剩余電流動作保護(hù)裝置在低壓配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

0引言

電氣火災(zāi)不僅會影響企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動，還會對人員的生命安全構(gòu)成威脅。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前工廠中電氣火災(zāi)的潛在風(fēng)險(xiǎn)主要源于電氣設(shè)備的不合理運(yùn)行，一旦發(fā)生火災(zāi)，將會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至可能導(dǎo)致人員傷亡。因此，在進(jìn)行電氣設(shè)備管理時(shí)應(yīng)該注重預(yù)防電氣火災(zāi)隱患的產(chǎn)生，并采取有效的防范措施，避免安全事故的再次發(fā)生。工廠電氣火災(zāi)事故的發(fā)生可能與部件的衰老、操作的不當(dāng)以及電路設(shè)計(jì)的不合理等因素有關(guān)，所以要高度重視工廠電氣火災(zāi)隱患，及時(shí)進(jìn)行整改處理[1]。

1工廠電氣火災(zāi)發(fā)生的原因

1.1工藝條件不合理

然而，當(dāng)前大多數(shù)工廠過于追求經(jīng)濟(jì)效益，而忽視了工藝條件，導(dǎo)致設(shè)計(jì)部門提出的工藝條件相關(guān)數(shù)據(jù)無法滿足電氣設(shè)備的運(yùn)行需求，這不僅降低了電氣設(shè)備的運(yùn)行速率和作用效果，甚至在嚴(yán)重情況下還可能引發(fā)工業(yè)生產(chǎn)中的電氣火災(zāi)隱患，從而地影響了工廠環(huán)境在生產(chǎn)過程中的安全性。因此，為了確保企業(yè)生產(chǎn)效率以及安全性能，要做好工廠的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)過程中未充分考慮水暖、通風(fēng)、電氣、空調(diào)等方面的要求，同時(shí)在工廠施工過程中也存在錯(cuò)誤，這些問題可能會給后期廠房的正常使用帶來安全隱患，從而導(dǎo)致電氣線路輕載或過載運(yùn)行，進(jìn)而引起絕緣老化，終可能引發(fā)電氣火災(zāi)。

1.2設(shè)計(jì)考慮不周全

在進(jìn)行工廠運(yùn)行設(shè)計(jì)之前，需要對工廠的整體規(guī)劃進(jìn)行更加的評估，以確保其合理性和高效性。其中對于設(shè)備安裝以及調(diào)試階段都有明確的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，確保其能夠符合生產(chǎn)工藝需求。由于電氣設(shè)計(jì)過于保守，導(dǎo)線或電纜的直徑選擇過小，可能導(dǎo)致電路在運(yùn)行后長期處于過載狀態(tài)，從而引起嚴(yán)重的發(fā)熱和溫度升高，這種情況容易導(dǎo)致線路絕緣層的老化，終可能引發(fā)工廠電氣火災(zāi)事故。另外,在工廠內(nèi)進(jìn)行電氣設(shè)備安裝時(shí)可能會發(fā)生漏電現(xiàn)象。在進(jìn)行電纜或?qū)Ь€的選擇時(shí)，若考慮不夠嚴(yán)謹(jǐn)，可能會采用普通導(dǎo)線替代阻燃型或耐火型導(dǎo)線，導(dǎo)致整個(gè)線路無法達(dá)到工廠規(guī)定的防火標(biāo)準(zhǔn)，從而引發(fā)火災(zāi)[2]。如果發(fā)生火災(zāi)之后，由于沒有及時(shí)采取措施進(jìn)行撲救，往往會造成更大的損失。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，若未充分考慮所處環(huán)境的特殊要求，在某些場所使用普通電氣設(shè)備可能會導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。在廠房設(shè)

計(jì)之初，若未考慮到火災(zāi)或煙霧等安全隱患，可能導(dǎo)致在出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)難以及時(shí)采取措施。1.3未按照相關(guān)電氣規(guī)范要求施工

施工中為了縮總工期或?qū)で蠼輳?、?jié)約材料等等，有些施工單位不一定按規(guī)定的電氣規(guī)范施工。如把鋼管保護(hù)導(dǎo)線改為塑料管保護(hù)導(dǎo)線等，這樣極易損壞機(jī)械，使局部溫度過高，導(dǎo)致電氣火災(zāi)的發(fā)生。這類電氣火災(zāi)也包括架空輸電線路的時(shí)間距過大，或線路接通后接頭松脫使得電阻過大，以致發(fā)生某些本來可避免的電氣火災(zāi)而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失[3]。

1.4工廠缺乏安全意識

有些工廠缺乏對安全的認(rèn)識，即使了解到廠房內(nèi)用電設(shè)施存在問題，但出于不影響生產(chǎn)、節(jié)約成本的考慮，仍然抱著僥幸心理，拒絕進(jìn)行整改。這樣做不僅影響正常工作和安全運(yùn)行，而且還造成了不必要的浪費(fèi)。在廠房內(nèi)，由于線路的老化和混亂，隨意加裝設(shè)備而忽略了線路荷載的要求，這種行為極易導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。

1.5由于雷電襲擊引發(fā)電氣火災(zāi)

在日常生活中，電氣火災(zāi)常常由雷電襲擊引發(fā)，而建筑物的防雷措施不夠完善，導(dǎo)致其遭受雷擊破壞，同時(shí)輸電線路和電氣設(shè)備也可能會遭受損壞，從而極易發(fā)生爆炸或火災(zāi)[4]。

1.6由于電氣設(shè)備短路引發(fā)火災(zāi)

通常情況下，短路是由于設(shè)備絕緣層的破壞等原因，導(dǎo)致電路中的導(dǎo)線電阻較小，從而產(chǎn)生大量電流和電火花，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞。

1.7由于接觸不良產(chǎn)生火災(zāi)

在電氣設(shè)備的運(yùn)行過程中，連接處的接觸電阻顯著增大，導(dǎo)致電流通過時(shí)產(chǎn)生的熱量顯著增加，從而使得連接處的溫度升高，而高溫環(huán)境則會使電阻增大，形成一種惡性的循環(huán)，破壞電氣設(shè)備中的絕緣層，引發(fā)斷路現(xiàn)象，產(chǎn)生電弧、電火花等現(xiàn)象，一旦遇到易燃物，就極易引發(fā)火災(zāi)[5]。

1.8由于電氣設(shè)備過載而引發(fā)火災(zāi)

電氣設(shè)備和導(dǎo)線的工作參數(shù)都有一個(gè)特定的閾值，當(dāng)其小于或等于該閾值時(shí)，電氣設(shè)備不會發(fā)生過載現(xiàn)象。然而，一旦電流或功率等值超過該閾值，電路所產(chǎn)生的熱量將無法及時(shí)散發(fā)，甚至可能導(dǎo)致導(dǎo)線和絕緣物表面因過熱而被點(diǎn)燃，從而引發(fā)火災(zāi)。所以，對于電氣線路來說，要保證其安全運(yùn)行，避免因短路等原因而引發(fā)火災(zāi)事故。此外，當(dāng)電氣設(shè)備超載時(shí)，由于產(chǎn)生的熱量，會加速絕緣層的老化，導(dǎo)致設(shè)備絕緣層的絕緣能力下降，當(dāng)電壓較高時(shí)，絕緣層可能會被擊穿，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。

2防止工廠電氣火災(zāi)的措施

2.1接地保護(hù)的重要性

在電氣設(shè)備的操作過程中，接地保護(hù)是一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)，因?yàn)樗粌H可以確保操作人員的安全，還可以在一定程度上預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。因此，要對接地技術(shù)進(jìn)行分析研究，從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。在電氣工程中，接地的工作方式可以分為工作接地、保護(hù)接地和防雷接地等多種類型，這些類型各自具有不同的作用和功能[6]。

2.2對線纜截面進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)

在進(jìn)行導(dǎo)線截面的選擇時(shí)，需要綜合考慮電路負(fù)載、連接方式和環(huán)境因素等多方面因素，以確保選擇的合理性和避免不必要的浪費(fèi)，同時(shí)避免火災(zāi)隱患的發(fā)生。

對電力負(fù)荷進(jìn)行詳盡的計(jì)算。導(dǎo)線截面的選擇對用電負(fù)荷產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，它指的是在工廠生產(chǎn)時(shí)導(dǎo)線所能承受的大負(fù)荷，這是通過對用電設(shè)備進(jìn)行分析和計(jì)算得出的負(fù)荷。因此，在導(dǎo)線選擇時(shí)，確保導(dǎo)線所能承載的負(fù)荷大于該用電負(fù)荷，以避免導(dǎo)線過熱，從而保障用電的安全性[7]。

根據(jù)線路的鋪設(shè)方式，應(yīng)當(dāng)精選導(dǎo)線的橫截面。由于各種條件下的施工環(huán)境及要求各不相同，所以選擇導(dǎo)線截面時(shí)要充分考慮到現(xiàn)場具體情況以及經(jīng)濟(jì)因素。導(dǎo)線的鋪設(shè)方式包括管道敷設(shè)、地下敷設(shè)以及沿著橋架鋪設(shè)等多種方式。在進(jìn)行導(dǎo)線截面選擇時(shí)，需要綜合考慮工廠的實(shí)際情況，以確定佳的敷設(shè)方式，因?yàn)椴煌姆笤O(shè)方式會對導(dǎo)線的載流量和校正系數(shù)產(chǎn)生不同的影響，從而選擇適合的線纜截面。

在選擇導(dǎo)線時(shí)，綜合考慮周圍環(huán)境的溫度因素，以確保其符合預(yù)期的性能要求。導(dǎo)線的截面選擇考慮到工廠環(huán)境的溫度，因?yàn)榄h(huán)境因素對導(dǎo)線的載流量產(chǎn)生了一定的影響，這是物理學(xué)相關(guān)知識的一個(gè)重要方面。

在進(jìn)行導(dǎo)線截面的選擇時(shí)，預(yù)留一定的余量，以確保終結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性?？紤]到工廠未來的發(fā)展趨勢，在導(dǎo)線截面的選擇過程中留出足夠的余地，以避免在使用電力后導(dǎo)線過載，從而提高電路的安全性能[8]。

2.3做好預(yù)防短路的措施

合理選擇導(dǎo)線之后，還要重視導(dǎo)線安裝工作，因?yàn)槎搪肺：^大，因此在電路接線中要做好防止短路工作。導(dǎo)線在安裝過程中應(yīng)注意電線間以及導(dǎo)線到建筑物間的間距，確保導(dǎo)線的安全。另外，還要加裝熔斷器或者斷路器等設(shè)備，工廠作業(yè)時(shí)要定期檢查線路及電氣設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣層破損情況，及時(shí)更換以確保其絕緣能力。

2.4根據(jù)實(shí)際情況開展系統(tǒng)化電氣設(shè)計(jì)

“一切以現(xiàn)實(shí)為出發(fā)點(diǎn)"為工作中的一項(xiàng)重要原則，對工廠電氣火災(zāi)隱患進(jìn)行控制和應(yīng)對需立足于實(shí)際情況，結(jié)合外界環(huán)境，設(shè)備種類，報(bào)警裝置要求和導(dǎo)線線徑進(jìn)行系統(tǒng)化電氣設(shè)計(jì)，確保電氣設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，滿足工廠用電需求。開展系統(tǒng)化電氣設(shè)計(jì)過程時(shí)，一是要明確廠房特征，針對具有爆炸火災(zāi)危險(xiǎn)性，高溫多塵性，酸堿腐蝕性和一般性的廠房特點(diǎn)開展電路設(shè)計(jì)，電氣設(shè)備選型等；二是要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇導(dǎo)線和電纜，保證導(dǎo)線和電纜選型能滿足載流量，避免因長時(shí)間超載而造成電氣火災(zāi)；三是要將報(bào)警裝置合理放置，報(bào)警裝置對火災(zāi)預(yù)防起著重要作用，報(bào)警裝置在安裝過程中，要將探測器，報(bào)警按鈕及消防設(shè)備等安裝于重要位置和關(guān)鍵點(diǎn)上，有效提高廠房電氣火災(zāi)處理能力[9]。

2.5明確施工標(biāo)準(zhǔn)以促進(jìn)電氣施工的規(guī)范性

電氣施工規(guī)范對確保工程安全和人員安全至關(guān)重要，健全清晰的施工標(biāo)準(zhǔn)對電氣施工至關(guān)重要，可有效促進(jìn)電氣施工規(guī)范性發(fā)展，對增強(qiáng)工廠電氣火災(zāi)應(yīng)對能力有著重要作用。電氣工廠應(yīng)該主動清楚地認(rèn)識到，有效地促進(jìn)電氣施工規(guī)范性的發(fā)展，有效地避免由于作業(yè)不規(guī)范，建設(shè)不合理等原因而導(dǎo)致電氣火災(zāi)隱患。廠方在制定施工標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)以實(shí)踐為基礎(chǔ)，以經(jīng)驗(yàn)為借鑒，做到照明作業(yè)，接地作業(yè)，電纜線路作業(yè)，架空線路作業(yè)及配電裝置作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，保證相關(guān)施工人員能嚴(yán)格遵守工程標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)消除節(jié)約成本和趕進(jìn)度造成的不遵守作業(yè)現(xiàn)象，切實(shí)防范控制電氣火災(zāi)隱患。

2.6健全管理機(jī)制，嚴(yán)格監(jiān)督電氣安全

管理機(jī)制的健全可以保證電氣風(fēng)險(xiǎn)被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并得到有效管控，對提高工廠應(yīng)對電氣風(fēng)險(xiǎn)的能力有著重要作用，所以工廠應(yīng)積極健全管理機(jī)制，嚴(yán)把電氣安全監(jiān)管關(guān)，努力扼殺電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。工廠在開展管理機(jī)制改進(jìn)時(shí)，要強(qiáng)化日常監(jiān)督巡查工作力度，對電容器，變壓器，配電柜及開關(guān)柜等設(shè)備實(shí)施有效監(jiān)督，確保電氣設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過載和過熱現(xiàn)象，對電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施有效管控。配合此用，廠方應(yīng)實(shí)施設(shè)備養(yǎng)護(hù)制度，促進(jìn)設(shè)備檢驗(yàn)常態(tài)化，讓維修人員能及時(shí)檢修和處置故障設(shè)備及風(fēng)險(xiǎn)隱患點(diǎn)，遏制風(fēng)險(xiǎn)蔓延，提高廠方風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對水平。

2.7加大培訓(xùn)教育力度，提高員工安全意識

培訓(xùn)人員素質(zhì)對提高工廠電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對能力有著直接影響，為了提高工廠風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對能力就保證電氣工作發(fā)展能得到扎實(shí)人才支持。工廠在強(qiáng)化培訓(xùn)教育過程中要確保培訓(xùn)工作常態(tài)化進(jìn)行，并積極充實(shí)培訓(xùn)發(fā)展形式，建立線上與線下結(jié)合的培訓(xùn)模式：一方面需要有效充實(shí)員工理論知識，讓員工對火災(zāi)預(yù)防工作形成全方面了解，清楚電氣項(xiàng)目違規(guī)操作情況，切實(shí)減少工廠電氣火災(zāi)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)；另一方面組織員工開展參觀實(shí)踐和操作實(shí)踐以促進(jìn)員工實(shí)踐能力的培養(yǎng)，讓員工掌握電纜電線的正確選用方式，纜線截面設(shè)計(jì)方法等，促進(jìn)員工實(shí)際操作能力的培養(yǎng)；后還需要切實(shí)增強(qiáng)工作過程中員工的防火意識和安全意識，開展防火知識宣講，讓員工在工作期間積極規(guī)范作業(yè)，發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)隱患并有效提高廠房電氣火災(zāi)隱患處理能力[10]。

為確保工廠電氣線路和設(shè)備的安全性，相關(guān)部門將定期進(jìn)行核查，并普及相關(guān)安全知識。針對存在隱患的電氣設(shè)備制定完善有效的管理制度。對于那些存在嚴(yán)重問題的電氣項(xiàng)目，我們需要提出相應(yīng)的整改要求，并對那些存在嚴(yán)重安全隱患的工廠采取相應(yīng)的懲罰措施。對于存在隱患的電氣設(shè)備及時(shí)檢修維護(hù)，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。為確保企業(yè)和員工的安

全，嚴(yán)格禁止任何違反規(guī)定的行為，包括但不限于拆除配電柜開關(guān)、私自加裝線路等，以規(guī)范用電行為，降低電氣火災(zāi)安全隱患和事故發(fā)生率，從而保護(hù)工廠的電力安全。

3安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

3.1概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)，已通過消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)的消防電子產(chǎn)品試驗(yàn)認(rèn)證，并且均通過嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗(yàn)，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運(yùn)行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報(bào)警，當(dāng)必要時(shí)還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

3.2應(yīng)用場合

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(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4系統(tǒng)功能

監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報(bào)警時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號，同時(shí)設(shè)備上紅色“報(bào)警"指示燈亮，顯示屏指示報(bào)警部位及報(bào)警類型，記錄報(bào)警時(shí)間，聲光報(bào)警一直保持，直至按設(shè)備的“復(fù)位"按鈕或觸摸屏的“復(fù)位"按鍵遠(yuǎn)程對探測器實(shí)現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報(bào)警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。

當(dāng)被監(jiān)測回路報(bào)警時(shí)，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備，當(dāng)報(bào)警消除后，控制輸出繼電器釋放。

通訊故障報(bào)警：當(dāng)監(jiān)控設(shè)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(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示，同時(shí)設(shè)備上的黃色“故障"指示燈亮，并發(fā)出故障報(bào)警聲音。電源故障報(bào)警：當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報(bào)警信號并顯示故障信息，可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報(bào)警聲響。

當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫報(bào)警或通訊、電源故障時(shí)，將報(bào)警部位、故障信息、報(bào)警時(shí)間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)報(bào)警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

4配置方案

5結(jié)語

總之，工廠電氣火災(zāi)危害非常大，要想確保工廠電氣火災(zāi)事故多發(fā)，確保工廠生產(chǎn)正常進(jìn)行，就要對電氣火災(zāi)隱患產(chǎn)生原因進(jìn)行全面認(rèn)識，并做好相關(guān)防范，減少工廠電氣火災(zāi)概率。現(xiàn)在在這一領(lǐng)域我們做得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，要吸取一些的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，從工廠電氣工程各個(gè)階段入手，培相關(guān)人員電氣防火意識，全面做好電氣火災(zāi)預(yù)防工作，同時(shí)也要利用一些行之有效的火災(zāi)預(yù)防裝置，這樣才能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患。

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