摘要：工業(yè)建筑在工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程中，會(huì )使用大量的電氣設備，電氣火災問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，一旦引起火災或爆炸事故，不僅對人員和設備造成巨大的損失，還可能導致生命安全事故發(fā)生。因此，文章深入研究工業(yè)建筑電氣火災原因，然后提出針對性的火災預防措施，希望可以為施工人員提供一些參考與借鑒，進(jìn)而共同提升電氣線(xiàn)路火災的防控能力，推動(dòng)建筑行業(yè)的健康長(cháng)遠發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；電氣火災；原因分析；預防措施

0.引言

電氣火災事故的發(fā)生，其復雜性與危害性給社會(huì )帶來(lái)巨大的威脅。當火災發(fā)生后，大火會(huì )沿著(zhù)電路快速蔓延，給后續救援帶來(lái)一定困難。通過(guò)深入探究火災發(fā)生原因，能夠幫助人員更好地認識潛在火災隱患，同時(shí)掌握合理的防范措施，有效降低故障發(fā)生的概率，進(jìn)而保障財產(chǎn)與生命安全。

1.工業(yè)建筑電氣火災原因分析

1.1電氣設計不合理

在工業(yè)建筑中，電力線(xiàn)路分布繁雜，如果線(xiàn)路布置不合理，可能會(huì )導致線(xiàn)路過(guò)長(cháng)、過(guò)于密集，增加了線(xiàn)路短路和過(guò)載的可能性。同時(shí)，線(xiàn)路布置不合理還可能使得線(xiàn)路與可燃物或易燃物接觸，一旦產(chǎn)生電弧或火花，容易引發(fā)火災。其次，電氣設備的選擇不當也是導致電氣火災的原因之一。選擇與實(shí)際工況不匹配的電氣設備可能會(huì )在使用過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)熱或發(fā)生短路，增加了火災的風(fēng)險。例如，選擇額定電流過(guò)小的電線(xiàn)或插座，無(wú)法承受所傳輸的電流，長(cháng)期使用可能引發(fā)線(xiàn)路過(guò)載和火災。與此同時(shí)，如果電氣負荷計算錯誤，電氣系統可能無(wú)法提供足夠的電力保障，導致電氣設備過(guò)載工作，進(jìn)而引發(fā)火災。此外，缺乏適當的保護措施，如過(guò)載保護、短路保護等，一旦出現電路故障或異常，短時(shí)間內無(wú)法及時(shí)切斷電源，可能會(huì )導致電氣設備過(guò)熱、發(fā)生火災。

1.2絕緣老化和損壞

絕緣材料在電氣線(xiàn)路中起到隔離電流的作用，防止電流通過(guò)接觸其他金屬部件或周?chē)h(huán)境而引起火災。然而，長(cháng)期使用、環(huán)境因素、過(guò)載和過(guò)熱等因素都可能導致絕緣材料的老化，從而降低其絕緣性能。隨著(zhù)時(shí)間的推移和使用條件的變化，絕緣材料的物理和化學(xué)性質(zhì)會(huì )發(fā)生變化，瓦解、變脆或失去絕緣能力。當絕緣材料的絕緣性能下降時(shí)，可能會(huì )出現電流泄漏的情況，電流泄漏會(huì )導致電線(xiàn)周?chē)臏囟壬?，進(jìn)一步加劇絕緣材料的老化。在絕緣材料破裂或破損的地方，電流可能會(huì )發(fā)生短路，形成電弧，產(chǎn)生的溫度和能量，引發(fā)火災。絕緣材料的損壞也可能導致電氣線(xiàn)路火災。絕緣材料可能會(huì )遭受物理?yè)p壞，如擠壓、彎曲或刮擦等?；瘜W(xué)腐蝕也可能導致絕緣材料的損壞，例如酸性或堿性物質(zhì)的侵蝕。此外，動(dòng)物等外部因素也可能對絕緣材料造成損壞，例如嚙咬或刮傷。當絕緣材料被損壞后，其絕緣性能下降，可能會(huì )導致電壓泄漏和電弧放電的發(fā)生，這些電弧和火花的存在增加了火災的風(fēng)險。

1.3接地故障

接地故障比較隱蔽且難以發(fā)現，其引起火災的危險性也較大。接地故障引起電氣火災的原因主要有三個(gè)方面。首先，故障電壓可能會(huì )引發(fā)火災。當設備或電線(xiàn)發(fā)生接地故障時(shí)，可能會(huì )導致電壓異常升高，超過(guò)設備或線(xiàn)路所能承受的極限。這種異常電壓可能會(huì )引起電線(xiàn)、電纜或其他電氣設備外殼等部分發(fā)生電火花，從而引發(fā)火災。其次，故障電流也可能引起火災。接地故障會(huì )導致電流異常地流向大地，如果周?chē)嬖谝兹疾牧?，例如生產(chǎn)相關(guān)的各種甲、乙、丙類(lèi)物料等，當異常電流通過(guò)這些易燃材料時(shí)，可能會(huì )產(chǎn)生高溫和火花，引發(fā)火災。特別是當接地電阻很小或故障電流很大時(shí)，火災的風(fēng)險會(huì )進(jìn)一步增加。此外，接線(xiàn)端子連接錯誤也是可能引發(fā)火災的一種情況。如果在接線(xiàn)過(guò)程中發(fā)生錯誤，未正確連接零線(xiàn)和相線(xiàn)，電氣設備就無(wú)法正常運行。當接地故障發(fā)生時(shí)，接地電阻會(huì )變得很高，這樣在故障點(diǎn)附近會(huì )產(chǎn)生很大的短暫過(guò)電壓，如果設備周?chē)幸兹疾牧洗嬖?，這樣的過(guò)電壓可能引起火災。

1.4人為因素

在工業(yè)建筑電氣系統的使用中，工作人員的不規范操作和不當行為可能引發(fā)火災問(wèn)題，他們可能沒(méi)有對電氣線(xiàn)路的技術(shù)參數進(jìn)行準確測量，或者對電氣設備的運行狀態(tài)沒(méi)有進(jìn)行全面的判斷。這種情況下，一些潛在的安全隱患可能被忽視，例如搭接的電線(xiàn)接觸不牢固、設備運行時(shí)溫度過(guò)高等，這些問(wèn)題可能積累并終導致火災。其次，工作人員在日常操作中可能存在行為不當的情況。比如，一些工作人員可能隨意更改電氣線(xiàn)路的布局，使用不符合標準的電纜或電氣元件，或者在電氣設備故障檢修時(shí)帶電作業(yè)。這些行為可能會(huì )破壞電氣系統的穩定性，增加火災的風(fēng)險。此外，一些員工可能會(huì )忽略安全操作規程，如在爆炸危險區域巡檢作業(yè)未釋放人體靜電或使用非防爆電氣設備等，這些違規行為都可能引發(fā)火災或爆炸事故。

1.5自然因素

在雷雨天氣中，大雨可能會(huì )對電氣線(xiàn)路和設備造成嚴重的影響，進(jìn)而導致火災事故的發(fā)生。在雷雨天氣中，降雨量較大時(shí)，積水可能會(huì )淹沒(méi)地面上的電氣線(xiàn)路和設備，這種情況下，電氣線(xiàn)路和設備可能不能正常工作，甚至發(fā)生灼燒或短路現象。電線(xiàn)短路和設備的破裂可能會(huì )引發(fā)火災，尤其是當水與電氣設備的電流接觸時(shí)，電弧可能產(chǎn)生的溫度，從而引發(fā)火災。同時(shí)，強烈的降雨可能導致電氣線(xiàn)路和設備受到嚴重的侵害，例如電線(xiàn)的絕緣材料被水侵蝕，設備的外殼破損等。這些異常情況可能導致電線(xiàn)漏電、電氣設備部件短路等問(wèn)題，進(jìn)而增加了火災的發(fā)生概率。此外，雷雨天氣中，雷電常常伴隨著(zhù)強烈的雷擊，雷電可能直接擊中電氣設備或線(xiàn)路，引發(fā)火災。雷電的高能量和高溫可能導致設備破裂、電線(xiàn)短路等嚴重后果，進(jìn)一步加劇了火災的風(fēng)險。

2.工業(yè)建筑電氣火災預防措施

2.1優(yōu)化線(xiàn)路設計

相關(guān)人員應對設計圖紙進(jìn)行詳細檢查，確保線(xiàn)路布局合理、合理并避免管道之間的相互碰撞?？梢越柚鶥IM（建筑信息模型）技術(shù)，模擬建筑內部的線(xiàn)路排列，并優(yōu)化線(xiàn)路布局，從而降低線(xiàn)路交叉和干擾的可能性[5]。同時(shí)，在配電線(xiàn)路設計中，應仔細計算負荷需求，確保電氣設備能夠滿(mǎn)足工業(yè)建筑的實(shí)際用電需求。這樣可以避免過(guò)載情況的發(fā)生，減少電氣設備過(guò)熱引發(fā)火災的風(fēng)險。其次，材料的選擇也是優(yōu)化線(xiàn)路設計的重要方面，特別是對于電線(xiàn)材質(zhì)、截面積、規格型號、耐火等級和絕緣等級等方面要嚴格按照標準要求進(jìn)行選擇。適當選擇耐高溫、耐磨損、耐老化等性能良好的材料，可以提高線(xiàn)路的可靠性和安全性。此外，還應注意電線(xiàn)與其他材料的隔離，防止電線(xiàn)受到機械損壞或外力碰撞而導致火災。另外，還應設置并定期檢查火災自動(dòng)報警系統和滅火設備，以便在火災發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)報警和處置。

2.2善用電氣火災預警系統

在工業(yè)建筑中，電氣火災是一種常見(jiàn)而嚴重的安全隱患，為了更好地預防和控制電氣火災的發(fā)生，應當結合電氣火災預警系統進(jìn)行快速預防與處理。如，可以引入消防電源監控系統，其具有實(shí)時(shí)監測功能、報警功能、轉發(fā)功能、主備電源監控互投功能、數據存儲功能、自檢功能等多種特點(diǎn)，可以有效地提升火災預防能力，減少火災事故的發(fā)生。通過(guò)實(shí)時(shí)監測功能，可以對電氣設備的工作狀態(tài)進(jìn)行監控和檢測，及時(shí)發(fā)現異常情況并進(jìn)行報警，有效地防止因電氣設備故障導致的火災發(fā)生；而報警功能則能夠及時(shí)提醒相關(guān)人員，進(jìn)一步加強對火災風(fēng)險的預警和管理。同時(shí)，轉發(fā)功能可以將報警信息及時(shí)傳遞到相關(guān)部門(mén)或個(gè)人，加快故障處置的響應速度，保障消防電源可靠運行。在工業(yè)建筑中，存在主備電源的情況，消防電源監控系統的主備電源監控互投功能可以實(shí)現主備電源之間的實(shí)時(shí)切換和監控，確保消防設備能夠持續供電，保障火災預防系統的正常運行。同時(shí)，數據存儲功能可以記錄和儲存歷史數據，為后期的數據分析和事故回溯提供有力的支持；而自檢功能能夠定期對消防電源監控系統的各項功能進(jìn)行自動(dòng)檢查，確保系統的穩定性和可靠性。

與此同時(shí)，還可以引入電氣火災監控系統，以實(shí)時(shí)監測為基礎，準確地監控電氣設備的溫度和電流信號等關(guān)鍵參數。通過(guò)對這些參數的監控，系統可以及時(shí)感知到任何異常情況的發(fā)生，如電氣設備過(guò)熱、電流過(guò)載等，有助于提前發(fā)現火災隱患。同時(shí)，該系統還能夠監測所涉及區域內的溫度和電流信號等指標，通過(guò)對比分析，能夠更全面地了解工業(yè)建筑內部的安全狀況。電氣火災監控系統還能處理各種電氣火災探測器的探測信號，這些火災探測器可以是溫度傳感器、煙霧探測器、圖像型感溫探測器等，能夠實(shí)時(shí)地探測到電氣設備內部的異常情況。當系統接收到這些探測器的信號并判斷其超過(guò)了預定的報警值時(shí)，自動(dòng)發(fā)出警報信息，及時(shí)通知相關(guān)人員進(jìn)行緊急處理和處置，將電氣火災隱患消滅在萌芽狀態(tài)，以避免火災事故的發(fā)生。

2.3安裝漏電保護以及接地保護

在實(shí)施漏電防護工作時(shí)，可以選擇額定漏電電流不大于30mA的漏電防護器作為主要解決方法。這種漏電防護器能夠及時(shí)地檢測到電流的偏差，一旦有漏電情況發(fā)生，漏電保護器會(huì )迅速切斷電源，從而避免潛在的風(fēng)險。同時(shí)，在選擇漏電保護器時(shí)需要適應實(shí)際的電壓和電流要求，以保證其正常工作和防護效果。此外，直流限流熔斷器的能力也很重要，它能夠保護設備免受過(guò)大的電流沖擊。不同的電力線(xiàn)路和設備可能面臨不同的漏電隱患，因此應當根據實(shí)際情況選擇合適的漏電保護器進(jìn)行防護。同時(shí)，合理規劃還能避免漏電和混亂現象的發(fā)生，從而降低火災隱患。

接地保護也是非常重要的一項工作，包括防雷防靜電接地、施工接地和維護接地等[7]。在防雷防靜電接地方面，關(guān)鍵是做好建筑物防雷、設備接地和防靜電接地，并且根據規范要求設置避雷針、避雷網(wǎng)格、人體靜電導除柱、防靜電跨接，配電箱設置電涌保護器，用以減少設備周?chē)牟僮魅藛T和設備受到雷電的威脅以及靜電導致的爆炸事故傷害。同時(shí)，在施工和維護過(guò)程中，通過(guò)電氣設備接地點(diǎn)與地面接地線(xiàn)或等電位接地端子箱可靠連接來(lái)降低風(fēng)險的出現。施工保護零線(xiàn)與地面接地線(xiàn)相連可以有效降低故障的發(fā)生和危險程度。

2.4加強重點(diǎn)部位防護

在建筑電氣系統中，存在著(zhù)一些重要的部位和設備，其安全運行對整個(gè)系統的穩定性和可靠性至關(guān)重要。因此，針對這些重點(diǎn)部位，采取必要的防護措施是非常必要的。首先，電線(xiàn)和電纜一旦出現斷線(xiàn)、短路或接觸不良等問(wèn)題，很容易引發(fā)火災，因此，需要保證電線(xiàn)和電纜的絕緣性能良好，可以使用防火、耐高溫的絕緣材料進(jìn)行包覆，確保其可以承受電氣設備正常工作時(shí)的高溫和高電壓環(huán)境。其次，對于電氣設備和開(kāi)關(guān)插座等設施，要加強過(guò)載和漏電保護[8]。通過(guò)安裝電動(dòng)機保護器、熱繼電器和漏電保護器，可以在設備過(guò)載或發(fā)生漏電時(shí)自動(dòng)切斷電源。電動(dòng)機保護器和熱繼電器可以根據設備運行電流來(lái)判斷是否過(guò)載，漏電保護器可以檢測到漏電電流并切斷電源。這樣可以及時(shí)消除隱藏的火災隱患，保護設備和人員的安全。此外，對于火災風(fēng)險較高的區域，還需要考慮使用防爆設備。例如，在易燃易爆物品生產(chǎn)和儲存區域，應選擇防爆型電氣設備，這些設備具有防爆特性，能夠在遇到火源時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)電源，防止火災蔓延。這些措施的實(shí)施不僅可以保護設備的安全運行，也能夠保障人員的生命安全和財產(chǎn)的安全。

2.5提高操作人員的綜合素養

首先，可以引入權責與問(wèn)責機制。建立起明確的責任分工，明確每個(gè)操作人員在電氣火災預防方面的職責和權力，并建立一套完善的問(wèn)責機制，對不履行職責或故意違反規定的操作人員進(jìn)行紀律處罰或組織調離等。這樣可以督促操作人員始終保持高度的警惕性和責任感，增強其防范意識，降低火災風(fēng)險。其次，要定期對上崗員工進(jìn)行培訓，對于同類(lèi)工程的電氣火災事故案例，可以定期舉辦案例分析會(huì )議，對這些案例進(jìn)行深入分析并總結經(jīng)驗教訓。同時(shí)，也能提醒操作人員時(shí)刻保持警惕，及時(shí)發(fā)現和解決潛在的安全隱患，以避免類(lèi)似事故再次發(fā)生。此外，在建筑電氣施工階段，監督人員應對現場(chǎng)施工情況和操作行為進(jìn)行嚴格的監督，及時(shí)糾正違章操作和不規范行為，確保施工過(guò)程符合相關(guān)操作規范和安全要求，從而減少電氣火災的發(fā)生。

3.安科瑞電氣火災監控系統

3.1概述

Acre1-6000電氣火災監控系統，是根據現行規范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數字化獨立運行的系統，已通過(guò)消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監督檢驗的消防電子產(chǎn)品試驗認證，并且均通過(guò)嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統中的安全正常運行，現均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應用。該系統通過(guò)對剩余電流、過(guò)電流、過(guò)電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監視，實(shí)現對電氣火災的早期預防和報警，當必要時(shí)還能聯(lián)動(dòng)切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據用戶(hù)的需求，還可以滿(mǎn)足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災自動(dòng)報警系統等進(jìn)行數據交換和共享。

3.2應用場(chǎng)合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領(lǐng)域。

3.3系統結構

3.4系統功能

1）監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時(shí)發(fā)出聲、光報警信號，同時(shí)設備上紅色“報警"指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類(lèi)型，記錄報警時(shí)間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位"按鈕或觸摸屏的“復位"按鍵遠程對探測器實(shí)現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動(dòng)消除。

2）當被監測回路報警時(shí)，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

3）通訊故障報警：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時(shí)，監控畫(huà)面中相應的探測器顯示故障提示，同時(shí)設備上的黃色“故障"指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí)，監控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進(jìn)入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

4）當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時(shí)，將報警部位、故障信息、報警時(shí)間等信息存儲在數據庫中，當報警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢(xún)方法。

3.5配置方案

4.結束語(yǔ)

工業(yè)建筑電氣火災的原因多種多樣，線(xiàn)路設計不合理、絕緣老化、接地故障以及人為因素是較為常見(jiàn)的原因。為了防范和控制電氣火災，應當優(yōu)化線(xiàn)路設計、善用電氣火災預警系統、安裝漏電保護和防雷防靜電接地保護、加強重點(diǎn)部位防護、提高操作人員的綜合素養等對策來(lái)減少火災的發(fā)生。只有全面落實(shí)這些對策，才能夠有效預防和控制工業(yè)建筑電氣火災的發(fā)生，確保人員和設備的安全。

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