摘要：文章結(jié)合醫(yī)院建筑電氣火災(zāi)的特點及其發(fā)生原因，對電氣火災(zāi)系統(tǒng)在醫(yī)院建筑設(shè)計中的具體應(yīng)用進行研究，并通過實例分析，對其應(yīng)用效果進行驗證，為有關(guān)實踐及研究提供參考，確保醫(yī)院建筑電氣的安全性。

 

關(guān)鍵詞：電氣火災(zāi) 漏電 剩余電流 早期預(yù)警 醫(yī)院

 

       電氣火災(zāi)作為一種重要的火災(zāi)類型，對建筑以及用戶的安全存在較大的威脅；加強建筑電氣火災(zāi)的有效預(yù)防與管理，是減少建筑電氣火災(zāi)的發(fā)生并降低其危害影響的有效措施。醫(yī)院作為為患者提供醫(yī)療服務(wù)的重要機構(gòu)和場所，人員密集，社會關(guān)注度高，由于醫(yī)院的服務(wù)對象為患者，這類群體由于疾病原因?qū)е缕湫袆泳徛?，在火?zāi)情況下的緊急疏散或自行疏散較慢。隨著醫(yī)院的發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備的不斷更新，醫(yī)院對用電質(zhì)量和安全性也提出了更高的要求，再加上醫(yī)院建筑內(nèi)部存放著各類重要的醫(yī)療儀器及設(shè)備，一旦發(fā)生火災(zāi)，轉(zhuǎn)移的難度也較大，所產(chǎn)生的危害突出。此外，一些早期建設(shè)的醫(yī)院，由于使用年限較為久遠，醫(yī)院內(nèi)部的電氣線路老化較為嚴(yán)重，再加上各類儀器設(shè)備的頻繁使用，導(dǎo)致其火災(zāi)隱患較為突出，迫切需要加強對醫(yī)院電氣火災(zāi)的有效防控。

 

1電氣火災(zāi)系統(tǒng)及其工作原理分析 

 

（1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 

 

        標(biāo)準(zhǔn) GB14287.1-2014《電氣火災(zāi)系統(tǒng)》對電氣火災(zāi)產(chǎn)品提出了強制性的要求。它包括 3 個部分：電氣火災(zāi)設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)探測器和測溫式電氣火災(zāi)探測器。本文討論的電氣防火系統(tǒng)主要由電氣火災(zāi)設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)探測器、測溫式電氣火災(zāi)探測器和遠程等硬件設(shè)備組成，上述各硬件設(shè)備在電氣防火系統(tǒng)運行中，與遠程設(shè)備進行連接后，值班人員能夠通過消防中心的多功能顯示屏對所有點的運行狀況進行了解；電氣火災(zāi)系統(tǒng)中的遠程設(shè)備本身還配備有較為龐大的數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)λ羞M行的配電系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)信息進行存儲管理，為有關(guān)人員的查詢和分析工作提供支持。 

 

（2）工作原理 

 

        根據(jù)上述對電氣火災(zāi)系統(tǒng)的組成及其各部分功能分析，在電氣火災(zāi)系統(tǒng)工作運行中，對配電回路的漏電電流、電流、溫度進行實時檢測，當(dāng)被保護線路中的被探測參數(shù)（剩余電流、電流、溫度等電氣火災(zāi)危險參數(shù)）發(fā)生變化，超出預(yù)設(shè)值時，現(xiàn)場發(fā)出信號并提示部位，并將信息傳送至遠程主機，顯示和打印，值班人員通知人員去現(xiàn)場查看處置，實現(xiàn)電氣火災(zāi)的早期預(yù)警，避免電氣火災(zāi)的發(fā)生。電氣火災(zāi)系統(tǒng)的火災(zāi)預(yù)報屬于早期預(yù)警，是火災(zāi)自動系統(tǒng)的獨立子系統(tǒng)，不同于火災(zāi)自動系統(tǒng)，它的特點在于電氣火災(zāi)屬于先期預(yù)。與傳統(tǒng)火災(zāi)自動系統(tǒng)不同的是，電氣火災(zāi)系統(tǒng)早期是為了主動預(yù)防損失，把過去對電氣火災(zāi)的消極防范變?yōu)橹鲃宇A(yù)防，即不論是新建醫(yī)院還是擴建醫(yī)院項目，尤其是已經(jīng)安裝了火災(zāi)自動系統(tǒng)的醫(yī)院，仍需要安裝電氣火災(zāi)系統(tǒng)的主要原因。隨著醫(yī)院用電設(shè)備數(shù)量持續(xù)增加，用電負荷亦不斷上升，電氣事故也在逐年攀升，安裝電氣火災(zāi)系統(tǒng)是必要的，同時也是迫切的。 

 

 

        醫(yī)院電氣火災(zāi)與一般火災(zāi)相比，具有較為突出的分布性、持續(xù)性和隱蔽性特征，這是由于醫(yī)院建筑內(nèi)部的電氣線路分布本身較為廣泛，并且其線路通常會敷設(shè)在較為隱蔽的部位，隨著醫(yī)院對電氣設(shè)備的需求增加，導(dǎo)致其在長期持續(xù)運行狀態(tài)下，極易因用電負荷增加，或者是電氣線路老化等問題，引起電氣火災(zāi)發(fā)生。此外，電氣火災(zāi)發(fā)生初期，一般很難被及時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)火蔓延到設(shè)備及電纜表面時已形成較大火勢，不易被控制。電氣火災(zāi)發(fā)生的原因主要包含短路、漏電、過負荷、雷電、誤操作、諧波電流、電氣設(shè)備故障以及接觸不良等；其中，過負荷以及漏電、短路等是導(dǎo)致電氣火災(zāi)發(fā)生的主要的原因，并且在各類電氣火災(zāi)中，以電纜線路故障導(dǎo)致的火災(zāi)情況較為突出。對于醫(yī)院來講，為確保對患者的醫(yī)療服務(wù)，醫(yī)院內(nèi)部的配電系統(tǒng)基本處于持續(xù)運行狀態(tài)，具有用電量大并且用電時間長、設(shè)備復(fù)雜、用電負荷不夠穩(wěn)定等特征。此外，由于醫(yī)院中運行使用的大型醫(yī)療設(shè)備（如 X光機、CT 機、MIR 機、DSA 機等）工作瞬間電流均比較大，因此，醫(yī)院的電氣火災(zāi)發(fā)生的原因更為復(fù)雜。電氣火災(zāi)發(fā)生的主要原因如圖 1 所示。 

圖 1 電氣火災(zāi)發(fā)生的原因

 

 

        結(jié)合上述對醫(yī)院電氣火災(zāi)的特點與原因，在進行電氣火災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用中，需要滿足以下基本功能與技術(shù)要求。 

        （1）能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備運行過程中的漏電電流值、配電箱中的溫度值進行實時監(jiān)測，如超過設(shè)定值及時提示，并可以對電氣設(shè)備的運行及其線路連接進行控制，從而對電氣設(shè)備與線路進行有效保護。 

        （2）具備相應(yīng)的記憶、顯示以及打印等功能。電氣火災(zāi)系統(tǒng)在運行中，能夠通過探測器對三相電源以及每相電流值以及漏電電流值、配電箱中的溫度值實時顯示，并且其系統(tǒng)能夠?qū)╇娤到y(tǒng)各支路運行狀態(tài)，以及動態(tài)參數(shù)、操作內(nèi)容進行保存，方便查詢打印，必要時通過網(wǎng)絡(luò)將信息以及部位傳輸?shù)绞謾C上。 

        （3）具有良好的可操作性。電氣火災(zāi)系統(tǒng)中的探測控制器應(yīng)具有易操作的特征，能夠使操作者方便對其控制參數(shù)進行設(shè)定，并通過控制器的顯示屏方便對供電參數(shù)和運行狀態(tài)進行了解。此外，其系統(tǒng)中主控制計算機的人機界面交互良好，能夠為操作者進行供電系統(tǒng)運行觀察，并通過不同顏色顯示對其工作狀態(tài)進行區(qū)別，便于掌握和操作應(yīng)用。 

        （4）能夠進行整定值調(diào)整支持。電氣火災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用中，由于其系統(tǒng)內(nèi)部的探測控制器是采用微處理器控制，不僅具有較好的靈活性、運算速度快、可調(diào)節(jié)的范圍較廣等特征優(yōu)勢，而且能夠在較為廣泛的保護范圍內(nèi)對整定值進行合理選擇與調(diào)整，以促進其工作在一個合理區(qū)域。 

        （5）具有電氣設(shè)備試驗、預(yù)警和斷電操作等功能。電氣火災(zāi)系統(tǒng)在實際應(yīng)用中，為保證系統(tǒng)正常運行，需要通過系統(tǒng)中的主控制計算機定期進行試驗信號，對其是否存在故障進行判斷，一旦出現(xiàn)故障可提示同時可以切斷故障部位，避免對整個電氣防火系統(tǒng)的正常運行造成影響。 

 

4 電氣火災(zāi)系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用 

 

       根據(jù)某醫(yī)院內(nèi)部的電氣線路分布與供電系統(tǒng)情況， 電氣火災(zāi)系統(tǒng)對全醫(yī)院的各樓層總開關(guān)回路進行，具體方案是電氣火災(zāi)主機安裝在醫(yī)院的消防中心，并在各樓層的配電間低壓配電系統(tǒng)末級配電柜的進線端，安裝剩余電流式電氣火災(zāi)探測器，該部位到終端用戶的線路和設(shè)備；同時在各配電箱中安裝相應(yīng)的測溫式電氣火災(zāi)探測器，對配電箱內(nèi)的溫度情況進行和分析，被參數(shù)如剩余電流、電流、溫度發(fā)生異常變化時，超出預(yù)設(shè)值現(xiàn)場發(fā)出聲光信號，并通過線路將信號發(fā)送至電氣火災(zāi)主機，值班人員根據(jù)以上顯示信息，迅速通知電工趕到事故現(xiàn)場檢查處理。電氣火災(zāi)系統(tǒng)設(shè)備投入運行以來，幫助發(fā)現(xiàn)了多處電氣安全隱患，及時發(fā)現(xiàn)和排除多起電氣故障，大大提高了醫(yī)院電氣設(shè)備運行安全性和可靠性，避免了電氣故障對醫(yī)院正常運行的影響，為醫(yī)院的消防管理提供了科學(xué)的依據(jù)。

 

 

（1）概述

       Acre1-6000電氣火災(zāi)系統(tǒng)，是根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)由安科瑞電氣股份有限公司的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng)，已通過消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的消防電子產(chǎn)品試驗認證，并且均通過嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)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(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和，當(dāng)必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。

 

（2） 應(yīng)用場合

        適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

（3 ）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

（4 ）系統(tǒng)功能

       設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，時發(fā)出聲、光信號，同時設(shè)備上紅色“"指示燈亮，顯示屏指示部位及類型，記錄時間，聲光一直保持，直至按設(shè)備的“復(fù)位"按鈕或觸摸屏的“復(fù)位"按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。

 

       當(dāng)被監(jiān)測回路時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設(shè)備，當(dāng)消除后，控制輸出繼電器釋放。

       通訊故障：當(dāng)設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示，同時設(shè)備上的黃色“故障"指示燈亮，并發(fā)出故障聲音。電源故障：當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時，設(shè)備也發(fā)出聲光信號并顯示故障信息，可進入相應(yīng)的界面查看詳細信息并可解除聲響。

 

        當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫或通訊、電源故障時，將部位、故障信息、時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

 

 

（5） 配置方案

 

 

 

        現(xiàn)階段的電氣火災(zāi)系統(tǒng)技術(shù)并不十分完善，誤報、漏報情況時有發(fā)生，相信在移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天，電氣火災(zāi)系統(tǒng)可以利用物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、大數(shù)據(jù)技術(shù)，向智能信息化、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)功能一體化、可視化系統(tǒng)等方向發(fā)展。對電氣火災(zāi)系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用進行研究，結(jié)合醫(yī)院建筑電氣線路特點，采用電氣防火系統(tǒng)，加強對醫(yī)院電氣火災(zāi)原因的監(jiān)測分析，及時進行電氣火災(zāi)隱患消除，對確保醫(yī)院建筑電氣的正常運行，具有十分積極的意義。 

 

【1】盧敏華 電氣火災(zāi)系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用研究

【2】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.5版