付亚云
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801
【摘要】针对文物古建筑本身火灾危险性大，并且其内部电气问题较多，增加了火灾危险性的特点，提出了预防电气火灾的措施。
【关键词】古建筑；电气防火；限流式保护器；
文物古建筑是中华民族历史文化遗产的重要组成部分，是中华文明源远流长的历史见证，人文资源。因此，保护好这些文物古建筑，利在今世，功在千秋。我国的古建筑多为木质结构，梁、柱、屋架、楼板、隔墙等大量使用木质可燃构件，耐火等级低，火灾荷载大，容易发生火灾。2003年1月20日，作为世界遗产地的武当山发生火灾，名噪千年的遇真宫主殿化为灰烬；2004年6月20日，具有700余年历史的北京护国寺发生火灾，其西配殿被完全焚毁，造成无法挽回的惨重损失。引起古建筑火灾的原因多种多样，笔者仅就电气引发火灾的预防进行分析和探讨。
1文物古建筑的火灾危险性
1.1火灾荷载大，耐火等级低
我国古建筑绝大多数以木材为主要材料，以木构架为主要结构形式，火灾荷载远远高于现行的国家标准所规定的火灾负荷量，耐火等级低，火灾危险性。古建筑中的木材经过多年的干燥，含水量很低，易燃烧，特别是一些枯朽的木材，由于质地疏松，在干燥的季节即使遇到火星也会起火。加之古建筑空间大，通风条件好，一旦着火，火势蔓延迅速，容易形成重大火灾。
1.2 火间距不足，容易“火烧连营”
我国的古建筑多数是以各式各样的单体建筑为基础，组成各种庭院。各个庭院相互毗连、交织，布局形式缺少防火分隔和安全空间，如果其中一处起火，一时得不到有效控制，毗连的木结构建筑很快就会出现大面积燃烧， 形成“火烧连营”的局面。
1.3 消防设施匾乏，火灾扑救难度大
我国的古建筑大多数远离城镇，建于环境幽静的高山深谷之中，普遍缺乏消防水源。而对于一些高大的古建筑更是有水难攻，再加上古建筑周围的道路大多狭窄，有的还设有门槛、台阶，消防车根本无法通行，这些都给火灾扑救工作带来很大的困难。
2文物古建筑的电气安全问题
古建筑火灾的发生主要有人为因素（如焚香）、用火不慎、电气故障等原因，其中电气引发火灾约占20％。究其原因，主要体现在以下几方面。
2.1 电气线路安装敷设不规范
（1）电气线路直接敷设在古建筑的梁、柱、擦等木质结构上，未穿阻燃管保护，电线穿越墙体孔洞时也常常忽略穿管，甚至可燃吊顶内的电线也未穿管保护。有的虽然穿管，但采用非阻燃普通塑料管，弯角处未穿弯管，造成穿管不到位的现象。
（2）线路不牢固，造成电线松动摇摆，长期的摩擦损坏线路绝缘层，造成短路打火。
2.2 配电设施安装不规范
供电系统未作保护接地，未设立专门的配电柜及配电房，闸刀开关、镇流器等不进行隔热保护，直接安装在木质墙面或木质配电板上。
2.3 用电设备增加，保护措施不完善
大功率照明灯、各种射灯、空调器等用电设备越来越多地在古建筑内使用，而未考虑电气线路老化、过负荷等问题，在线路负荷能力及设备的漏电超负荷等方面未采取有力措施，如未设漏电保护器等，此外还存在三相电缺相使用等问题。另外，古建筑一般距供电变压器较远，属长距离或末端线路供电，如果电气保护装置与线路配合不好，发生电气故障时保护装置不能正常动作，不仅可能使设备损坏，而且故障点或接触不良处会出现局部过热引起火灾。
2.4古建筑电气线路及设备管理使用不善
一些古建筑的主管部门分工不明确，职责不清，往往为了追逐经济利益而忽视了消防安全管理。在古建筑的使用中，一些地方利用古建筑开设旅馆、饭店、商店、工厂、仓库等，电线乱拉乱接，线路开关随意乱设，大量使用各种用电器，线路老化、年久失修等现象比较普遍，稍有不慎，就有可能发生火灾。
3文物古建筑电气引发火灾的预防
根据《古建筑消防管理规则》第十四条规定：“在古建筑中安装电灯和其他电气设备，须经文物行政管理部门和公安消防部门批准，并严格执行电气安全技术”，这一规定显示r在文物古建筑单位安装电气设施的严肃性， 安装时需要经过一定的批准手续，且需要从严要求、从严管理。加强文物古建筑单位的电气引发火灾的预防，应采取以下措施。
3.1 严格用电管理
（1）古建筑和文物单位的电气设施工程须由实践经验丰富、技术力量雄厚的电气工程部门承担，安装工程结束后，须经供电部门和消防监督部门共同检查验收，合格后方可通电使用。
（2）古建筑群内的各个庭院、文物集中的堂室， 凡用电照明的，均应在室外安装开关箱，做到人离电断， 其保护（险）装置严禁使用铜丝、铁丝、铝丝等其他金属代替。照明应用60 W以下的白炽灯泡，严禁使用日光灯、水银灯等照明。
（3） 严禁在文物古建筑单位内乱拉乱接电线或增设照明设施，确有拉线需要时，须经有关部门批准，安装时应使用合格器材，不得在可燃、易燃物质的上方架设。
（4） 建立健全安全用电管理制度，加强对电气线路的日常检查维护，定期对线路进行电气检测，及时发现和消除电气安全隐患。
3.2 规范电气线路敷设
（1）选型：电气设备及线路应选用合格产品，电线应采用铜芯绝缘导线，不应采用铝芯导线。选择足够的导线截面，应在日算负荷的基础上再增加一个较大的系数，以适应后续设备大量增加的实际情况；根据电气线路防火要求选择使用阻燃型、耐火型或防火型的电线、电缆，并加以相应的护套保护。
（2） 敷设：穿阻燃管敷设，且应到位，在吊顶夹层内穿金属管，并处理好接头，防止电阻过大。
3.3 合理配电
（1）严格按照《低压配电设计规范》(GB5054- 1995) 的有关规定，按要求选择、安装装置和线路，决不允许随意减小线路截面和装置容量。
（2）应作为一个单独的供电回路，分别安装控制、保护电器，以便实现分级保护、独立控制，增加保护装置动作的可靠性。
（3）采用安全性能好的供电系统。随着古建筑中越来越多地使用需作保护接地的单相、三相用电器具，原有单相或三相四线制线路已不能满足安全要求。为提高供、 用电的安全保护水平，合理地实现多种保护，应在电源引人总配电盘处装设接地板，配出专门的保护线（即FE 线）作为接地干线，即在建筑内部形成TN - S供电系统， 采用单相三线、三相五线制向需作保护接地的单相或三相负荷供电。为提高电气保护水平和可靠性，应尽量避免采用TT或TN-C供电系统。
3.4 加强电气保护
（1）对建筑电气的漏电及短路保护。各种用电设备在建筑内的使用及接地故障是目前线路损坏、电气引发火灾的主要因素。因此，供电线路考虑接地故障保护，即对有接地保护的设备及插座安装FE线，并与FE干线有可靠连接。
防范接地短路引起火灾事故，在用电场所的电源进线上装设带漏电保护功能的断路器，它除了原有的短路保护、过载保护等功能外，还增加了防电气接地短路火灾的保护功能，即使接地电弧小至几十、几百毫安，也及时动作，有效地消除了常见的接地短路引发的火灾。
因此，应大力推广使用RCD(漏电断路器），以减少对地泄漏电流引起火灾的危险，防止线路因过电流、机械损伤、绝缘陈旧老化等可能引起的火灾。
（2）对线路进行校核。使用线路短路的热稳定保护方法对线路进行校核。线路短路热稳定的意义是指线路在一定时间内通过一定量的短路电流时，线路绝缘及物理性能不致高温损害。在线路设计安装校核时，热稳定是线路防火基本措施之一。原有的规定对配电线路采用熔断器作短路保护时，热稳定仅用熔体与线路截面积的大比值校核，即熔断器熔体的额定电流不应大于电缆或穿管绝缘导线允许载流量的2. 5倍或明敷绝缘导线的1. 5 倍，采用断路器时也是类似情况。但在遇到上述情况时， 即当故障点距变压器较远时，末端短路电流变小，保护电器切断线路故障的时间增长，这时即使满足倍数要求也不能满足热稳定的要求。
（3）过负荷保护。对用电设备多、有可能过负荷的供电线路，还应考虑过负荷保护，即采用熔断器作线路保护时，其熔体额定电流不得大于线路允许持续电流的85%; 采用低压断路器时，其长延时脱扣电流不得大于线路允许持续电流。
（4）对电气设备装置隔热保护。严禁将开关、熔断器等配电、保护装置直接安装在木质材料上，采用铁壳电器箱，条件受限时应采用铁皮包敷或衬垫不燃隔热材料；照明等电热器具也不得靠近可燃物，长明灯要有严格的隔热防燃措施。
4安科瑞限流式保护器介绍
4.1产品介绍
电气防火限流式保护器可以克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等弊端，发生短路故障时，能以微秒级速度快速限制短路电流以实现灭弧保护，从而能显著减少电气火灾事故，保障使用场所人员和财产的安全。
本次使用的是ASCP200-1型电气防火限流式保护器，保护器是单相限流式保护器，额定电流为63A。可广泛应用于学校、医院、商场、宾馆、娱乐场所、寺庙、文物建筑、会展、住宅、仓库、幼儿园、老年人建筑、集体宿舍、电动车充电站及租赁式商场商铺、批发市场、集贸市场、甲乙丙类危险品库房等各种用电场所末端干、支路的线路保护。本项目安装于住宅的进户开关处，能够保障住宅末端用电安全。
4.2功能介绍
产品具有短路保护、过载保护、表内超温保护、过欠压保护、配电线缆温度监测、漏电流监测功能、通讯等功能。
短路保护功能。保护器实时监测用电线路电流，当线路发生短路故障时，能在150微秒内实现快速限流保护，并发出声光报警信号。
过载保护功能。当被保护线路的电流过载且过载持续时间超过动作时间（3~60秒可设）时，保护器启动限流保护，并发出声光报警信号。
表内超温保护功能。当保护器内部器件工作温度过高时，保护器实施超温限流保护，并发出声光报警信号。
过欠压保护功能。当保护器检测到线路电压欠压或过压时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。
配电线缆温度监测功能。当被监测线缆温度超过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。
漏电流监测功能。当被监测的线路漏电超过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。
通讯功能。保护器具有1路RS485接口，1路2G无线通讯，可以将数据发送到后台监控系统，实现远程监控。监控后台可以是安科瑞Acrel-6000/B电气火灾监控主机，也可以是安科瑞Acrel-6000安全用电管理云平台，或第三方监控软件或平台。
4.3技术参数
4.4现场安装
现场采用壁挂式的安装方式，将保护器安装在安装箱中，然后通过安装箱的开孔将保护器接入到配电线路中，然后从保护器中年将出线引出到末端回路，将与保护器配套的传感器安装在相应的位置，完成电气防火限流式保护器的安装，现场安装图片如下：
5结束语
电气防火限流式保护器的使用，可以减少因电线短路、电线过载等原因引起的电火花过大造成的电气火灾的发生，在电线发生过载或者短路时，及时断开后方负载回路，将电火花的产生扼杀在摇篮之中，不会产生电线过热绝缘层融化和短路点迸发电火花的情况，使之无法引燃周边的易燃物，减少火灾发生，保障住宅用户的生命和财产安全。
【参考文献】
[1]李佳,孙娟.浅谈古建筑电气火灾的预防对策[J].消防科学与技术,2008,27(B08):129-130.
[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.
作者简介：付亚云，女，现任职安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为电气防火限流式保护器。Email:2885207718@qq.com；手机：18702111310；QQ:2885207718。