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江蘇安科瑞電器制造有限公司

電氣防火限流式保護器在文物古建筑火災(zāi)中的應(yīng)用

時間:2021-3-15閱讀:537
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安科瑞 鮑靜君

  【摘要】隨著社會的進步,我國的旅游行業(yè)也進入了如火如荼的發(fā)展當中,文化古跡、古建筑等成為旅游勝地,為當?shù)匕l(fā)展帶來一定經(jīng)濟效益,同時也促進了古代文化傳承。但是,在此過程中重視到古建筑的防火問題,一旦發(fā)生火災(zāi)將會引發(fā)不可預(yù)估的嚴重后果。本文分析了影響我國古建筑消防安全的相關(guān)因素,并提出相關(guān)解決措施。

  【關(guān)鍵詞】古建筑;防火;限流式保護器;

  1火災(zāi)案例

  近年來,我國發(fā)生了諸多文化古建筑火災(zāi)案例,對建筑物造成大的破壞,令人感到惋惜。比如,重慶的錢塘古鎮(zhèn),有“亞洲廊橋”稱號的濯水風雨廊橋在2013年11月28日發(fā)生火災(zāi),直接燒毀;云南香格里拉旅游勝地的獨克宗古城于2014年1月11日發(fā)生火災(zāi)被燒毀;侗族村寨是貴州省鎮(zhèn)遠縣的一座文化古城,于2014年1月25日被燒毀;云南大理白族自治州巍山縣南詔鎮(zhèn)的拱辰樓距今已有600多年歷史,于2015年1月3日被燒毀;四川省綿竹市九龍鎮(zhèn)九龍寺于2017年12月10日發(fā)生火災(zāi),佛塔、寶殿被燒毀。這些古建筑火災(zāi)案例為人們敲響了防火的警鐘,因此古建筑防火勢在必行。

  2文物古建筑存在的火災(zāi)隱患

  2.1古建筑缺乏一定的耐火等級

  我國的古建筑主要以土、木、石為主要建筑材料,其中木質(zhì)結(jié)構(gòu)為主要支撐用料。分析當前的火災(zāi)荷載情況,發(fā)現(xiàn)并未達到當前國家規(guī)定的火災(zāi)負荷量標準,存在非常嚴重的火災(zāi)隱患,耐火級別過低。古建筑中的木材受時間影響,更為干燥,含有的水分太少,是其易燃品,且有些木材經(jīng)過上千年已經(jīng)成為朽木,質(zhì)地非常疏松,處于干燥期時,很可能一點火星造成熊熊大火[1]。古建筑內(nèi)的所有木材都是傳遞火焰者,這便導(dǎo)致一旦古建筑發(fā)生火災(zāi),就會迅速蔓延,加之古建筑房頂連接緊密,因此遇到火災(zāi)時不利于散煙,房頂不斷升溫,發(fā)生“轟燃”。構(gòu)成古建筑的構(gòu)建特點是外表面積大,普遍將木材進行拼接完成建筑,拼接過程中留有很多的縫隙,限制了通風。對于一些建筑在高山上的古建筑而言,如遇火災(zāi),火勢蔓延的速度更為迅速,在短時間內(nèi)就會形成立體焚燒。

  2.2防火間距較小,易發(fā)生連帶反應(yīng)

  種類豐富的單體建筑是我國古建筑的特點,以此形成類型各異的院子。而“廊院”和“四合院”又是院子規(guī)劃的主要形式,無論是從安全空間或是防火分隔看,這種格局都相對缺乏,如某一區(qū)域發(fā)生著火,得不到及時控制,便會導(dǎo)致“城門失火,殃及池魚”的景象,與木結(jié)構(gòu)相連接的構(gòu)筑物也會受到連累,焚燒的面積更廣泛,形成連帶反應(yīng)。

  2.3缺少必要的消防設(shè)施,影響火災(zāi)撲救效果

  我國基本上每個省市都建設(shè)了古建筑,一些古建筑遠離鄉(xiāng)鎮(zhèn),通常都建立在位置偏僻、幽靜的深谷中。這些古建筑不具備較強的自防自救能力,負責管護的消防人員沒有進行專業(yè)知識培訓(xùn),同時也不具備健全的管理裝備,加之建筑是在古代所建,因此并未留設(shè)消防通道,在發(fā)生火災(zāi)時,消防車到達現(xiàn)場的難度較大,只能任由火災(zāi)發(fā)展,直到燒盡。除此之外,還有一些古建筑未設(shè)消防水源,一些建筑雖然設(shè)置了消防水源(如北京故宮的太和殿設(shè)置了水缸,見圖1),但是撲救的困難程度也較高。古建筑的道路普遍比較狹隘,一些還未設(shè)置同行的臺階,消防車沒有辦法到達,因此撲救火災(zāi)的難度更大。

圖1北京故宮太和殿前的水缸

  2.4管理與使用不夠合理,存在諸多問題

  一些古建筑的主管部門存在職責不清、分工不明的情況,在管理過程中過于重視經(jīng)濟效益,而忽視了對安全管理的研究。很多區(qū)域?qū)⒐沤ㄖ鳛橘嵢±娴墓ぞ?,利用古建筑進行工廠、旅館、庫房、飯店等的使用,對火源的管理不夠嚴格,存在線路開關(guān)隨意設(shè)置、電線亂接的問題。還有一些古建筑緊密連接于民用建筑,給周圍的民眾安全帶來大的隱患。

  2.5法律法規(guī)有待完善

  當前,我國對于古建筑規(guī)消防安全的相關(guān)法律法規(guī)還不健全,消防工作的開展缺乏有效依據(jù)。因缺少古建筑消防安全法律法規(guī),導(dǎo)致當無法將現(xiàn)代科技技術(shù)有效的融入固件中,使得古建筑消防安全管理工作陷入兩難境地,同時監(jiān)督工作也會受到影響,因缺乏系統(tǒng)性造成開展效果不佳。

  3古建筑的相關(guān)防火措施

  3.1成立相關(guān)組織,嚴格各方面管理

  成立消防領(lǐng)導(dǎo)小組,對古建筑定時巡查,為消防工作順利開展開辟通道;明確各級別人員職責,確保消防安全落實到個人,一旦出現(xiàn)消防事故依法懲治;促使防火的正是職工以及兼職工作者做好自己分內(nèi)工作,強化他們的防火意識;根據(jù)古建筑實際情況以及法律規(guī)定,制定切合實際的管理制度,包括消防設(shè)施維護制度、用電制度、消防巡邏制度以及保養(yǎng)制度等,并采取檔案制,以記錄古建筑的環(huán)境、設(shè)施以及管理等各方面情況,如發(fā)生過火災(zāi),則需記錄火災(zāi)的原因、古建筑的損失情況等;培訓(xùn)社會大眾的預(yù)防火災(zāi)意識,提升社會整體保護文物的意識;組織成立義務(wù)消防團隊,并對他們進行火災(zāi)知識的培訓(xùn),使其具備撲救初級火災(zāi)的能力;制定緊急滅火預(yù)案,定期開展消防實訓(xùn)。

  3.2加強消防硬件設(shè)施的完善

  根據(jù)古建筑內(nèi)消防設(shè)備的具體配置,設(shè)定相應(yīng)的自動噴火滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、細水噴霧滅火系統(tǒng)等,對于不具備配備滅火器條件的情況,則將人防用技防代替。針對佛殿和殿堂等空間較大的建筑,可安裝紅外光束感煙探測器以及火焰探測器等感測煙和火,針對具備較高文化價值的古建筑,尤其是收藏了珍貴文物的區(qū)域,需安裝高靈敏度的抽吸式早期煙霧報警系統(tǒng)或者光線探測技術(shù),便于早期發(fā)現(xiàn)火情及時控制。針對小空間但提示建筑安裝點型感溫探測器,給予文物保護單位的木結(jié)構(gòu)或磚木結(jié)構(gòu)建筑,安裝鄙視自動噴水沒貨系統(tǒng),倡導(dǎo)應(yīng)用細水霧滅火技術(shù),從而有效控制火焰蔓延,達到滅火效果。此外,還應(yīng)在古建筑附近建設(shè)消防水池,設(shè)置消防水源,確保消防用水能夠長達3小時用于滅火,選擇推車式及手提式的滅火器,并保證滅火器配制與《建筑滅火器配制規(guī)范》相符。

  3.3確保電源合理使用

  經(jīng)過歷年來火災(zāi)原因調(diào)查顯示,電源的不合理使用是導(dǎo)致火災(zāi)的主要原因。國家有關(guān)部門明確規(guī)定,除磚和石結(jié)構(gòu)之外,其他結(jié)構(gòu)不可應(yīng)用電燈等用電設(shè)備,如安裝則不可使用強電;在進行電氣接線設(shè)計時,應(yīng)用的絕緣導(dǎo)線需為銅芯,并安裝金屬導(dǎo)管。同時古建筑內(nèi)的工作人員不可私自拉線,電線安裝應(yīng)遠離梁柱等易燃結(jié)構(gòu);配線設(shè)置應(yīng)確保一座殿一分支回路,并安設(shè)單獨的開關(guān),方便控制電源。此外,燈泡功率不宜過大,以免超負荷用電,避免應(yīng)用表面溫度容易過高的加熱類電器,如碘鎢等??刂茻襞莸葻艟吲c易燃物的距離;如古建筑中使用臨時照明設(shè)備,則應(yīng)嚴格按流程進行用電審批,批準之后才可應(yīng)用,應(yīng)用時間以審批規(guī)定時間為準,不可超出。

  3.4加強古建筑香火管理

  香火管理不當也是引發(fā)古建筑火災(zāi)的重要原因,對此還應(yīng)加強管理。針對古建筑內(nèi)沒有經(jīng)有關(guān)部門許可而開展的宗教活動,應(yīng)禁止燒香焚紙;對于焚香燒紙活動應(yīng)委派專人管理,以單個殿堂為單位,以“諸神一香爐”的方式進行,這樣既能方便管理,又在一定程度上減小了火災(zāi)發(fā)生率;為“長明燈”設(shè)置相應(yīng)的燈座,并安置在安全的位置,與易燃物保持距離,置于玻璃缸內(nèi);加強對點燃蠟燭的管理,做好固定和防風措施,避免倒下失火;選用瓷器作為香爐材質(zhì),切勿使用易燃物質(zhì);將金屬板或者防火涂層鋪設(shè)在香燭的供臺上,以免香燭倒下引發(fā)火災(zāi);將焚燒錢紙的香爐擺放在室外,置于避風的角落。

  3.5開展消防安全宣傳工作

  古建筑是旅游的內(nèi)容,隨著旅游行業(yè)的發(fā)展,吸煙、人為縱火而造成的火災(zāi)并不少見,因此加強古建筑消防安全宣傳工作尤為重要。對此,可從以下方面進行:

 ?。?)古建筑消防安全宣傳工作的開展應(yīng)做到“標本兼治”,先制定合理的消防宣傳計劃,使內(nèi)部管理人員對消防知識有一定了解,之后組織成立義務(wù)消防隊伍,為當?shù)孛癖娨约坝慰托麄飨乐R,教會他們使用消防設(shè)施,并進行實地滅火演習,提升相關(guān)人員的火災(zāi)預(yù)防意識。

 ?。?)為增加古建筑消防安全的宣傳力度,可利用網(wǎng)絡(luò)、電視等媒介播放消防安全知識,也可制作消防公益廣告進行播放,強化古建筑消防安全宣傳效果。

 ?。?)在開展消防安全宣傳工作的過程中,將防火布告張貼在社區(qū)宣傳欄等顯眼位置,在火災(zāi)高發(fā)區(qū)設(shè)立安全警示標志,提醒吸煙人員嚴防火災(zāi)。

  3.6加強古建筑管理,消除各類安全隱患

  嚴格控制古建筑開設(shè)旅店、飯店、員工和居民住宿等問題,嚴禁在古建筑內(nèi)部以及周圍放置易燃雜物,不可放置易燃易爆等危險化學品;將于古建筑相連的各種簡易易燃建筑拆除,分析對古建筑安全有影響的工廠及其他建筑物,要求嚴格管理,不可成為火災(zāi)的罪魁禍首;嚴令拆除臨時搭建的簡易棚,并合理處理店內(nèi)臨時搭建的易燃分隔材料,保證分隔空間不受影響;對于一些古建筑中有布料材質(zhì)物品,比如寺院的傘蓋、條幅等,應(yīng)避免此類物品成為隱患;對于地區(qū)偏遠的古建筑應(yīng)設(shè)立消防站(特別是世界文化遺產(chǎn)的古建筑更應(yīng)設(shè)立),以備不時之需。針對具有復(fù)雜設(shè)施以及大規(guī)模的古建筑群,在不影響其原有格局的基礎(chǔ)上,進行防火墻或其他防火設(shè)施設(shè)置,如果其中一處出現(xiàn)火災(zāi),便可在防火墻作用下隔離,爭取了消防救援時間,如古建筑所處位置偏僻,則應(yīng)開票消防車行駛通道,以便在發(fā)生火災(zāi)時救援更加及時。

  4安科瑞限流式保護器在文物古建筑火災(zāi)中的應(yīng)用及選型

  安科瑞ASCP200-1電氣防火限流式保護器的主要元件是固態(tài)開關(guān),不同于傳統(tǒng)家用的空氣開關(guān)(微斷)。我們知道,傳統(tǒng)空氣開關(guān)的斷開是一種機械運動過程,分斷時間需要幾十毫秒(一般30~50ms),帶負載斷開時通常伴隨有電弧的產(chǎn)生。而固態(tài)開關(guān)的斷開則是依靠半導(dǎo)體內(nèi)部的載流子運動實現(xiàn),分斷時間微秒級,速度快,無電弧產(chǎn)生。

  如圖1所示,當發(fā)生短路故障時,傳統(tǒng)空氣開關(guān)在電流升至C點時才能動作,且無法瞬時切斷電流,而固態(tài)開關(guān)則可以在電流升至B點時即瞬間切斷短路電流。

圖1短路故障前后電流與時間關(guān)系圖

  從流過電阻的電流熱量公式Q=I2Rt,可以很容易看出,傳統(tǒng)空氣開關(guān)與固態(tài)開關(guān)在短路時所釋放的能量差別可以達到數(shù)千倍之多。因此當裝配限流式保護器的回路發(fā)生短路故障時,就可以避免電弧的產(chǎn)生,從而有效降低了電氣火災(zāi)。

  4.1ASCP200-1功能特點

  ASCP200-1型電氣防火限流式保護器是單相限流式保護器,額定電流為63A。主要功能如下:

 ?。?)短路保護功能,線路發(fā)生短路故障時,能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護;

 ?。?)過載保護功能,線路持續(xù)過載時,保護器限流保護;

 ?。?)表內(nèi)超溫保護功能,保護器內(nèi)部器件工作溫度過高時,保護器限流保護;

 ?。?)過/欠壓保護功能,線路欠壓或過壓時,保護器告警或限流保護(可設(shè));

  (5)電纜溫度監(jiān)測功能,被測線纜溫度超過報警設(shè)定值時,保護器告警或限流保護(可設(shè));

  (6)漏電流監(jiān)測功能,線路漏電超過報警設(shè)定值時,保護器告警或限流保護(可設(shè));

 ?。?)通訊功能,保護器配置1路RS485接口,1路2G無線通訊,可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺,或第三方監(jiān)控軟件或平臺,從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

  4.2ASCP200-1技術(shù)參數(shù)

  ASCP200-1型電氣防火限流式保護器建議安裝在入戶開關(guān)下端,額定電流值根據(jù)入戶開關(guān)的具體規(guī)格進行設(shè)置,典型應(yīng)用示意圖如圖2所示:4.3ASCP200-1應(yīng)用示意圖

圖2ASCP200-1安裝示意圖

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4.4注意事項

 

  (1)在選用限流式保護器時,限流式保護器的設(shè)定的額定電流應(yīng)該與其前斷路器的額定電流保持一致。例如,當限流式保護器輸入端斷路器的額定電流為32A時,應(yīng)將限流式保護器的額定電流設(shè)置為32A。為保障限流式保護器的正常使用,嚴禁將其使用于與其前端斷路器的額定電流不匹配的配電線路中。

  (2)ASCP200系列采用限流式保護器采用壁掛式安裝,可以掛墻安裝,也可以安裝在箱體內(nèi),應(yīng)確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學氣體和沉淀物質(zhì),并注意環(huán)境溫度和通風散熱。

 ?。?)為確??煽窟B接,接線時應(yīng)按接線圖進行,同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導(dǎo)致局部過熱,也避免因接觸不良而導(dǎo)致保護器工作不正常,線頭應(yīng)采用合適大小的U形冷壓頭壓接后,再插入保護器相應(yīng)端子上并將螺釘擰緊壓實。

 ?。?)保護器內(nèi)部帶有交流電,嚴禁非專業(yè)人士擅自打開產(chǎn)品外殼。保護器在使用期間,若被保護線路發(fā)生短路或過載故障而被限流保護時,保護器仍處于帶電狀態(tài),不允許隨意碰觸用電線路的金屬部分,然后檢查線路,排除故障。故障排除后,長按保護器的復(fù)位按鍵約2秒鐘,使保護器恢復(fù)正常運行時。

  (5)當保護器因超溫而發(fā)生限流保護時,則可能是因為負載電流過大,環(huán)境溫度過高或通風散熱不良等原因?qū)е?,可通過加強通風等措施,等保護器溫度降下來后,再長按復(fù)位鍵,使保護器復(fù)位。

  5結(jié)束語

  總而言之,古建筑是我國文化的傳承,做好古建筑保護人人有責。但是從當前情況看,文物古建筑還存在諸多的火災(zāi)隱患,還需從各方面采取管理措施,大程度降低火災(zāi)發(fā)生率,為我國古建筑遺產(chǎn)保護貢獻力量。

  電氣防火限流式保護器的使用,可以減少因電線短路、電線過載等原因引起的電火花過大造成的電氣火災(zāi)的發(fā)生,在電線發(fā)生過載或者短路時,及時斷開后方負載回路,將電火花的產(chǎn)生扼殺在搖籃之中,不會產(chǎn)生電線過熱絕緣層融化和短路點迸發(fā)電火花的情況,使之無法引燃周邊的易燃物,減少火災(zāi)發(fā)生,保障住宅用戶的生命和財產(chǎn)安全。

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