王璐月
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要:校園屬于人員密集場所,若安全風險排查、管控不到位,可能導致安全事故發生,造成嚴重事故后果。校園電氣設備設施引起的電氣火災和觸電等事故,是構成校園安全威脅之一,筆者通過對校園發生的電氣安全事故案例原因分析,結合近期參加學校安全風險專項診斷技術服務發現的電氣系統安全隱患,重點針對風險較大的學生宿舍、食堂和戶外用電設施等場所電氣安全風險成因進行分析,并提出預防措施建議。
關鍵詞:校園;電氣安全風險;預防措施
0校園電氣安全事故案例
2008年3月南京某大學動力實驗樓突發大火,雖未造成人員傷亡,但10個實驗室被燒毀。經調查分析,火災是導線短路引發。
2008年5月北京某民族大學學生公寓樓一宿舍發生火災,上千學生被及時疏散未造成人員傷亡?；馂脑蚴撬奚醿扰潆姲灏惭b不符合要求以及電器插頭連接不規范,長時間接電造成電氣線路短路引燃床頭布簾所致。
2008年11月上海某學院學生宿舍發生火災,導致4名大學生死亡?；馂氖鹿试驗樗奚釋W生使用“熱得快"引發電器故障,引燃周圍可燃物而釀成事故。
2016年8月徐州市某學院3名大學生晚自習后返回宿舍途中,經過校區積水混凝土路面附近時發生觸電事故,造成兩人死亡一人受傷。事故原因是電子顯示屏埋地敷設電纜保護不到位破損漏電,路面積水后周圍帶電造成觸電事故。
1校園電氣安全風險分析及預防措施
校園屬于人員密集場所,若安全風險排查、管控不到位,可能導致安全事故發生,造成嚴重事故后果。校園電氣設備設施引起的電氣火災和觸電等事故,是構成校園安全威脅之一,筆者通過對校園發生的電氣安全事故案例原因分析,結合近期參加學校安全風險專項診斷技術服務發現的電氣系統安全隱患,重點針對風險較大的學生宿舍、食堂和戶外用電設施等場所電氣安全風險成因進行分析,并提出預防措施建議。
(1)學生宿舍用電安全風險分析及預防措施
1)學生宿舍用電安全風險分析
學校學生宿舍是學生在校學習生活的場所,也屬于人員集中的場所,一旦發生火災往往造成較為嚴重的后果,而宿舍引起火災的重要原因之一就是電氣火災。學生宿舍用電存在的安全風險主要有以下幾方面:
A.宿舍房間配電線路與房間的用電負荷不匹配。隨著社會發展學生對生活需求也提高了,現在宿舍都裝設了空調、熱水器等大功率用電器,如果宿舍的配電線路還按普通照明以及小功率用電線路設計,或早期學生宿舍的配電線路帶載能力都比較小,未對配電線路進行改造后安裝大功率電器,就有可能因過載發生電氣火災事故。如此次風險診斷學校的學生宿舍樓幾個樓層電氣間曾多次發生電氣火災,電表、線路等燒毀,初步判斷向宿舍房間供電回路的電表、線路與用電負荷不匹配,長期過載造成電氣火災。
B.違章使用大功率電器造成電氣火災。學生宿舍配置的電熱水器、空調等大功率電器,配電線路采用專線供電,單機單開控制,而其他線路僅供照明、普通插座等小負荷配電。但學生往往缺乏安全意識,存在違章使用電炒鍋、熱得快、電吹風和電爐等大功率電器,而且學生作息時間較固定,用電時間較集中,容易造成線路過載,當保護開關失靈不能及時切斷電源,就會引起電氣線路或電表等發熱而發生火災。同時使用的電器若自身存在結構或保護裝置缺陷(失),電器自身會發熱或產生火花,會引燃周邊可燃物而發生火災。
C.私自拉、接電源線而造成宿舍火災事故。學生為了使用方便,在宿舍內拉、接電源線現象還是比較普遍,電線經常被拖動,會造成電源線絕緣層破損,連接處松動,引起線路短路或因接觸不良發熱而引發火災。
每個學生基本都會使用多個用電設備,如電腦、臺燈、充電器等,宿舍內安裝的固定插座不夠用,就會使用到插線板,沒有正確使用插線板而引發電氣火災也是不可忽視。當插線板所插的電器功率過大,特別同時插入多個大功率電器,超過插線板允許功率,就可能燒毀電線和插板,嚴重時會引起火災。即使使用大功率插線板,或采用多個插線板串接使用,但所連接線路允許負荷比較小,也會引起所連接線路過載而引發火災。
2)學生宿舍用電安全風險預防措施
A.學生宿舍配電回路選用的電纜、導線的材質、絕緣性能、截面積等應符合設計和規范要求;電氣線路應按規范要求敷設,保護措施完好,絕緣無破損、老化等現象;配電箱內設置的過載、短路、漏電等保護裝置應完好,并定期測試其保護功能有效性;電氣線路、設備設施等應選用具有3C證書或生產許可證的產品;新增或更換電氣設備時,應根據使用負荷重新校核、布置電氣線路并設置相應的保護措施。
B.學生宿舍各房間的電熱水器、空調等大功率電器,應按要求配電線路設計有專線供電,設單機單開控制,宿舍內嚴禁使用電爐、電取暖、熱得快等大功率電器設備。為了滿足學生使用微波爐、電熱水壺、吹風機等大功率電器,此次風險診斷學校的做法是在每個宿舍樓層集中設置多個大功率電器使用點,由專線供電;同時每個房間配電回路設置功率限制器(限流器),當負荷電流超過限制的電流時自動斷開回路。而且學校為實現對學生宿舍用電更安全可靠地管理,擬對線路進行改造,裝設多功能負載控制器,實現對線路總功率、分回路功率以及分時段控制。這些做法很好地避免了因使用大功率電器而發生電氣火災事故。
C.嚴禁私自更改、拆卸宿舍原有線路,擅 自拉接臨時線路,避免由于操作或使用不當造成線 路短路、觸電等意外事故。使用插線板取電時禁止 多個串接,要在允許負荷范圍內使用電器,選用 的插線板允許負荷應與既有電氣線路安全負荷相 匹配。
D.形成良好用電習慣,人離開宿舍時切斷 所有用電器電源,特別是插座或插線板上的用電器 電源,充電器應及時拔掉;定期對宿舍內的電氣線 路、電器進行檢查,及時發現安全隱患,消除隱患 帶來事故后果。
(2)食堂用電安全風險分析及預防措施
1)食堂用電安全風險分析
學校食堂內使用到冰箱、蒸飯柜、消毒柜、電 飯煲、開水器、保溫桶、炒鍋、電餅鐺、烤箱等 較多的用電設備,其存在的電氣安全風險常被忽 視,如筆者此次對學校食堂安全檢查過程中就發現 了較多的安全隱患。存在的安全風險主要有以下幾 方面:
A. 食堂設備種類多、功率差別大、用電時 間集中,而且電氣線路分支多且復雜,食堂員工一 般不具電工知識,如果操作不當,就有可能發生觸 電、火災事故。
B. 電氣設備、線路較集中的廚房,其環境 潮濕、油煙大,環境積灰附在電器和線路表面,會 腐蝕絕緣層、降低絕緣性能,容易發生漏電、短 路,而引發觸電和火災事故。
C. 員工安全意識不強,在非營業期間用電 設備沒有及時切斷電源,可能造成電器通電時間過 長而損壞線路或電器,引起電氣火災。
D. 學校食堂運營多采用外包形式,而承包方常常為了需要,自行由非專業電工對配電線路進行改造,隨意改變原有配電線路或增加線路,導致安全風險變大。如此次對學校食堂安全檢查過程中就發現以下安全隱患:
①增加的線路從食堂電氣間配電箱拉線,由于增加的線路較多塞滿金屬槽盒,甚至槽盒蓋板出現鼓脹晴況,這樣不利于盒內導線散熱,也不利于敷設線路的管理,而且當一路出現過載短路引起電氣火災將影響盒內所有線路并漫延。
②從原有線路擴展接線,未引接PE線,造成多個用電設備未接地保護,而且多級擴展,沒考慮前級線路、開關能否承受增加的負載,存在觸電和因過載而發生電氣火災的風險。
③增加的線路未裝設剩余電流動作保護裝置,僅靠食堂電氣間安裝的總剩余電流動作保護裝置進行保護(即未采取分級保護方式)。當一處線路用電設備出現漏電就可能出現整個食堂停電,而且進入建筑物電源總進線配電箱處剩余電流動作保護裝置動作電流、動作時間與末級保護是不一樣的,一般前者動作電流100mA～300mA、動作時間0.3s,主要用于預防電氣火災,后者動作電流不大于30mA、動作時間不大于0.1s,主要用于防止電擊傷害。因此用電設備端線路不裝設剩余電流動作保護器,就可能造成觸電事故。
E. 學校食堂有豐富的食物來源和隱蔽棲息場所,鼠害較嚴重,而老鼠對電氣設施的破壞,易引起電氣火災、觸電事故。此次對學校食堂檢查時就發現多個未穿管保護敷設的線路、配電箱內線路被鼠啃咬,絕緣層已破壞,金屬導線外露,甚至一個配電箱老鼠在箱內做窩產崽,這也說明日常缺少對食堂內配電線路的檢查。
2)食堂用電安全風險預防措施
A. 明敷塑料導線應穿阻燃的線管或線槽保護,導線不得裸露;在使用或產生水、蒸氣的加工區、洗消間等潮濕場所安裝的電氣設備外殼、燈具、插座等防護等級不低于IP54,操作按鈕防護等級不低于IP55。
B. 廚房各類加工區的電源進線配電箱應留有一定數量的備用回路,各分支配電回路應設置動作電流≤30mA、動作時間≤0.1s的剩余電流保護開關。
C. 廚房各場所內的大功率電器要有專用線路供電,電源控制開關應單機單設,禁止與其他線路連接,設備外殼應接地保護。
D. 加強日常管理,定期對廚房電氣線路、設備檢查檢測,發現問題及時由專業人員進行維修;不得隨意拉、接線路,擅自增加大功率用電器;非營業時間切斷非必要電器電源,在各分支線電源配電箱處切斷。
E. 規范承包方管理,禁止私自改變線路和增加用電負荷(特別增加大功率電器),當需要對配電線路進行改造(或增加線路)時,應經校方審批同意,由專業電工來完成,并保留相關配電圖等相關資料,方便日后的維護管理。
F. 消除鼠害對電氣線路破壞:配電線路中電線槽蓋板應完整,不應有較大縫隙;線路穿暗管的進出管口處應封堵;電線盡量敷設在線槽、管線、電纜橋架內,減少老鼠直接接觸電線的機會;配電箱門在不進行電氣操作時應及時關閉;加強Et常線路檢查,發現線路有鼠咬情況及時修復;加大日常滅鼠工作。
(3)戶外用電設施安全風險分析及預防措施
1)戶外用電設施安全風險分析
校園在道路邊設置的路燈、桿上監控攝像頭或戶外廣告燈箱(或電子顯示屏)等用電設施,其供電電壓為380/20V,一旦發生漏電就可能導致行人觸電,特別是在夏季暴雨、雷電天氣,道路積水路段發生觸電的可能性更高。發生的主要原因有以下幾方面:
A.電纜接線端處理不到位造成漏電。戶外用電設施接線多采用剝皮纏繞方式,接頭處電阻大易發熱,加之絕緣膠帶包扎不到位或時間久后出現松弛,當遇潮氣或水分侵入就會引發接頭與金屬桿之間放電。
B.線路老化造成漏電。燈桿內電纜長期受潮氣和高溫的影響,加速其老化降低了絕緣性能,當桿內的電纜靠在桿壁上,造成電線與金屬桿搭火。
C.人為破壞引起電纜漏電。供電電纜沿路邊埋地或穿路敷設,道路施工過程中可能遭到破壞出現破口,沒有及時發現處理造成長時間漏電。
D.惡劣天氣造成路面帶電。暴雨、雷電天氣,在低洼路段形成道路積水,甚至漫過燈桿檢修孔,當漫過故障點積水帶電,就可能造成行人觸電事故。
E.未裝設剩余電流動作保護裝置。大多路燈或戶外廣告燈箱等配電系統中只裝過載和短路保護裝置,用電設施發生漏電時,漏電電流一般只幾十到一百多毫安,這些保護裝置基本不會動作,造成故障用電設施長時問帶電危及行人安全。
F.電氣設備未按使用場所要求選型且安裝不規范。此次風險診斷學校的戶外監控桿上電氣設備箱,箱體未選用防水型,且低處安裝在灌木叢中,雨水、地面潮氣就可能侵人箱體,造成箱體帶電,加之線路中沒有裝設剩余電流動作保護器,漏電時無法斷開電源,一旦人員觸及就有可能發生觸電事故。
2)戶外用電設施安全風險預防措施
A. 規范電纜接線。電纜接線時接頭進行兩次絕緣處理,先用防水PVC膠帶纏繞后再用自粘帶或收縮管等材料密封,接頭處要朝上,這樣水汽就不易在接頭處積聚,建議采用專用的絕緣密封防水連接器。燈桿檢修孔內的接頭應位于孔內上方,一般距地面300mm以上,若有些路段易積水或有過積水的情況,接頭應抬高至可能達到水位的上方。
B. 加強線路的維護管理,定期進行戶外電氣設施檢查。定期(特別每年在雨季來臨前)應組織對戶外電氣設施檢查,檢查電氣設施是否被破壞、線路接頭絕緣是否完好,線路的電氣保護開關是否有效,對電氣設施的接地、線路絕緣進行檢測等。
C. 校園路面進行開挖作業時應進行審批。施工方應了解開挖范圍地下電纜等隱蔽設施分布狀況,當存在地下電纜時,應進行審批,落實措施后方可開展開挖作業。埋地敷設的電力線路應加設地面標識標志,防止盲目開挖而傷及或挖斷地下研究線纜。
D. 供電系統設置剩余電流動作保護裝置,當線路發生接地故障(漏電)時保護開關及時切斷故障回路,消除發生觸電風險。
E. 對于類似桿上電氣設備箱裝設時可以考慮以下措施:①設備箱應選用防水型,箱體的防護等級不低于IP66,具備防潮、防塵、防雷、防鼠蟲、隔熱等功能;②設備箱安裝高度可參考無遮攔裸帶電部分至地面凈距要求,其底部距地面不小于2.5m,一般不超過3m,既可防止行人觸及設備箱也方便維護;③金屬桿和設備箱均要有效接地,接地電阻不應大于4Ω;④裝設剩余電流動作保護裝置。
(4)校園其他場所可能存在的電氣安全風險分析及預防措施
校園內除了在學生宿舍、食堂和戶外用電設施存在較大電氣安全風險外,其他場所的電氣系統同樣也存在電氣安全風險,以筆者參加此次學校變配電系統檢查中發現的安全隱患為例,對校園其他場所可能存在的電氣安全風險進行分析,希望對校園開展電氣安全隱患排查有借鑒作用。
1)變配電室為全校的供電核心,但在設計時將其設在綜合樓地下一層,大樓外地面積水很有可能通過電纜進出線橋洞進入 變配電室,給安全供電帶來隱患。檢查時就發現變配電室高壓電纜進線處有滲水痕跡,低壓出線墻外側電纜井積水嚴重,電纜長期泡水,內側電纜橋洞有滲水。在設計變配電室位置時,特別在雨水和地下水豐富地區,建議設置在地上一層,同時電纜穿墻處、電纜溝等注意做好防滲水及積水措施。
2)消防供電可靠性是建筑消防設施可靠運行的基本保證,學校的消防控制系統、消防水泵等用電為二級負荷,但檢查時發 現其供電僅由變配電室應急母線段引一路供電線路,未按規范要求引兩路供電線路至消防設施末端開關箱或控制柜進行切換。因此在消防供電線路應按規范要求設計施工。
3)樓宇電氣豎井內線纜凌亂,強、弱電扎堆拉接,膠質線未經保護長距離敷設,容易造成電氣火災事故并沿電纜井漫延。因此強、弱電應分開敷設,線路應沿線槽或穿管敷設,穿越處應進行防火封堵。
4)電腦室、航空倉等多個實驗室的配電線路未設裝設剩余電流動作保護裝置,有發生觸電事故危險。因此在各實驗室配電系統均應裝設剩余電流動作保護裝置。
5)大樓樓頂裝設的室外照明設施,末端膠質線未穿管保護,連接處僅用絕緣膠帶纏繞,燈具鐵架與避雷帶焊接。該位置風吹日曬雨淋,極易造成線路老化絕緣層受損,以致發生漏電、短路等,當發生漏電時將造成屋頂避雷帶帶電。露天敷設線路應穿管敷設,連接處應采用專用接線盒且有防水功能,配電線路裝設剩余電流保護電器。
6)學校所在地受雷電影響較為顯著,檢查發現綜合樓頂通信基站的電氣線路系掛于樓頂避雷帶,食堂樓頂鋪設金屬排煙管道時切斷原有屋面避雷帶未恢復,且金屬排煙管道未采取防雷保護措施,建構筑物的防雷裝置未定期進行檢測。當建筑遭受雷擊時就可能起不到有效的防雷效果,因此建筑避雷網(帶)嚴禁系掛纜線,嚴禁破壞防雷裝置,突出屋面物體也應采取防雷保護措施,防雷裝置應定期檢測其有效性。
3安科瑞電氣火災監控系統
(1)概述
Acre1-6000電氣火災監控系統,是根據國家現行規范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發的全數字化獨立運行的系統,已通過國家消防電子產品質量監督檢驗中心的消防電子產品試驗認證,并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗,保證了該系列產品在低壓配電系統中的安全正常運行,現均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。該系統通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監視,實現對電氣火災的早期預防和報警,當必要時還能聯動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據用戶的需求,還可以滿足與AcreIEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。
(2)應用場合
適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。
(3)系統結構
(4)系統功能
監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息,報警時發出聲、光報警信號,同時設備上紅色“報警"指示燈亮,顯示屏指示報警部位及報警類型,記錄報警時間,聲光報警一直保持,直至按設備的“復位"按鈕或觸摸屏的“復位"按鍵遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。
當被監測回路報警時,控制輸出繼電器閉合,用于控制被保護電路或其他設備,當報警消除后,控制輸出繼電器釋放。
通訊故障報警:當監控設備與所接的任一臺探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生故障時,監控畫面中相應的探測器顯示故障提示,同時設備上的黃色“故障"指示燈亮,并發出故障報警聲音。電源故障報警:當主電源或備用電源發生故障時,監控設備也發出聲光報警信號并顯示故障信息,可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。
當發生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時,將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數據庫中,當報警解除、排除故障時,同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。
(5)配置方案
4結束語
電氣事故是構成校園安全威脅之一,只要學校管理者足夠重視,對校園電氣系統加強安全風險辨識,采取相應的管控措施,建立*的隱患排查治 理制度,加強日常安全隱患排查治理工作,就能減 少或避免電氣事故的發生。
更新時間：2024-03-14 
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