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浅谈公共场所电气火灾成因分析与防范对策探析

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摘要:电气设备与人们生活息息相关,由于电气产品的普及化和日常化,电气火灾事故频发,引起社会广泛关注。本文结合2019年火灾形势,分析现阶段电气火灾的成因。以公共场所为对象,探讨以物联网电气火灾监测技术及系统的应用为主的电气火灾防范对策,以期对公共场所电气使用与火灾监控有所帮助。 关键词:公共场所;电气火灾;实时监控;物联网技术 0 引言       国家统计数据显示,我国2019年接报火灾23.3万起,直接财产损失36.12亿元,伤亡共计2172人,其中有52%事故系电气原因引起。虽然各大公共场所火灾防控较之2018年成效显著,但占比今年电气火灾事故总数仍呈多发之势。基于此,有必要对公共场所电气火灾成因以及防范对策进行探究分析,对于维护人民生命财产有重要现实意义。

摘要:电气设备与人们生活息息相关,由于电气产品的普及化和日常化,电气火灾事故频发,引起社会广泛关注。本文结合2019年火灾形势,分析现阶段电气火灾的成因。以公共场所为对象,探讨以物联网电气火灾监测技术及系统的应用为主的电气火灾防范对策,以期对公共场所电气使用与火灾监控有所帮助。

关键词:公共场所;电气火灾;实时监控;物联网技术


0 引言

      国家统计数据显示,我国2019年接报火灾23.3万起,直接财产损失36.12亿元,伤亡共计2172人,其中有52%事故系电气原因引起。虽然各大公共场所火灾防控较之2018年成效显著,但占比今年电气火灾事故总数仍呈多发之势。基于此,有必要对公共场所电气火灾成因以及防范对策进行探究分析,对于维护人民生命财产有重要现实意义。


1公共场所电气火灾特点

      公共场所中,电气线路、电气设备故障点具备隐蔽性、潜伏性特点,日常巡查时较难发现[1]。一旦出现电气故障且故障点存在助燃物,则会导致电气火灾发生并蔓延。因公共场所人员密集且助燃物较多,此种情况的电气火灾通常具备事故发生突然、火势较难控制等特点,造成严重的人员伤亡以及重大经济损失。


2公共场所电气火灾成因分析

2.1短路与过负荷

      出现短路的原因有许多种,针对公共场所而言,主要的原因是人为或自然因素导致导体绝缘层被破坏。此外,错误的操作也可能在短路点或导线连接的电气接头处产生电弧或火花,此时若电路器难以动作,电弧可能持续存在,其温度可超过6000℃,的温度容易引燃附近的助燃物,造成严重火灾。同时,公共场所通常运营时间较长,所使用的电


2.2灯具选型与安装不恰当

      公共场所灯具的选型首先应符合国家电气与消防等相关标准,在此基础上结合工程设计等实际需求,合理选择电气型号、安装位置以及安装方式。以大型购物商场为例,为吸引消费者,商场通常采用数量、种类较多的不同种灯具,如荧光灯具、深罩灯等。这些灯具通常采用埋入式安装于吊顶中,而荧光镇流器发热起火。此外,若深罩灯中采用大功率白炽灯,高温炙烤同样可能导致热量积聚进而成为可燃火源。


2.3场所电气施工考虑不周

      电气设备已经与人们生活紧密并被频繁使用。如夏季长时间使用空调、制冷机等,对于一些修建已久的建筑而言,线路可能出现老化,电力承载能力有限,长时间使用电气设备使得电气线路长期过载,由此造成绝缘能力下降,埋下火灾隐患[2]。此外,部分电气施工单位在设计与实际施工时,未能考虑多根导线穿管暗敷设时出现的发热情况,进而导致载流量降低,使得线路截面较小,埋下隐患。同时,施工技术不佳导致的电气线路安装不合规、导线连接不实、绝缘刮破等现象同样是引发电气火灾的重要成因。


2.4电气线路中的谐波电流

      电气技术的发展与应用使得非线性负载设备广泛应用在各个公共场所中。该种类型设备负荷电流中存在多次谐波电流,进入公用电网中的谐波电流导致电源电压畸变、波形失真等情况,造成电气资源损耗浪费,甚至导致中性线N过载发热,使得绝缘加速老化,埋下火灾隐患。此外,若未进行计算的前提下接入负载,则会导致三相负载不平衡,叠加不平衡电流的中性线严重发热,损坏甚至被烧断。


3物联网电气火灾监控系统防范电气火灾

      防范电气火灾需要对其实行监控。现阶段用电监测属于难点问题,需要一种成熟且的用电监管工具。此种“工具”可通过实时在线的形式通知并提示管理人员,同时,根据数据的检测以及历史数据的分析为公共场所提供用电风险分析,以此大幅度降低电气火灾发生几率,而这种“工具”则是物联网电气火灾监控技术。

      该技术基于互联网的基础就行延伸,通过对已有的电气火灾监控技术与物联网技术、无线/移动互联技术以及大数据、云计算等技术手段进行充分的,并将温度传感器、电弧传感器、电流传感器等各种信息传感设备与互联网结合,以实现人、机器、物之间的互联互通,从而构建一个巨大的,对电气火灾进行实时的远程监控。监控的范围从以往单一的监测电气温度、线路剩余电流、发热、短路等现象转变为对监控装置乃至整个系统的运行状态进行同步监测,任何一个环节出现故障或异常,该系统都会在时间发出预警。电气火灾监控系统、无线网络与物联网平台的相互配合,使得电气管理人员能够在不受时间、地点的状态下及时地掌握监控信息,从而实现对公共场所各电气线路及异进行集中管理。当各种信息传感设备将监测值传送到系统,系统经过对异常值的分析和逻辑判断,再与预先设定的值进行比对,当异常值达到预设的标准则在发出后自动断电,避免因短路、线路过流等问题造成火灾的同时,降低了电气火灾管理人员的工作风险。

      结合了物联网的电气火灾监控系统平台是电气火灾智能运维管控系统的软件,相较于传统监控系统,有以下几种特点:(1)使用便捷。通常采用B/S结构网站方式进行设计,可与移动客户端配合,使所有用户可在任何时间、地点通过网络查询相关信息;(2)实时检测。实时通过监控检测电流、温度等数据信息,超过阈值后可自动进行并通知相关用户;(3)数据分析准确性。系统可对不同数据类型进行辨别并分类管理和储存,根据分析结果自动上传数据异常事件记录并开启功能。系统平台的数据备份与恢复机制有利于保障原始数据信息的完整性与真实性。(4)可靠性。监控系统中的电气火灾探测器采用多

      传感器组合形式,可同时检测被保护线路中的剩余电流值以及温度变化,监控电气线路超负荷、短路情况。剩余电流传感器可监测剩余电流值变化。无线传输模块能够对探测器与云平台建立连接,有GPRS、NB、LORA等类型,较之传统传输模块,在提升传输速度的同时可节约50%成本[3]。

      该消防系统适用于大型公共场所,如大型购物广场、购物街区、写字楼等。为了保证气火灾智能运维管控系统发挥效用,达到防范电气火灾的目的,需要注意以下几点。(1)降额设计。电路中所有的电路元器件降额到满额的70%以下,以此保证系统在动态环境中良好的适应性能,提高对使用环境的耐冲击能力(。2)容错设计。采用合理的容错技术,及时的对数据通信以及处理、贮存过程中出现的偶然错误进行处理,保证数据的完整性与准确性(。3)标准化设计。根据相关标准保证软件接口、电气、模块电路等各环节施工设计达到标准化。

      运用物联网电气火灾监控技术组建电气火灾智能运维管控系统,可提升管理部门对公共场所的管辖保护能力,同时智能化系统能够通过平台展现的数据实现实时监测并及时,可达到良好的电气火灾防范效果。此外,该智能系统项目施工中,不需要布线或穿墙操作,不仅提高监控网络的建设效率,降低建设成本,避免建筑物受损,也能快速实现远程维护、系统扩容、更换传感器等系统功能的拓展,能够成功构建统一的保护数据管理体系。该体系的构建能够为电气火灾分析、电气火灾防灾方案以及用电等日常管理提供数据支持。


4电气火灾监控云系统架构和硬件

      安科瑞电气火灾监控云系统采用自主研发的剩余电流互感器、温度传感器和电气火灾探测器、故障电弧探测器和电气防火限流式保护器,对引发电气火灾的主要因素(导线温度、电流、剩余电流、故障电弧等)进行不间断的数据与统计分析,并将发现的各种隐患信息及时推送给学校管理人员,指导学校实现时间的排查和治理,达到潜在电气火灾隐患,实现“防患于未然”的目的。

      用户可以利用PC、手机、平板电脑等多种终端实现对平台的访问,查询包括系统信息、实时数据、报记录等在内的各种信息,使用方便。利用该系统为用户提供的低成本服务,能有提升企业的消防管理和电气设备水平,防范重大恶性火灾财产损失、尤其是重大恶性人员伤亡责任事故的发生。


本系统的整体结构如图所示:


4.1

推荐硬件配置:


方案一:100A以下回路,开口式互感器


        方案二:100A以下回路,普通互感器,会增加施工量

       

        方案三:100A以下回路,普通电流互感器,探测器和无线模块分开,可适用多回路配置针对1个回路,剩余电流互感器根据现场回路电流大小选择。




4.3主要技术指标 

      数据上传频率:2分钟

      通信方式:RS485、2G/3G/4G

      并发访问量:>=10000

      历史数据存储:>=3年


5结束语

      公共场所中存在较多的隐患,而电气火灾事故的发生严重威胁人民群众生命以及财产。为此针对电气火灾的防范问题,运用物联网电气火灾监控技术组建电气火灾智能运维管控系统,通过技术手段的使用,实现对公共场所电气线路的实时、集中管理,并在出现异常时自动并断电,则可以降低事故发生概率,共同提升电气火灾水平,保障公共场所人民的生命。

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