摘要:文章結(jié)合醫(yī)院建筑電氣火災(zāi)的特點(diǎn)及其發(fā)生原因,對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用進(jìn)行研究,并通過實(shí)例分析,對其應(yīng)用效果進(jìn)行驗(yàn)證,為有關(guān)實(shí)踐及研究提供參考,確保醫(yī)院建筑電氣的安全性。
關(guān)鍵詞:電氣火災(zāi);漏電;剩余電流;早期預(yù)警;醫(yī)院
01
概述
電氣火災(zāi)作為一種重要的火災(zāi)類型,對建筑以及用戶的安全存在較大的威脅;加強(qiáng)建筑電氣火災(zāi)的有效預(yù)防與監(jiān)控管理,是減少建筑電氣火災(zāi)的發(fā)生并降低其危害影響的有效措施。醫(yī)院作為為患者提供醫(yī)療服務(wù)的重要機(jī)構(gòu)和場所,人員密集,社會關(guān)注度高,由于醫(yī)院的服務(wù)對象為患者,這類群體由于疾病原因?qū)е缕湫袆泳徛诨馂?zāi)情況下的緊急疏散或自行疏散較慢。隨著醫(yī)院的發(fā)展,醫(yī)療設(shè)備的不斷更新,醫(yī)院對用電質(zhì)量和安全性也提出了更高的要求,再加上醫(yī)院建筑內(nèi)部存放著各類重要的醫(yī)療儀器及設(shè)備,一旦發(fā)生火災(zāi),轉(zhuǎn)移的難度也較大,所產(chǎn)生的危害突出。此外,一些早期建設(shè)的醫(yī)院,由于使用年限較為久遠(yuǎn),醫(yī)院內(nèi)部的電氣線路老化較為嚴(yán)重,再加上各類儀器設(shè)備的頻繁使用,導(dǎo)致其火災(zāi)隱患較為突出,迫切需要加強(qiáng)對醫(yī)院電氣火災(zāi)的有效防控。
02
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及其工作原理分析
系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
國家標(biāo)準(zhǔn) GB14287.1-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》對電氣火災(zāi)監(jiān)控產(chǎn)品提出了強(qiáng)制性的要求。它包括 3 個部分:電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。本文討論的電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)主要由電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和遠(yuǎn)程監(jiān)控等硬件設(shè)備組成,上述各硬件設(shè)備在電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中,與遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行連接后,值班人員能夠通過消防中心的多功能顯示屏對所有監(jiān)控點(diǎn)的運(yùn)行狀況進(jìn)行了解;電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備本身還配備有較為龐大的數(shù)據(jù)庫,能夠?qū)λ羞M(jìn)行監(jiān)控的配電系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲管理,為有關(guān)人員的查詢和分析工作提供支持。
工作原理
根據(jù)上述對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成及其各部分功能分析,在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工作運(yùn)行中,對配電回路的漏電電流、電流、溫度進(jìn)行實(shí)時檢測,當(dāng)被保護(hù)線路中的被探測參數(shù)(剩余電流、電流、溫度等電氣火災(zāi)危險參數(shù))發(fā)生變化,超出預(yù)設(shè)值時,現(xiàn)場發(fā)出報警信號并提示報警部位,并將報警信息傳送*遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī),報警顯示和打印,值班人員通知專業(yè)人員去現(xiàn)場查看處置,實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)的早期預(yù)警,避免電氣火災(zāi)的發(fā)生。
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的火災(zāi)預(yù)報屬于早期預(yù)警,是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的獨(dú)立子系統(tǒng),不同于火災(zāi)自動報警系統(tǒng),它的特點(diǎn)在于電氣火災(zāi)監(jiān)控屬于先期預(yù)報警。與傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)不同的是,電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)早期報警是為了主動預(yù)防損失,把過去對電氣火災(zāi)的消*防范變?yōu)橹鲃宇A(yù)防,即不論是新建醫(yī)院還是擴(kuò)建醫(yī)院項(xiàng)目,尤其是已經(jīng)安裝了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的醫(yī)院,仍需要安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的主要原因。隨著醫(yī)院用電設(shè)備數(shù)量持續(xù)增加,用電負(fù)荷亦不斷上升,電氣事故也在逐年攀升,安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是必要的,同時也是迫切的。
03
醫(yī)院電氣火災(zāi)的特點(diǎn)與原因分析
醫(yī)院電氣火災(zāi)與一般火災(zāi)相比,具有較為突出的分布性、持續(xù)性和隱蔽性特征,這是由于醫(yī)院建筑內(nèi)部的電氣線路分布本身較為廣泛,并且其線路通常會敷設(shè)在較為隱蔽的部位,隨著醫(yī)院對電氣設(shè)備的需求增加,導(dǎo)致其在長期持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下,*易因用電負(fù)荷增加,或者是電氣線路老化等問題,引起電氣火災(zāi)發(fā)生。此外,電氣火災(zāi)發(fā)生初期,一般很難被及時發(fā)現(xiàn),當(dāng)火蔓延到設(shè)備及電纜表面時已形成較大火勢,不易被控制。
電氣火災(zāi)發(fā)生的原因主要包含短路、漏電、過負(fù)荷、雷電、誤操作、諧波電流、電氣設(shè)備故障以及接觸不良等;其中,過負(fù)荷以及漏電、短路等是導(dǎo)致電氣火災(zāi)發(fā)生的主要的原因,并且在各類電氣火災(zāi)中,以電纜線路故障導(dǎo)致的火災(zāi)情況尤其突出。對于醫(yī)院來講,為確保對患者的醫(yī)療服務(wù),醫(yī)院內(nèi)部的配電系統(tǒng)基本處于 24h 持續(xù)運(yùn)行狀態(tài),具有用電量大并且用電時間長、設(shè)備復(fù)雜、用電負(fù)荷不夠穩(wěn)定等特征。此外,由于醫(yī)院中運(yùn)行使用的大型醫(yī)療設(shè)備(如X光機(jī)、CT 機(jī)、MIR 機(jī)、DSA 機(jī)等)工作瞬間電流均比較大,因此,醫(yī)院的電氣火災(zāi)發(fā)生的原因更為復(fù)雜。電氣火災(zāi)發(fā)生的主要原因如圖 1 所示。
圖 1 電氣火災(zāi)發(fā)生的原因
04
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用要求
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用的技術(shù)要求結(jié)合上述對醫(yī)院電氣火災(zāi)的特點(diǎn)與原因,在進(jìn)行電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用中,需要滿足以下基本功能與技術(shù)要求。
(1)能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備運(yùn)行過程中的漏電電流值、配電箱中的溫度值進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。如超過設(shè)定值及時報警提示,并可以對電氣設(shè)備的運(yùn)行及其線路連接進(jìn)行控制,從而對電氣設(shè)備與線路進(jìn)行有效保護(hù)。
(2)具備相應(yīng)的記憶、顯示以及打印等功能。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行中,能夠通過探測監(jiān)控器對三相電源以及每相電流值以及漏電電流值、配電箱中的溫度值實(shí)時監(jiān)控顯示,并且其系統(tǒng)能夠?qū)╇娤到y(tǒng)各支路運(yùn)行狀態(tài),以及動態(tài)參數(shù)、操作內(nèi)容進(jìn)行保存,方便查詢打印,必要時通過網(wǎng)絡(luò)將報警信息以及部位傳輸?shù)街付ǖ氖謾C(jī)上。
(3)具有良好的可操作性。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的探測控制器應(yīng)具有易操作的特征,能夠使操作者方便對其控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,并通過控制器的顯示屏方便對供電參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了解。此外,其系統(tǒng)中主控制計(jì)算機(jī)的人機(jī)界面交互良好,能夠?yàn)椴僮髡哌M(jìn)行供電系統(tǒng)運(yùn)行觀察,并通過不同顏色顯示對其工作狀態(tài)進(jìn)行區(qū)別,便于掌握和操作應(yīng)用。
(4)能夠進(jìn)行整定值調(diào)整支持。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中,由于其系統(tǒng)內(nèi)部的探測控制器是采用微處理器控制,不僅具有較好的靈活性、運(yùn)算速度快、可調(diào)節(jié)的范圍較廣等特征*勢,而且能夠在較為廣泛的保護(hù)范圍內(nèi)對整定值進(jìn)行合理選擇與調(diào)整,以促進(jìn)其工作在一個合理區(qū)域。
(5)具有電氣設(shè)備試驗(yàn)、預(yù)警和斷電操作等功能。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中,為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,需要通過系統(tǒng)中的主控制計(jì)算機(jī)定期進(jìn)行試驗(yàn)信號,對其是否存在故障進(jìn)行判斷,一旦出現(xiàn)故障可報警提示同時可以切斷故障部位,避免對整個電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響。
05
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用
剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的有效應(yīng)用
對于電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的此類型監(jiān)控設(shè)備而言,其主要是通過監(jiān)測相關(guān)電線和電纜在泄漏時所發(fā)生的電流變化,實(shí)現(xiàn)對其*緣狀態(tài)的有效檢測。在此情況下,若是地跌中的相關(guān)電氣設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行時出現(xiàn)電氣故障,其發(fā)生故障的位置就一定是電流在穿過電流互感器時進(jìn)入大地的實(shí)際位點(diǎn)。基于此,為了能夠更好將這一類監(jiān)控探測器的實(shí)質(zhì)性作用充分的發(fā)揮出來,相關(guān)人員應(yīng)在合理選擇安裝位置的同時對其進(jìn)行有效安裝。
ARCM型剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器,可對回路中的剩余電流互感器進(jìn)行有效檢測,探測器支持開口式和閉口式多種安裝方式,可以有效解決現(xiàn)場互感器的安裝問題。
圖1 低壓配電室現(xiàn)場安裝
圖2 強(qiáng)電間現(xiàn)場安裝
測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的有效應(yīng)用
由于電器負(fù)荷的過載,會導(dǎo)致線纜的電流過流,并蘇浙電流的不斷提升,地鐵中相關(guān)電氣設(shè)備的電阻數(shù)值正在持續(xù)上升,溫度升高,而測溫式監(jiān)控探測器設(shè)備的有效應(yīng)用便是在此運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上開展相關(guān)工作的。對于此類監(jiān)控探測器設(shè)備而言,其主要是以測溫傳感器為依靠進(jìn)行實(shí)際工作,一般會在一些發(fā)熱現(xiàn)象比較明顯、發(fā)熱概率比較高的位置進(jìn)行實(shí)際安裝。如,電纜接頭和開關(guān)觸點(diǎn)等。此外,地鐵的相關(guān)部門也會將此類監(jiān)控探測器設(shè)備安裝在開關(guān)和底座的接觸區(qū)域,以實(shí)現(xiàn)對低壓配電設(shè)備使用狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)的有效檢測。比如三*負(fù)荷的總斷路器接口處等。只有這樣,才能在實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)測的同時,避免出現(xiàn)電氣火災(zāi)的相關(guān)事故。
ARCM型測溫型電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器主要配合ARCM-NTC型測溫傳感器,可以對線纜的溫度進(jìn)行有效檢測。
圖3 ARCM-NTC
圖4 ARCM-NTC現(xiàn)場安裝
限流式保護(hù)器的有效應(yīng)用
隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,社會電氣化程度不斷提高,用電負(fù)荷過大、線路短路等原因?qū)е码姎饣馂?zāi)發(fā)生越來越頻繁,使得火災(zāi)數(shù)量呈上升趨勢,地鐵項(xiàng)目中的電氣火災(zāi)也屢見不鮮。為了防止電氣火災(zāi)事故的發(fā)生,低壓配電系統(tǒng)已普遍采用了智能化的電子設(shè)備和系統(tǒng)對用戶現(xiàn)場的電氣線路進(jìn)行監(jiān)測、報警和控制。但是,對于造成電氣火災(zāi)危害嚴(yán)重、占比大的電路短路故障,始終缺乏有效的限流短路保護(hù)手段以預(yù)防和解除故障。
安科瑞生產(chǎn)的ASCP型限流式保護(hù)器,可以對回路的短路進(jìn)行有效保護(hù)。
圖5 ASCP限流式保護(hù)器現(xiàn)場安裝
06
結(jié)語
綜上所述,對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用進(jìn)行研究,結(jié)合醫(yī)院建筑電氣線路特點(diǎn),采用電氣防火監(jiān)控系統(tǒng),加強(qiáng)對醫(yī)院電氣火災(zāi)原因的監(jiān)測分析,及時進(jìn)行電氣火災(zāi)隱患**,對確保醫(yī)院建筑電氣的正常運(yùn)行,具有十分積*的意義。