一、引言

木材加工企業(yè)是一種高風(fēng)險的行業(yè)，因其特有的生產(chǎn)環(huán)境和加工工藝，電氣火災(zāi)隱患時刻存在。為了有效預(yù)防和控制電氣火災(zāi)的發(fā)生，引入電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)至關(guān)重要。本文將深入探討木材加工企業(yè)的電氣火災(zāi)隱患及電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。

二、電氣火災(zāi)隱患

在木材加工企業(yè)中，存在以下電氣火災(zāi)隱患：

導(dǎo)線選擇不當(dāng)：部分木材加工企業(yè)因成本考慮，選用較小的導(dǎo)線截面積，導(dǎo)致導(dǎo)線過載易發(fā)熱，從而引發(fā)火災(zāi)。此外，老化的導(dǎo)線也會因絕緣層破損而導(dǎo)致短路起火。

安裝方式不合理：導(dǎo)線安裝時未遵循相關(guān)規(guī)范，導(dǎo)致線路混亂，易引發(fā)電氣火災(zāi)。例如，導(dǎo)線敷設(shè)在可燃物上方，或線槽、線管穿越可燃物時未采取防火措施。

保護措施不足：部分木材加工企業(yè)未設(shè)置適當(dāng)?shù)谋Ｗo裝置，如剩余電流保護器、過載保護器等，導(dǎo)致電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。

三、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

針對上述電氣火災(zāi)隱患，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運而生。該系統(tǒng)由監(jiān)控探測器、監(jiān)控主機和報警器三部分組成，可實時監(jiān)控生產(chǎn)場所的電氣火災(zāi)隱患。其工作原理是通過對電氣線路的實時監(jiān)測，將采集到的數(shù)據(jù)與正常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)進行比較，從而及時發(fā)現(xiàn)異常情況。當(dāng)檢測到異常情況時，系統(tǒng)會立即啟動報警裝置，提醒相關(guān)人員進行處理，以防止火災(zāi)事故的發(fā)生。

四、應(yīng)用場景

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在木材加工企業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用場景，包括：

生產(chǎn)車間：車間內(nèi)的大型設(shè)備、傳送帶、切割機等設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中易產(chǎn)生靜電和火花，同時木屑、粉塵等易燃物質(zhì)容易堆積，存在較大的火災(zāi)風(fēng)險。通過安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，可實時監(jiān)測車間內(nèi)的電氣火災(zāi)隱患，有效預(yù)防火災(zāi)事故的發(fā)生。

倉庫：木材加工企業(yè)的倉庫儲存了大量的木材、油漆、化學(xué)品等易燃物質(zhì)，一旦發(fā)生火災(zāi)，后果不堪設(shè)想。通過在倉庫內(nèi)安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，可實時監(jiān)測倉庫內(nèi)的電氣火災(zāi)隱患，為消防工作提供及時的預(yù)警信息。

辦公樓：辦公樓的電線、照明器具、電腦等設(shè)備眾多，人員密集且消防意識相對薄弱，一旦發(fā)生火災(zāi)容易造成嚴(yán)重的人員傷亡。通過在辦公樓內(nèi)安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，可提高消防安全水平，保障員工生命財產(chǎn)安全。

五、實際操作

以下為電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在實際操作中的幾個案例：

系統(tǒng)設(shè)置：根據(jù)木材加工企業(yè)的實際情況，選擇合適的監(jiān)控探測器和監(jiān)控主機進行組網(wǎng)。同時，根據(jù)不同的應(yīng)用場景設(shè)置相應(yīng)的報警閾值和監(jiān)控模式，確保系統(tǒng)能夠及時準(zhǔn)確地檢測到電氣火災(zāi)隱患。

故障排除：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，應(yīng)立即停止相關(guān)設(shè)備的運行并切斷電源，迅速檢查故障原因并進行排除。同時，對故障進行詳細(xì)記錄，以便日后進行維護和排查。

日常維護：為確保電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行，需要定期對系統(tǒng)進行維護。例如，清理探測器上的灰塵和雜物、檢查線路連接是否緊固等。此外，還需要對系統(tǒng)進行功能測試，確保各個部件能夠正常工作。

六、木材加工企業(yè)所用的電氣設(shè)備及線路選擇計算方法

企業(yè)在生產(chǎn)過程中要不斷進行技術(shù)改造和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。為適應(yīng)生產(chǎn)的需要，電氣設(shè)備和線路也要求進行相應(yīng)的調(diào)整。這種情況下，一般是由企業(yè)自己的工程技術(shù)人員來完成其設(shè)計工作。這里將木材加工企業(yè)中常用的電氣設(shè)備和線路選擇計算方法做一簡單介紹。

6.1 電氣設(shè)備的選擇

電氣設(shè)備的選擇，在確定設(shè)備安裝區(qū)域的爆炸和火災(zāi)危險等級的前提下，應(yīng)按照《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》（GB50058-92）中的各種電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的選型表和各種電氣設(shè)備防護結(jié)構(gòu)的選型表選擇與其安裝區(qū)域的爆炸和火災(zāi)危險等級相適宜的電氣設(shè)備型號。

6.2 電氣線路的選擇

首先，應(yīng)根據(jù)各生產(chǎn)區(qū)域的爆炸和火災(zāi)危險等級，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）要求，確定電線、電纜的類型、最小截面、線路的走向和敷設(shè)方式等。其次，根據(jù)供電線路所帶設(shè)備的數(shù)量和電機功率以及設(shè)備運行方式，確定線路的計算電流和計算負(fù)荷以及負(fù)荷工作時間。線路的計算電流和計算負(fù)荷的確定有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位面積功率法和單位指標(biāo)法等等，設(shè)計者可根據(jù)需要選擇相應(yīng)的方法進行計算。電線、電纜截面的選擇應(yīng)按線路計算電流小于一定的敷設(shè)條件下導(dǎo)線相應(yīng)工作時間的載流量選擇導(dǎo)線截面積，同時要考慮線路敷設(shè)地段的散熱條件。導(dǎo)線截面積選好后，還需要按線路的敷設(shè)作為進行電壓損失校驗，一般動力負(fù)荷的低壓線路的允許電壓損失為5％。帶有照明負(fù)荷的低壓線路的允許電壓損失為3％～5％。最后再按照《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。

6.3 電氣保護的配置

一般木材加工企業(yè)常用的是10kV以下配電變壓器、電動機和低壓供電線路，其電氣保護的選擇方法為：

（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?/p>

（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(dá)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(fù)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(fù)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(fù)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(dá)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(dá)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(yuǎn)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。

七、結(jié)論

綜上所述，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在木材加工企業(yè)中的應(yīng)用具有重要意義。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測電氣火災(zāi)隱患，提高消防安全水平，有效預(yù)防和控制電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。然而，企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識到電氣火災(zāi)隱患的嚴(yán)重性，加強對員工的消防培訓(xùn)和應(yīng)急演練，提高員工的消防意識和應(yīng)對能力。只有這樣，才能全面提升木材加工企業(yè)的消防安全水平。

審核編輯 黃宇