安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測電氣火災(zāi)安全隱患

一、引言

木材加工企業(yè)是一種高風(fēng)險的行業(yè)，因其特有的生產(chǎn)環(huán)境和加工工藝，電氣火災(zāi)隱患時刻存在。為了有效預(yù)防和控制電氣火災(zāi)的發(fā)生，引入電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)至關(guān)重要。本文將深入探討木材加工企業(yè)的電氣火災(zāi)隱患及電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。

二、電氣火災(zāi)隱患

在木材加工企業(yè)中，存在以下電氣火災(zāi)隱患：

1. 導(dǎo)線選擇不當(dāng)：部分木材加工企業(yè)因成本考慮，選用較小的導(dǎo)線截面積，導(dǎo)致導(dǎo)線過載易發(fā)熱，從而引發(fā)火災(zāi)。此外，老化的導(dǎo)線也會因絕緣層破損而導(dǎo)致短路起火。
2. 安裝方式不合理：導(dǎo)線安裝時未遵循相關(guān)規(guī)范，導(dǎo)致線路混亂，易引發(fā)電氣火災(zāi)。例如，導(dǎo)線敷設(shè)在可燃物上方，或線槽、線管穿越可燃物時未采取防火措施。
3. 保護(hù)措施不足：部分木材加工企業(yè)未設(shè)置適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置，如剩余電流保護(hù)器、過載保護(hù)器等，導(dǎo)致電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。

三、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

針對上述電氣火災(zāi)隱患，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)由監(jiān)控探測器、監(jiān)控主機(jī)和報(bào)警器三部分組成，可實(shí)時監(jiān)控生產(chǎn)場所的電氣火災(zāi)隱患。其工作原理是通過對電氣線路的實(shí)時監(jiān)測，將采集到的數(shù)據(jù)與正常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而及時發(fā)現(xiàn)異常情況。當(dāng)檢測到異常情況時，系統(tǒng)會立即啟動報(bào)警裝置，提醒相關(guān)人員進(jìn)行處理，以防止火災(zāi)事故的發(fā)生。

四、應(yīng)用場景

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在木材加工企業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用場景，包括：

1. 生產(chǎn)車間：車間內(nèi)的大型設(shè)備、傳送帶、切割機(jī)等設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中易產(chǎn)生靜電和火花，同時木屑、粉塵等易燃物質(zhì)容易堆積，存在較大的火災(zāi)風(fēng)險。通過安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)時監(jiān)測車間內(nèi)的電氣火災(zāi)隱患，有效預(yù)防火災(zāi)事故的發(fā)生。
2. 倉庫：木材加工企業(yè)的倉庫儲存了大量的木材、油漆、化學(xué)品等易燃物質(zhì)，一旦發(fā)生火災(zāi)，后果不堪設(shè)想。通過在倉庫內(nèi)安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)時監(jiān)測倉庫內(nèi)的電氣火災(zāi)隱患，為消防工作提供及時的預(yù)警信息。
3. 辦公樓：辦公樓的電線、照明器具、電腦等設(shè)備眾多，人員密集且消防意識相對薄弱，一旦發(fā)生火災(zāi)容易造成嚴(yán)重的人員傷亡。通過在辦公樓內(nèi)安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，可提高消防安全水平，保障員工生命財(cái)產(chǎn)安全。

五、實(shí)際操作

以下為電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際操作中的幾個案例：

1. 系統(tǒng)設(shè)置：根據(jù)木材加工企業(yè)的實(shí)際情況，選擇合適的監(jiān)控探測器和監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)。同時，根據(jù)不同的應(yīng)用場景設(shè)置相應(yīng)的報(bào)警閾值和監(jiān)控模式，確保系統(tǒng)能夠及時準(zhǔn)確地檢測到電氣火災(zāi)隱患。
2. 故障排除：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，應(yīng)立即停止相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行并切斷電源，迅速檢查故障原因并進(jìn)行排除。同時，對故障進(jìn)行詳細(xì)記錄，以便日后進(jìn)行維護(hù)和排查。
3. 日常維護(hù)：為確保電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行，需要定期對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。例如，清理探測器上的灰塵和雜物、檢查線路連接是否緊固等。此外，還需要對系統(tǒng)進(jìn)行功能測試，確保各個部件能夠正常工作。

六、木材加工企業(yè)所用的電氣設(shè)備及線路選擇計(jì)算方法

企業(yè)在生產(chǎn)過程中要不斷進(jìn)行技術(shù)改造和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。為適應(yīng)生產(chǎn)的需要，電氣設(shè)備和線路也要求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。這種情況下，一般是由企業(yè)自己的工程技術(shù)人員來完成其設(shè)計(jì)工作。這里將木材加工企業(yè)中常用的電氣設(shè)備和線路選擇計(jì)算方法做一簡單介紹。

6.1 電氣設(shè)備的選擇

電氣設(shè)備的選擇，在確定設(shè)備安裝區(qū)域的爆炸和火災(zāi)危險等級的前提下，應(yīng)按照《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50058-92）中的各種電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的選型表和各種電氣設(shè)備防護(hù)結(jié)構(gòu)的選型表選擇與其安裝區(qū)域的爆炸和火災(zāi)危險等級相適宜的電氣設(shè)備型號。

6.2 電氣線路的選擇

首先，應(yīng)根據(jù)各生產(chǎn)區(qū)域的爆炸和火災(zāi)危險等級，按照《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電氣裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50058-92）要求，確定電線、電纜的類型、最小截面、線路的走向和敷設(shè)方式等。其次，根據(jù)供電線路所帶設(shè)備的數(shù)量和電機(jī)功率以及設(shè)備運(yùn)行方式，確定線路的計(jì)算電流和計(jì)算負(fù)荷以及負(fù)荷工作時間。線路的計(jì)算電流和計(jì)算負(fù)荷的確定有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位面積功率法和單位指標(biāo)法等等，設(shè)計(jì)者可根據(jù)需要選擇相應(yīng)的方法進(jìn)行計(jì)算。電線、電纜截面的選擇應(yīng)按線路計(jì)算電流小于一定的敷設(shè)條件下導(dǎo)線相應(yīng)工作時間的載流量選擇導(dǎo)線截面積，同時要考慮線路敷設(shè)地段的散熱條件。導(dǎo)線截面積選好后，還需要按線路的敷設(shè)作為進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)，一般動力負(fù)荷的低壓線路的允許電壓損失為5％。帶有照明負(fù)荷的低壓線路的允許電壓損失為3％～5％。最后再按照《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電氣裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50058-92）有關(guān)章節(jié)要求進(jìn)行校驗(yàn)。

6.3 電氣保護(hù)的配置

一般木材加工企業(yè)常用的是10kV以下配電變壓器、電動機(jī)和低壓供電線路，其電氣保護(hù)的選擇方法為：

（1）變壓器保護(hù) 一般400kVA以下的變壓器采用高壓跌落保險保護(hù)。跌落保險的選擇，首先應(yīng)確定其額定電壓為工作電壓，再根據(jù)變壓器最大工作電流乘以一個系數(shù)來確定熔體的額定電流。在木材加工行業(yè)中，較大功率的電動機(jī)一般都有啟動裝置，在確定系數(shù)時可不考慮電機(jī)自起動，該系統(tǒng)一般為1．1～1．3。400kVA～800kVA的變壓器，若企業(yè)僅有一臺專變，電業(yè)局一般要求在變壓器的高壓側(cè)裝置SF6高壓斷路器（自帶短路保護(hù)和過流保護(hù)）。其選擇一般由電業(yè)局有關(guān)部門確定。若企業(yè)有兩臺以上專變，應(yīng)設(shè)立一個高壓配電室，完成高壓配電、高壓配電線路的保護(hù)、變壓器保護(hù)和無功集中補(bǔ)償?shù)裙δ堋?/p>

（2）電動機(jī)保護(hù)和啟動方式 木材加工企業(yè)使用的電機(jī)一般都是380V低壓變流電機(jī)，很少采用高壓電機(jī)。電機(jī)的功率多數(shù)在75kW以下，僅有少數(shù)設(shè)備的配套電機(jī)達(dá)到75kW以上，例如纖維板線使用的熱磨機(jī)等。一般情況下生產(chǎn)設(shè)備在出廠時均配套有電動機(jī)，使用單位只需對設(shè)備所配電機(jī)的型式按安裝場所的防火防爆等級進(jìn)行校核即可。

在選擇保護(hù)之前，應(yīng)先按照《工業(yè)與民用通用設(shè)備電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ55-83的有關(guān)章節(jié)確定電動機(jī)的啟動方式。大功率繞線式電動機(jī)主要采用頻敏變阻器起動方式。目前頻敏變阻器由內(nèi)置式和外置式兩種，由于內(nèi)置式頻敏變阻器無觸頭，直接安裝于轉(zhuǎn)子軸上，與轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)連接。在啟動時能隨著頻率的變化而自動的改變阻抗，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的無級起動。適當(dāng)選擇參數(shù)，可獲得接近恒轉(zhuǎn)矩等機(jī)械特性。具有接線簡單、起動平穩(wěn)、成本低、維護(hù)方便、無火花產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)，建議優(yōu)先選擇。我廠纖維分廠的三臺熱磨機(jī)于1990年采用內(nèi)置式頻敏變阻器取代了原有的外置式頻敏變阻器，運(yùn)行幾年效果非常好，維護(hù)工作量和維修費(fèi)用大大降低。鼠籠式電動機(jī)的降壓啟動，一般采用自耦變壓器降壓啟動和星三角啟動方式等兩種方式，機(jī)械對啟動轉(zhuǎn)矩要求不高時，可選擇星三角啟動方式。電動機(jī)的保護(hù)應(yīng)按照《工業(yè)與民用通設(shè)備電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ55-83有關(guān)章節(jié)進(jìn)行選擇。木材加工企業(yè)中，由于使用的電動機(jī)功率較低，所以，常用的電機(jī)保護(hù)裝置是：熔斷器＋熱斷電器和自動空氣開關(guān)＋熱繼電器。熔斷器和自動空氣開關(guān)主要作為電動機(jī)的短路保護(hù)和過電流保護(hù)，熱繼電器主要作為電動機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)。選擇不當(dāng)，將會留下火災(zāi)隱患。應(yīng)按照設(shè)計(jì)手冊認(rèn)真選擇和匹配參數(shù)。

3）低壓線路保護(hù) 為在電氣故障時，防止人身間接電擊、電氣線路損壞和電氣火災(zāi)，低壓配電線路應(yīng)按要求裝設(shè)短路保護(hù)過負(fù)載保護(hù)和接地故障保護(hù)。低壓配電線路上下級保護(hù)電器的動作應(yīng)具有選擇性，各級間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合，但對于非重要負(fù)荷，可無選擇性切斷。配電線路應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù)，保護(hù)電器應(yīng)裝設(shè)在每回線路的電源側(cè)、線路的分支處和線路載流量減小處，距離被保護(hù)線路與電源線路的連接處3米以內(nèi)，且不靠近可燃物的地方。用于線路短路和過載保護(hù)的電器有：熔斷器、自動空氣開關(guān)。

低壓配電線路的保護(hù)應(yīng)符合《低壓配電裝置及級路設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ54-83。低壓配電線路的保護(hù)除確定額定電流值和保護(hù)整定電流值之外，還要進(jìn)行保護(hù)電器的級間配合校驗(yàn)和保護(hù)電器與配電線路的配合校驗(yàn)，以達(dá)到在低壓線路發(fā)生短路或過載時，能有效地保護(hù)用電設(shè)備、配電線路和防人身間接電擊，并減少不必要的停電。再按照《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電氣裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50058-92）有關(guān)章節(jié)要求進(jìn)行校驗(yàn)。

4）低壓線路電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)的配置

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要通過裝設(shè)于各配電回路的剩余電流式電氣火災(zāi)探測器、故障電弧探測器和電氣防火限流式保護(hù)器，對線路的剩余電流、過電流、過電壓、溫度、故障電弧等信號進(jìn)行采集和監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)警和報(bào)警，當(dāng)必要時聯(lián)動切除切除信號超標(biāo)的回路，對短路回路進(jìn)行短路滅弧保護(hù)，達(dá)到預(yù)防和保護(hù)的目的。

下圖為某木材加式企業(yè)配電系統(tǒng)電氣火災(zāi)監(jiān)控配置方案，采用了安科瑞品牌的監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)控設(shè)置。

該方案低壓配電回路設(shè)置了安科瑞ARCM系列的剩余電流式電氣火災(zāi)探測器，用來監(jiān)測各回路的剩余電流和線纜溫度。照明回路中裝設(shè)了AFDD系列的故障電弧保護(hù)器，用來監(jiān)測回路中的故障電弧，并進(jìn)行保護(hù)。倉庫的配電回路裝設(shè)了ASCP系列的電氣防火限流式保護(hù)器，用于線路的短路滅弧保護(hù)。所有監(jiān)測設(shè)備通過RS485總線組網(wǎng)后，將數(shù)據(jù)上傳到Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)對所有監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控。方案的產(chǎn)品選型表如下表所示：

該企業(yè)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行以來，共報(bào)警并排查了線路漏電故障6起，故障電弧故障3起，避免了因故障導(dǎo)致更大電氣安全隱患，對預(yù)防電氣火災(zāi)事故起到了積極的作用。

七、結(jié)論

綜上所述，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在木材加工企業(yè)中的應(yīng)用具有重要意義。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測電氣火災(zāi)隱患，提高消防安全水平，有效預(yù)防和控制電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。然而，企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識到電氣火災(zāi)隱患的嚴(yán)重性，加強(qiáng)對員工的消防培訓(xùn)和應(yīng)急演練，提高員工的消防意識和應(yīng)對能力。只有這樣，才能全面提升木材加工企業(yè)的消防安全水平。

安科瑞 徐浩竣，江蘇安科瑞電器制造有限公司

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