王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司

摘要：本文分析了木材加工企業(yè)的特點、現(xiàn)狀及常見電氣火災(zāi)隱患，提出了消除電氣火災(zāi)隱患的措施。介紹了木材加工企業(yè)常用電氣設(shè)備的選用及電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在其低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用方案及產(chǎn)品選型。

       隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，木材加工工業(yè)也迅速發(fā)展起來，木材的綜合利用率不斷提高。國有、集體、私營以及三資性質(zhì)的木材加工企業(yè)不斷增加。由于一般木材加工廠的廠房防火性能較低，加工原料都是可燃物質(zhì)，剩余廢料更容易燃燒。其中如木屑等遇火后，陰燃時間較長，不易及時發(fā)現(xiàn)；有的工序使用易燃膠液，因此，這類企業(yè)容易發(fā)生火災(zāi)，一旦發(fā)生火災(zāi)，損失巨大。

       木材屬于可燃物質(zhì)，燃點低，一般在250℃～300℃，有的木材用明火點燃時，著火點為157℃，自燃點一般在350℃左右。在木材加工過程中，產(chǎn)生大量的鋸末、刨花、木屑、木粉等，這些物質(zhì)比木材疏松，與空氣接觸面大，水分容易蒸發(fā)，所以比木材更易燃燒。此外，木屑如果堆積在一起，由于鋸木時摩擦而生產(chǎn)的熱量未散，或受輻射熱的影響，以及腐/敗發(fā)熱等原因，促進(jìn)氣化過程加速，產(chǎn)生更多的熱量，往往使堆內(nèi)溫度不斷提高，而且聚集不散，引起自燃。特別是在人造板生產(chǎn)中還大量使用易燃，可燃的膠料，相應(yīng)地又增加了木材加工生產(chǎn)過程中的火災(zāi)危險性。木材加工，除膠料配制、油漆等工段屬甲類生產(chǎn)外，大部分生產(chǎn)工藝都屬于丙類生產(chǎn)，但與其他丙類生產(chǎn)相比較，木材加工的火災(zāi)危險性要大。所以，國家對木材加工企業(yè)的防火工作極為重視，將該類企業(yè)列為一級防火單位。對新建木材加工企業(yè)的設(shè)計、施工審查驗收非常嚴(yán)格，同時對已生產(chǎn)的木材加工的企業(yè)的安全消防工作不斷進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督檢查，以防止火災(zāi)事故的發(fā)生。然而發(fā)生在木材加工企業(yè)的火災(zāi)事故仍連年不斷，給國家和企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，人民的生命和財產(chǎn)安全受到嚴(yán)重威脅。

       由于我國的社會消防工作基礎(chǔ)薄弱，長期滯后于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，至今火災(zāi)發(fā)生率仍然較高。根據(jù)1998年1月1日公安部消防局孫倫局長在北京舉行的新聞發(fā)布會上公布的1997年統(tǒng)計數(shù)據(jù)：1997年，全國共發(fā)生火災(zāi)（不含森林、草原火災(zāi)）14余萬起，死2722人，傷4930人，直接財產(chǎn)損失15.4億元。其中發(fā)生特大火災(zāi)88起，死亡454人，傷366人，直接財產(chǎn)損失3.6億元。造成火災(zāi)的主要原因中，違章用電、亂拉亂接電線等引起的火災(zāi)占很大的比例。由此可見，木材加工企業(yè)的消防工作不容忽視。

       近年來，隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，木材加工行業(yè)發(fā)展迅速，行業(yè)格局也發(fā)生了很大的變化。由國營大中型企業(yè)為主，變?yōu)橐匀Y企業(yè)、個體和私營企業(yè)為主的局面。目前原國營大中型企業(yè)，由于受市場經(jīng)濟(jì)的沖擊較大，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益連年滑坡，有的停產(chǎn)關(guān)門，有的出租、轉(zhuǎn)讓生產(chǎn)廠房和設(shè)備，有的“騰籠養(yǎng)鳥"搞第三產(chǎn)業(yè)?？傊?，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益差，無力對老廠房、舊電氣線路進(jìn)行技術(shù)改造，使電氣火險隱患逐年突出。近年來新建的“三資"企業(yè)，大都由專業(yè)設(shè)計部門設(shè)計，并經(jīng)過消防部門的審查、驗收，消防狀況總的來說是比較好的。但是，為了擴大產(chǎn)量、提高效益、降低成本，往往采用滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷生產(chǎn)。在生產(chǎn)過程中，原料、在產(chǎn)品、成品和廢料的堆放也比較密集，疏忽了安全防火的管理。個體私營企業(yè)，由于資金少，規(guī)模小，只注重生產(chǎn)，不重視安全防火。從設(shè)計到生產(chǎn)均不正規(guī)，生產(chǎn)和管理人員消防安全意識淡薄。這類企業(yè)，生產(chǎn)場地窄小，廠房簡陋，設(shè)備布置擁擠，電氣線路亂拉亂接，電器元件殘缺、裸露，產(chǎn)品亂堆亂放，粉塵、木屑遍地，火災(zāi)隱患非常嚴(yán)重。木材加工企業(yè)中存在的電氣火災(zāi)隱患主要有以下幾方面。

       未按照國家有關(guān)設(shè)計防火規(guī)范和爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范進(jìn)行設(shè)計和電氣設(shè)備選型?；蛘呱a(chǎn)場所的防火防爆等級確定不當(dāng)，設(shè)備選型不當(dāng)。例如，油漆廠房屬爆炸危險場所，常見有的小廠家使用普通鐵殼開關(guān)或膠蓋刀閘，絕緣導(dǎo)線穿塑料管明敷，有的甚至直接采用絕緣導(dǎo)線明敷為用電器具供電。又如：有些廠家在有火災(zāi)爆炸危險場所，使用防護(hù)式電動機生產(chǎn)。有的小廠家甚至將油漆、鋸機、刨床等設(shè)備都集中在一個狹小的廠房里進(jìn)行生產(chǎn)，電氣線路亂拉亂接，等等。施工粗糙，未按施工規(guī)范要求進(jìn)行施工。主要有：購買的電氣材料質(zhì)量差，電線電纜的線徑不夠、中間有斷股；電線、電纜與設(shè)備或用電器具的連接未用接線端子，直接纏繞后加螺母；接線端子連接時未用墊圈，壓接不緊；銅、鋁導(dǎo)體未經(jīng)過處理直接連接；電線保護(hù)管使用不當(dāng)；保護(hù)接地和接零混用；接地電極數(shù)量不夠、接地電阻大，等等。新增用電設(shè)備，未核算原有供電設(shè)備和線路的負(fù)載率，未按電壓損失校驗截面積；線路的敷設(shè)方式不規(guī)范，接通了事。電氣控制元器件的選擇使用未考慮現(xiàn)場的生產(chǎn)環(huán)境和防火等級。

       常見的電氣隱患有：（1）變壓器缺油、長期過載、絕緣油油質(zhì)下降；（2）門、窗損壞，蛇、鼠等小動物進(jìn)入變配電間；（3）用銅絲代替保險絲；（4）電機軸承缺油，接線端子連接不良，端子盒蓋缺損；（5）電壓低，電動機的啟動轉(zhuǎn)矩不夠；（6）電控柜密封差，內(nèi)部積灰、積粉塵嚴(yán)重；（7）線路絕緣老化、脫落、線頭裸露；（8）線路過負(fù)荷，發(fā)熱嚴(yán)重；（9）接頭處因氧化、銹蝕，接觸電阻變大；（10）線路亂拉亂接；（11）用普通的膠木刀閘代替鐵殼開關(guān)和自動開關(guān)；（12）鐵殼開關(guān)的外蓋損壞或常打開；（13）在油漆、粉塵嚴(yán)重的場所拉接大功率的普通白熾燈；（14）產(chǎn)成品的堆碼過高，緊靠照明燈具；（15）生產(chǎn)區(qū)燈泡碎裂后，不及時更換；（16）膠木燈口上擰接200W以上的白熾燈泡；（17）生產(chǎn)操作人員隨意使用電爐等電熱器具；（18）燈口、接線盒開關(guān)損壞；殘缺、接頭裸露，等等。

       1990年一場大火無情的燒毀了成都木材綜合工廠制材車間，直接經(jīng)濟(jì)損失近兩百多萬元，間接損失難以估計。經(jīng)成都市消防支隊在現(xiàn)場勘查取證，認(rèn)定為電氣引起火災(zāi)?；馂?zāi)的前一天下午，生產(chǎn)線5＃斷鋸機操作工工作完成后，未拉開電源刀閘，匆匆下班，離開了車間。晚上，該設(shè)備的磁力起動器因絕緣擊穿，引起相間短路，電弧和高溫銅熔珠從破損的外殼缺口處飛，引燃樓板的鋸末、粉塵?；饎菅杆俾?，在短短的幾十分鐘內(nèi)，將建筑面積2000多平方米，生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)3萬立方米鋸材的制材車間毀于一旦。損失是慘重的，教訓(xùn)也是非常深刻的，所以，提高消防意識，加強安全用電管理是非常重要的。

5.1 大力宣傳《消防法》，提高消防意識，增加消防知識。

       近年來，我國火災(zāi)形勢嚴(yán)峻，大火災(zāi)時有發(fā)生，造成了大量人員傷亡，直接財產(chǎn)損失數(shù)十億元。在一定程度上影響了經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會安定。對此，我國政府非常重視，于1998年4月29日公布了《中華人民共和國消防法》并于1998年9月1日正式實施。要防止火災(zāi)于未然首先是要充分認(rèn)識火災(zāi)的危害性，加大宣傳力度，使企業(yè)每一個職工都能對火災(zāi)的危害性有充分的認(rèn)識。同時要加強職工隊伍的消防知識和消防技能的培訓(xùn)，提高每一個職工的防火、救火能力。

       對于新建和進(jìn)行技術(shù)改造的木材加工企業(yè)，需要嚴(yán)格按照有關(guān)建筑防火規(guī)范和《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》（GB50058-92）進(jìn)行電氣部分的設(shè)計，并嚴(yán)格按照規(guī)定報消防部門審核、驗收，為將來的消防安全工作打好基礎(chǔ)。

       在施工過程中要嚴(yán)格按照設(shè)計圖要求和有關(guān)電氣安裝驗收規(guī)范進(jìn)行安裝施工。特別要在細(xì)小部位上按規(guī)范要求做好。要確保每個導(dǎo)線（體）接點連接緊密、接觸良好，必要時導(dǎo)體接觸面上涂電力脂，以保證接觸面積。在爆炸性氣體環(huán)境1區(qū)內(nèi)的電纜線路嚴(yán)禁有中間接頭，爆炸性氣體環(huán)境2區(qū)和爆炸性粉塵環(huán)境10區(qū)和1區(qū)電纜線路不應(yīng)有中間接頭。在爆炸危險環(huán)境內(nèi)的電氣設(shè)備的金屬外殼應(yīng)可靠接地，并應(yīng)采用專門的接地線。在爆炸危險場所使用鋁芯導(dǎo)線或電纜時，導(dǎo)線或電纜的連接與封端，應(yīng)采用壓接、焊接或釬焊；接地線（或零線）的截面一定要保證。與設(shè)備接地（接零）端子一定要壓接良好；接地和接零不能混用；導(dǎo)線與接線端子連接時，一定加墊圈；對于多股導(dǎo)線或軟導(dǎo)線一定要壓接或焊接接線鼻子；每個接線端子上連接導(dǎo)線不得超過兩根，等等。對工程質(zhì)量的檢查驗收是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。負(fù)責(zé)此項工作的人員一定要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，從安裝工程開始到結(jié)束應(yīng)跟蹤檢查，督促施工人員嚴(yán)格按規(guī)范完成每一項工作。

5.4 建立健全完善的安全用電管理制度，并嚴(yán)格執(zhí)行，預(yù)防電氣火災(zāi)發(fā)生。

       建立完善的用電管理制度，要從上到下，層層分明、責(zé)任落實到每個人。對于新增或轉(zhuǎn)移用電負(fù)荷，搭接新線路、拉接臨時施工電源，需要由技術(shù)管理部門統(tǒng)一負(fù)責(zé)。停送電操作巡視檢查、值班、維修等應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行電氣作業(yè)安全組織措施的七項管理制度，并認(rèn)真做好安全技術(shù)措施。電氣工作人員需要加強安全技術(shù)職業(yè)培訓(xùn)，嚴(yán)格考核標(biāo)準(zhǔn)，堅持證上網(wǎng)操作。應(yīng)堅持巡回檢查制度，發(fā)生問題，及時處理，消除隱情。設(shè)備操作崗位，需要落實，停機斷電制度，責(zé)任落實到人?？傊?，完善制度嚴(yán)格執(zhí)行責(zé)任到人，獎罰分明，是預(yù)防電氣火災(zāi)隱患的有效的方法。

       目前，大多數(shù)老企業(yè)存在不同程度的電氣線路和元器件老化現(xiàn)象，有的還相當(dāng)嚴(yán)重。根據(jù)目前的火災(zāi)形勢，老企業(yè)需要認(rèn)真抓好電氣火險隱患的整改工作。首先，要進(jìn)行企業(yè)內(nèi)部的自查，針對檢查出的問題逐項落實資金進(jìn)行整改，對不能及時整改的隱患要求相應(yīng)的防范措施，專人負(fù)責(zé)檢查管理。其次，要請消防部門進(jìn)一步檢查，認(rèn)真完成整改工作。

       新建木材加工企業(yè)，在電氣設(shè)計時嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，通過電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備來預(yù)防和保護(hù)低壓配電系統(tǒng)，防止電氣火災(zāi)事故。老的企業(yè)由于線路和用電設(shè)備老化，電氣事故頻發(fā)，更應(yīng)該通過加裝電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)，來提升系統(tǒng)的安全性，減少由于電氣故障引起的火災(zāi)事故。

       （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，較大功率的電動機一般都有啟動裝置，在確定系數(shù)時可不考慮電機自起動，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)和無功集中補償?shù)裙δ堋?/div>

       （2）電動機保護(hù)和啟動方式 木材加工企業(yè)使用的電機一般都是380V低壓變流電機，很少采用高壓電機。電機的功率多數(shù)在75kW以下，僅有少數(shù)設(shè)備的配套電機達(dá)到75kW以上，例如纖維板線使用的熱磨機等。一般情況下生產(chǎn)設(shè)備在出廠時均配套有電動機，使用單位只需對設(shè)備所配電機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)計規(guī)范》GBJ55-83的有關(guān)章節(jié)確定電動機的啟動方式。大功率繞線式電動機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，實現(xiàn)電動機的無級起動。適當(dāng)選擇參數(shù)，可獲得接近恒轉(zhuǎn)矩等機械特性。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，建議優(yōu)先選擇。我廠纖維分廠的三臺熱磨機于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，運行幾年效果非常好，維護(hù)工作量和維修費用大大降低。鼠籠式電動機的降壓啟動，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，由于使用的電動機功率較低，所以，常用的電機保護(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)主要作為電動機的短路保護(hù)和過電流保護(hù)，熱繼電器主要作為電動機的過負(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和保護(hù)電器與配電線路的配合校驗，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)計規(guī)范》（GB50058-92）有關(guān)章節(jié)要求進(jìn)行校驗。

       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，實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)警和報警，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，實現(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)運行以來，共報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。

7、總結(jié)

       木材加工企業(yè)作為火災(zāi)危險場所，防火要求至關(guān)重要。傳統(tǒng)的老舊企業(yè)在電氣安全設(shè)計上已不符合新的電氣防火規(guī)范的要求，為了提高供電系統(tǒng)的安全，需要進(jìn)行配電系統(tǒng)改造。隨著新的電氣防火技術(shù)和防火設(shè)備的不斷出現(xiàn)，結(jié)合新的規(guī)范要求，可以采用電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)，以實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的預(yù)防、報警與保護(hù)，減少電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。

 

參考文獻(xiàn)

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