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)濟的沖擊較大，企業(yè)經(jīng)濟效益連年滑坡，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)。總之，企業(yè)經(jīng)濟效益差，無力對老廠房、舊電氣線路進行技術(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，往往采用滿負荷甚至超負荷生產(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)范進行設(shè)計和電氣設(shè)備選型。或者生產(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；電線保護管使用不當(dāng)；保護接地和接零混用；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)。火災(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。火勢迅速漫延，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)范進行安裝施工。特別要在細小部位上按規(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*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*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。總之，*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，專人負責(zé)檢查管理。其次，要請消防部門進一步檢查，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 一般400kVA以下的變壓器采用高壓跌落保險保護。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（自帶短路保護和過流保護）。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、變壓器保護和無功集中補償?shù)裙δ堋?/div>

       （2）電動機保護和啟動方式 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行校核即可。

       在選擇保護之前，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和過電流保護，熱繼電器主要作為電動機的過負荷保護。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 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)短路保護過負載保護和接地故障保護。低壓配電線路上下級保護電器的動作應(yīng)具有選擇性，各級間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合，但對于非重要負荷，可無選擇性切斷。配電線路應(yīng)裝設(shè)短路保護，保護電器應(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的電器有：熔斷器、自動空氣開關(guān)。

       低壓配電線路的保護應(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除確定額定電流值和保護整定電流值之外，還要進行保護電器的級間配合校驗和保護電器與配電線路的配合校驗，以達到在低壓線路發(fā)生短路或過載時，能有效地保護用電設(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，對短路回路進行短路滅弧保護，達到預(yù)防和保護的目的。

      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器，用來監(jiān)測回路中的故障電弧，并進行保護。倉庫的配電回路裝設(shè)了ASCP系列的電氣防火限流式保護器，用于線路的短路滅弧保護。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，減少電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。

 

參考文獻

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