一级消防工程师考试消防设施安装、检测与维护管理之消防用电设备的供配电与电气防火防爆

知识点1:消防用电设备供配电系统

一、供配电系统的设置

(一)配电装置检查

消防用电设备的配电装置,应设置在建筑物的电源进线处或配电所处,应急电源配电装置要与主电源配电装置分开设置。如果由于地域所限,无法分开设置而需并列布置时,其分界处要设置防火隔断。

(二)启动装置检查

在普通民用建筑中,采用自备发电机组作为应急电源的现象十分普遍。当消防用电负荷为一级时,应设置自动启动装置,并在主电源断电后30s内供电;当消防用电负荷为二级且采用自动启动方式有困难时,可采用手动启动装置。

(三)自动切换功能检查

消防控制室、消防水泵房、防烟排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电设备,应在器配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。水泵控制柜、风机控制柜等消防电气控制装置不应采用变频启动方式。

除消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等消防用电设备外,各防火分区的其他消防用电设备应由消防电源或双回路电源供电,末端配电箱配要设置双电源自动切换装置,并将配电箱安装在所在防火分区内,再由末端配电箱出引至相应的消防设备。

二、消防用电设备供电线路的敷设

(1)当采用矿物绝缘电缆时,应直接采用明敷设火灾吊顶内敷设。

(2)当采用难燃性电缆或有机绝缘耐火电缆时,在电气竖井内或电缆沟内敷设可不穿导管保护,但应采取与非消防用电电缆隔离的措施。

(3)当采用有机绝缘耐火电缆为消防用电设备供电的线路,以明敷设、吊顶内敷设或架空地板内敷设时,要穿金属导管或封闭式金属槽盒保护,所穿金属导管或封闭式金属槽盒要采用涂防火涂料等防火保护措施。以暗敷设时,要穿金属导管或难燃性刚性塑料导管保护,并要敷设在不燃烧结构内,保护层厚度不应小于30mm。

三、消防用电设备供电线路的烽火封堵措施

(一)防火封堵部位的检查

消防用电设备供电线路在电缆隧道、电缆桥架、电缆竖井、封闭式母线、槽盒安装等处时,在下列情况下应采取防火封堵措施。

穿越不同的防火分区。

沿竖井垂直敷设穿越楼板处。

管线进出竖井处。

电缆隧道、电缆沟、电缆间的隔墙处。

穿越建筑物的外墙处。

至建筑物的入口处,至配电间、控制室的沟道入口处。

电缆引至配电箱、柜或控制屏、台的开孔部位。

(二)防火封堵的检查

1.电缆隧道。

有人通过的电缆隧道,应在预留孔洞的上部采用膨胀型防火堵料进行加固;预留的孔洞过大时,应采用槽钢或角钢进行加固,将孔洞缩小后方可假装防火封堵系统;防火密封胶直接接触电源时,封堵材料不得含有腐蚀电缆表皮的化学元素;无机堵料封堵应表面光洁,无粉化、硬化、开裂等缺陷;防火涂料表面应光洁,厚度应均匀。

2.电缆竖井

电缆竖井应采用矿棉板加膨胀型防火堵料组合成的膨胀型防火封堵系统,防火封堵系统的耐火极限不应低于楼板的耐火极限;封堵处应采用角钢或槽钢托架进行加固,应能承载检修人员,角钢或槽钢托架应采用防火涂料处理;封堵垂直段竖井时,在封堵处上方,应使用密度为160kg/m³以上的矿棉板,并在矿棉板上开好电缆孔,防火封堵系统与竖井之间应采用膨胀型防火密封胶封边,系统与电缆的其他空间之间应采用膨胀型防火密封胶封堵,密封胶厚度凸出防火封堵系统面不应小于13mm,贯穿电缆横截面面积应小于贯穿孔洞的40%。

3.电器柜(略)

知识点2:电气防火防爆要求及技术措施

一、防火防爆的检查内容

防火防爆措施是综合型的措施,包括选用合理的电气设备,保持必要的防火间距,电气设备正常运行并有良好的通风,采用耐火设施,有完善的继电保护装置等技术措施。

(一)平面布置

室外变、配电装置距堆场、可燃液体储罐和甲、乙类厂房库房不应小于25m,距其他建筑物不应小于10m,距液化石油气罐不应小于35m;石油化工装置的变、配电室还应布置在装置的一侧,并位于爆炸危险区范围以外。变压器油量越大,建筑物耐火等级越低及危险物品储量越大者,所要求的的间距也越大,必要时可加防火墙。

户内电压为10kV以上、总油量为60kg以下的充油设备,可暗装在两侧有隔板的间隔内;总油量为60~600kg者,应安装在有防爆隔墙的间隔内;总油量为600kg以上者,应安装在单独的防爆间隔内。10kV及其以下的变、配电室不应设在爆炸危险环境的正上方或正下方。变电室与各级爆炸危险环境毗连,最多只能有两面相连的墙与危险环境共用。

为防止电火花或危险温度引起火灾,开关、插销、熔断器、电热器具、照明器具、电焊设备和电动机等均应根据需要,适当避开易燃物或依然建筑构件。

(二)环境

1.消除或减少爆炸性混合物

保持良好通风,使现场易燃易爆气体、粉尘和纤维浓度降低到无法引起火灾和爆炸的程度。加强密封。减少和防止易燃易爆物质的泄漏。有易燃易爆物质的生产设备、储存容器、管道接头和阀门应严格密封,并经常巡视检查。

2.消除引燃物

运行中能够产生火花、电弧和高温危险的电气设备和装置,不应放置在易燃易爆的危险场所。在易燃易爆场所安装的电气设备和装置应该采用密封的防爆电器,并应尽量避免使用便携式电气设备。

(三)保护

爆炸和火灾危险场所内的电气设备的金属外壳应可靠接地(或接零)。

二、防火措施的检查

(一)变、配电装置防火措施的检查

1.变压器保护

变压器应设置短路保护装置,当发生事故时,能及时切断电源。

变压器高压侧还可通过采用电流继电器来进行短路保护和过载保护。根据变压器运行情况、容量大小、电压等级,还应设置气体保护、差动保护、温度保护、低电压保护、过电压保护等设施。

2.防止雷击措施

变压器的驾控线引入电源侧,应安装避雷器,并设有一定的保护间隙。

3.接地措施

在中性点有良好接地的低压配电系统中,应该采用保护接零方式。城市共用电网应采用统一的保护方式。

在中性点不接地的低压配电网络中,采用保护接地。高压电气设备,一般实行保护接地。

4.过电流保护措施

回路内应装设断路器、熔断器之类的过电流防护电器来防范电气过载引起的灾害。

(1)防护电器的额定电流或整定电流不应小于回路的计算负载电流。

(2)防护电器的额定电流或整定电流不应大于回路的允许持续载流量。

(3)保护防护电器有效动作的电流不应大于回路载流量的1.45倍。

5.短路防护措施

(1)短路防护电器的遮断容量不应小于其安装位置处的预期短路电流。

(2)被保护回路内任一点发生短路时,防护电器都应在被保护回路的导体温度上升到允许限值前切断电源。

6.漏电保护器

(1)在安装带有短路保护的漏电保护器时,必须保证在电弧喷出方向有足够的飞狐距离。

(2)注意漏电保护器的工作条件,在高温、低温、高湿、多尘以及有腐蚀性气体的环境中使用时,应采取必要的辅助保护措施,以防漏电保护器不能正常工作或损坏。

(3)漏电保护器的漏电、过载和短路保护特性均由制造厂调整好,不允许用户自行调节。

(二)低压配电和控制电气防火措施检查

核对控制电气的铭牌、设备是否符合使用要求,检查设备的接线是否正确,对于出现的问题应及时处理。定期对控制电气进行维护,清理积尘,保持设备清洁。

低压配电和控制电器的导线绝缘应无老化、腐蚀和损伤现象;同一端子上导线连接不应多余两根,且两根导线线径相同,防松动点券等部件齐全;进出线接线正确,接线应采用铜质或有电镀金属层防锈的螺栓和螺钉连接,连接应牢固,要有防松装置,电连接点应无过热、锈蚀、烧伤、熔焊等痕迹;金属外壳、框架的接零线或接地线应连接可靠;套管、磁件外部应无破损、裂纹痕迹。

低压配电和控制电器安装区域,无渗漏水现象。低压配电和控制电器的灭弧装置应完好无损。连接到发热元件上的绝缘导线,应采取隔热措施。熔断器应按规定采用标准的熔体。电器靠近高温物体或安装在可燃结构上时,应采取隔热、散热措施。电器相间绝缘电阻不应小于5MΩ。

(三)电器线路防火措施的检查

1.预防电器线路短路的措施

严格执行电气装置规程和技术管理规程,禁止非电工人员安装、修理;根据导线使用的具体环境选用不同类型的导线,正确选择配电方式;安装线路时,电线之间、电线与建筑构件或树木之间要保持一定距离;距地面2m高以内的电线,应用钢管或硬质塑料保护,以防绝缘损坏;在线路上应按规定安装断路器或熔断器,以便在线路发生短路时能及时、可靠地切断电源。

2.预防电气线路过负荷的措施

选择合适的电线;禁止滥用铜丝、铁丝代替熔断器的熔丝;不准乱拉电线和接入过多或功率过大的电气设备;严禁随意增加用电设备尤其是大功率用电设备;应根据线路负荷的变化及时更换适宜容量的导线;可根据生产程序和需要,采取排列先后的方法,把用电时间调开,以使线路不超过负荷。

3.预防电气线路接触电阻过大的措施

导线与导线、导线与电气设备的连接必须牢固可靠;铜、铝线相接,宜采用铜铝过度接头,也可在铜线接头处塘锡;通过较大电流的接头,应采用釉质或氧焊接头,在连接时加弹力片后拧紧;要定期检查和检测接头,防止接触电阻过大,对重要的连接头要加强监视。

4.屋内不限的设置要求

设计安装屋内线路时,要根据使用电气设备的环境特点,正确选择导线类型;明敷绝缘导线要防止绝缘受损引起危险,在使用过程中要经常检查、维修;布线时,导线与导线之间、导线的固定点之间,要保持合适的距离;为防止机械损伤,绝缘导线穿过墙壁或可燃建筑构件时,应穿过砌在墙内的绝缘管,每根管宜只穿一根导线,绝缘管两端的出线口伸出墙面的距离不宜小于10mm,这样可以防止导线与墙壁接触,一面墙壁潮湿而产生漏电等现象;沿烟囱、烟道等发热构件表面敷设导线时,应采用石棉、玻璃丝、瓷管等材料作为绝缘的耐热线。

(四)插座与照明开关的检查

当直流、交流或不同电压等级的插头安装在同一场所时,应有明显的区别,应选择不同结构、不同规格和不可互换的插座,配套的插头应按直流、交流和不同电压等级区别使用。落地插座面板应牢固可靠、密封良好。单向两孔插座,面对插座的右孔或上孔与相线连接,左孔或下孔与零线连接;三孔插座,面对插座的右孔与相线连接,左孔与零线连接。在潮湿场所应采用密封型并带保护地线触头的保护型插座,安装高度不低于1.5m。

同一建筑物、构筑物的照明开关应采用同一些列的产品,开关的通断位置一致,操作灵活、接触可靠;插座、照明开关靠近高温物体、可燃物或安装在可燃结构上时,应采取隔热、散热等保护措施。

(五)照明灯具的检查

卤素灯、60W以上的白炽灯等高温照明灯具不应设置在火灾危险性场所。产生腐蚀性气体的蓄电池室等场所应采用密闭型灯具。在有尘埃的场所,应按防尘的保护等级分类选择合适的灯具。重要场所的大型灯具,应安装防玻璃罩破裂后向下飞溅的措施。

库房照明宜采用投光灯采光。储存可燃物的仓库及类似场所照明光源应采用冷光源,其垂直下方与堆放的可燃物品水平间距不应小于0.5m,不应设置移动式照明灯具;应采用有防护罩的灯具和墙壁开关,不得使用无防护罩的灯具和拉线开关。

超过60W的白炽灯、卤素灯、荧光高压汞灯等照明灯具(包括镇流器)不应安装在可燃材料和可燃构件上,聚光灯的聚光点不应落在可燃物上。当灯具的高温部位靠近除不燃性以外的装修材料时,应采取隔热(如玻璃丝、石膏板、石棉板等加以隔热保护)、散热(如在灯具上增加散热空隙或加强顶棚内的通风降温,以及遇可燃物保持一定距离)等防火保护措施。灯饰所用材料的燃烧性能等级不应低于B1级。

嵌入顶棚内的蜂聚,灯头引线应采用柔性金属管保护,其保护长度不宜超过1m。

聚光灯、回光灯不应安装在可燃基座上,贴近灯头的引出线应用高温线或瓷套管保护,配线接点必须设在金属接线盒内。

用于舞台效果的高温灯具,其灯头引线应采用耐高温导线或穿瓷管保护,再经接线柱与灯具连接,导线不得靠近灯具表面或敷设在高温灯具附近。霓虹灯与建筑物、构筑物表面距离不应小于20mm。

(六)电动机的检查

电动机应安装在牢固的机座上,机座周围应有适当的通道,与其他低压带电体、可燃物之间的距离不应小于1m,并应保持干燥清洁。电动机外壳接地应牢固可靠、完好无损。电动机应装设短路保护和接地故障保护,并应根据具体情况分别装设过载保护、断相保护和低压保护。

电动机控制设备的电气元器件外观应整洁,外壳应无破裂,零部件齐全,各接线端子及紧固件应无缺损、锈蚀等现象;电气元器件的触头应无熔焊粘连变形和严重氧化等痕迹;端子上的所有接线应压接牢固,接触应良好,不应有松动、脱落现象。

(七)电热器具的检查

超过3kV的固定式电热器具应采用单独回路供电,电源线应装设短路、过载及接地故障保护电器。低于3kV以下可移动式电热器具应放在不燃材制作的工作台上,与周围可燃物应保持0.3m以上的距离;电热器具应采用专用插座,引出线应采用石棉、瓷管等耐高温绝缘套管保护。

(八)空调器具的检查

空调器具应单独供电,电源线应设置短路、过载保护。空调不要靠近窗帘、门帘等悬挂物,以免卷入电机而使电机发热起火。雷雨天气时,最好不要使用空调;其电源插头的容量不应大于插座的容量且与之匹配。分体式空调穿墙管路应选择不燃或难燃材料套管保护,室内机体接线端子板处接线应牢固、整齐、正确。

空调器具不应安装在可燃结构上,其设备与周围可燃物的距离不应小于0.3m。空调器具单独供电线路短路保护和过载保护应动作灵活可靠,无拒动现象。空调器具应保持清洁,空气过滤器应定期清洗,以免造成空气堵塞。选用的空调器具应符合实际运行环境的要求。

(九)家用电器的检查

电冰箱及电视机等电气不要短时间内连续切断、连通电源;保证电冰箱后部干燥通风,切勿在电冰箱后面塞放可燃物。

三、电气装置和设备的维护方法

(一)温度

电气装置和设备在异常情况下必然会出现异常的温度,因此,温度的检测是安全维护的一个非常重要的方面。

(二)绝缘电阻

绝缘电阻值反应电气装置和设备的绝缘能力,绝缘电阻值下降,说明绝缘老化,可能会出现过热、短路等故障,容易引起火灾事故。

(三)接地电阻

电气装置和设备接地分为保护性接地和功能性接地,为了保证电气装置和设备的正常工作,必须有一个良好的接地系统。接地电阻是反应接地系统好坏的一个重要指标,对于防雷、防爆、防静电场所尤为重要。

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