǎo)電性電路是由一定數(shù)量的導(dǎo)電元件所組成,各導(dǎo)電元件之間通過機(jī)械連接方式保持導(dǎo)電接觸狀態(tài),這一現(xiàn)象被稱作為電接觸現(xiàn)象。然而,在部公交車站中,受到人為、工藝、環(huán)境等多方面因素影響,偶爾出現(xiàn)電氣連接不當(dāng)現(xiàn)象,導(dǎo)電元件間的實(shí)際接觸面積小于設(shè)計(jì)面積,或是在接觸焊點(diǎn)表面附著灰塵污漬,設(shè)備機(jī)械連接松動(dòng),造成導(dǎo)電元件接觸不良,最終引發(fā)電氣火災(zāi)事故。
(6)電氣線路設(shè)計(jì)負(fù)荷與使用負(fù)荷不匹配
在部分工程中,受設(shè)計(jì)因素影響,往往存在電氣線路設(shè)計(jì)負(fù)荷與實(shí)際使用負(fù)荷不匹配的問題,在電氣設(shè)備與線路運(yùn)行期間,實(shí)際荷載超過額定值與可承受范圍,長(zhǎng)時(shí)間處于過載運(yùn)行狀態(tài),不但加快了線路設(shè)備的老化速度,同時(shí),還有可能引發(fā)絕緣擊穿、線路燒損、引燃周圍可燃物等一系列問題的出現(xiàn)。
(7)設(shè)備存在安全隱患
在部分電氣工程中,電氣設(shè)備與線路自身存在安全隱患,以某工程為例,一方面,沒有正確認(rèn)識(shí)到設(shè)備質(zhì)量管理工作的重要性,在入場(chǎng)環(huán)節(jié),僅對(duì)設(shè)備外觀質(zhì)量、規(guī)格型號(hào)與生產(chǎn)許可證等資料文件進(jìn)行審核檢查,并未對(duì)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行檢查,也沒有開展設(shè)備單體調(diào)試試驗(yàn),致使部分存在質(zhì)量缺陷的設(shè)備被投入使用。另一方面,施工人員沒有嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范安裝電氣設(shè)備與敷設(shè)線路,存在設(shè)備安裝位置偏差、導(dǎo)電元件接觸不良、高溫設(shè)備與易燃物間隔過小等問題,在建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行期間,存在安全隱患。
3電氣火災(zāi)事故的有效預(yù)防措施
(1)加強(qiáng)設(shè)備管理
在電氣安裝工程中,為預(yù)防電氣故障,應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備管理力度,禁止安裝存在質(zhì)量缺陷的設(shè)備。首先,在入場(chǎng)環(huán)節(jié),對(duì)電氣設(shè)備與線纜的結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行檢查,開展單體設(shè)備試運(yùn)行試驗(yàn),從中隨機(jī)抽取少量線纜等材料作為試樣,將試樣送至實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),根據(jù)試驗(yàn)與檢測(cè)結(jié)果,退回存在質(zhì)量缺陷的設(shè)備材料。其次,在電氣設(shè)備安裝完畢后,依次開展設(shè)備單體試運(yùn)行與聯(lián)合調(diào)試試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)與處理設(shè)備潛在故障,確保設(shè)備安裝質(zhì)量達(dá)標(biāo)。最后,在工程驗(yàn)收環(huán)節(jié),對(duì)施工成果質(zhì)量進(jìn)行全面性檢測(cè),確定電氣安裝質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求與工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)后,再將建筑電氣工程交付使用。
(2)日常維護(hù)保養(yǎng)與定期檢修
做好線路設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)工作,清除設(shè)備線路表面附著的灰塵污漬,恢復(fù)設(shè)備線路運(yùn)行狀態(tài),預(yù)防電氣故障與建筑火災(zāi)事故的出現(xiàn)。同時(shí),對(duì)電氣設(shè)備與線路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),記錄實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),將其與額定值和歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,以此來判斷建筑電氣系統(tǒng)和單體設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況,在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí),及時(shí)組織開展故障診斷與檢修作業(yè),在必要情況下斷開故障設(shè)備與非故障部位的連接,控制故障影響范圍和受損程度,避免出現(xiàn)建筑電氣火災(zāi)。
(3)加強(qiáng)重點(diǎn)部位防護(hù)
為預(yù)防短路、漏電、過載運(yùn)行、接觸不良等常見電氣故障的出現(xiàn),需要對(duì)電氣系統(tǒng)中的重點(diǎn)部位采取防護(hù)措施,在系統(tǒng)處于異常狀態(tài)時(shí),自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作,從而起到切斷故障部分與系統(tǒng)連接,或是恢復(fù)設(shè)備線路的正常運(yùn)行。同時(shí),也可在系統(tǒng)中設(shè)置漏電保護(hù)器,當(dāng)系統(tǒng)的實(shí)際漏電值超過設(shè)定值后,漏電保護(hù)器將自動(dòng)切斷電源,并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
(4)故障仿真分析與預(yù)防
考慮到多數(shù)電氣故障的發(fā)生遵循特定規(guī)律,可以提前開展故障仿真分析試驗(yàn),模擬不同工況條件下的電氣系統(tǒng)運(yùn)行狀況及過程,基于仿真分析結(jié)果來準(zhǔn)確判斷各類電氣故障乃至建筑電氣火災(zāi)事故的出現(xiàn)規(guī)律、產(chǎn)生原因、所造成具體影響,在其基礎(chǔ)上針對(duì)性采取預(yù)防措施,以及制定事故應(yīng)急處理方案。
(5)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障自動(dòng)識(shí)別
一些電氣故障在早期階段呈現(xiàn)出明顯特征,如線路電流電壓值異常波動(dòng)、工作溫度升高、發(fā)出異常聲響、釋放電弧等,且電氣故障形成與出現(xiàn)建筑電氣火災(zāi)之間存在時(shí)間差,如果在時(shí)間差內(nèi)發(fā)現(xiàn)并解決電氣故障,可以有效控制故障造成的損失,避免出現(xiàn)火災(zāi)。
(6)構(gòu)建火災(zāi)預(yù)警平臺(tái)
基于物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)建筑火災(zāi)預(yù)警平臺(tái),在建筑室內(nèi)外區(qū)域中布置一定數(shù)量的信息傳感裝置,持續(xù)對(duì)溫度、空氣濕度與空氣成分等要素進(jìn)行監(jiān)測(cè)采集。如此,在平臺(tái)運(yùn)行期間,將持續(xù)調(diào)用并讀取溫度、煙霧濃度、濕度等數(shù)據(jù),將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與額定值進(jìn)行對(duì)比分析,判斷是否超過閾值,如果任意一項(xiàng)或多項(xiàng)數(shù)據(jù)超過安全閥值時(shí),表明出現(xiàn)電氣火災(zāi)事故,平臺(tái)將自動(dòng)發(fā)出警報(bào),通過網(wǎng)絡(luò)向管理人員、消防部門發(fā)送相關(guān)信息,快速組織開展現(xiàn)場(chǎng)救援工作,快速撲滅與有效控制火勢(shì)。
(7)健全技術(shù)規(guī)范與管理體系
近年來,隨著科技水平的不斷提高,在建筑工程中使用了大量的新型電氣設(shè)備,建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行水平得到明顯提升。然而,在相關(guān)技術(shù)規(guī)范與電氣管理體系中,卻并未對(duì)新型設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、操作流程進(jìn)行明確規(guī)定,致使設(shè)備安裝質(zhì)量與運(yùn)行狀態(tài)受到人為主觀因素影響,存在安全隱患。因此,需要定期對(duì)建筑電氣工程的相關(guān)技術(shù)規(guī)范和設(shè)備運(yùn)維管理體系進(jìn)行完善補(bǔ)充,為設(shè)備安裝、調(diào)試運(yùn)行、維護(hù)保養(yǎng)、故障診斷與檢修等具體活動(dòng)的開展提供明確依據(jù)。
(8)人員管理
人員是開展建筑電氣設(shè)備安裝與電氣運(yùn)行維護(hù)等活動(dòng)的主體,如果工作人員的專業(yè)素養(yǎng)不達(dá)標(biāo),或是缺乏安全生產(chǎn)意識(shí),將會(huì)形成新的安全隱患,提高建筑電氣火災(zāi)事故與電氣故障的出現(xiàn)概率。因此,加強(qiáng)人員管理力度,減少人為因素對(duì)建筑用電安全造成的影響。在建筑電氣運(yùn)維管理階段,對(duì)設(shè)備線路日常維護(hù)、定期檢修、故障診斷等工作的開展情況進(jìn)行監(jiān)督記錄,要求工作人員嚴(yán)格遵循相關(guān)操作規(guī)范。
4安科瑞公交站安全用電云平臺(tái)
(1)概述
通過在公交站配電箱安裝安全用電監(jiān)測(cè)終端,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)公交車站配電系統(tǒng)漏電電流及水浸狀態(tài),并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上傳至云端服務(wù)器。管理人員可通過手機(jī)APP、短信及時(shí)接收現(xiàn)場(chǎng)的異常報(bào)警信息。安全用電監(jiān)測(cè)終端可以接收平臺(tái)控制指令,在天氣惡劣時(shí)遠(yuǎn)程斷開公交站電源以確保安全??刂泼羁梢詥为?dú)控制某個(gè)公交車站,也可以根據(jù)公交線路或者區(qū)域集群控制,提高管理效率。
(2)系統(tǒng)功能
綜合看板
通過電子地圖展示整個(gè)城市的公交站點(diǎn)分布情況,整體了解所有公交站的運(yùn)行情況,集中顯示公交站的報(bào)警、用電、通訊狀態(tài)等信息;
報(bào)警推送
安裝在城市各個(gè)公交站臺(tái)的安全用電監(jiān)測(cè)終端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)公交站運(yùn)行情況,包括配電漏電流大小、水浸狀態(tài)、電能等,管理人員可通過瀏覽器或APP實(shí)時(shí)掌握運(yùn)行狀態(tài);
當(dāng)安全用電監(jiān)測(cè)終端檢測(cè)到漏電流超標(biāo)、水浸等異常情況時(shí),可向管理人員手機(jī)APP推送報(bào)警信息,即時(shí)掌握異常情況
遠(yuǎn)程分閘
當(dāng)管理人員接收到水浸報(bào)警或根據(jù)雨量大小判斷,可通過平臺(tái)遠(yuǎn)程發(fā)送分閘指令,切斷公交站臺(tái)電源供應(yīng),杜絕可能存在的安全隱患,減輕運(yùn)維人員的工作 量;
站點(diǎn)排名
系統(tǒng)可統(tǒng)計(jì)每個(gè)公交站的用電量,并對(duì)公交站用電進(jìn)行排行,幫助用戶發(fā)現(xiàn)可能存在的不合理用電情況;
數(shù)據(jù)查詢
用戶可查詢公交站臺(tái)的歷史漏電流數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)、用電數(shù)據(jù);
基礎(chǔ)配置
系統(tǒng)提供各類基礎(chǔ)資料配置接口,用戶可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況對(duì)城市、公交線路、公交站、用戶等信息進(jìn)行配置;
(3)硬件產(chǎn)品
5結(jié)束語
綜上所述,為預(yù)防和減少相關(guān)火災(zāi)的發(fā)生。因此,我們要掌握電氣火災(zāi)事故的主要產(chǎn)生原因,落實(shí)預(yù)防措施,不斷對(duì)建筑電氣管理體系進(jìn)行完善補(bǔ)充,強(qiáng)化電氣設(shè)備日常維護(hù)與監(jiān)督管理力度,進(jìn)一步提高我國的建筑電氣火災(zāi)鑒定與預(yù)防水平。