月份：2010年3月

本文主要介绍了低压断路器在实际应用中事故原因及分析，从产品设计到工程中实际应用,阐述了低压断路器近几年来在我国工程使用中普遍存在的情况，探讨了我国低压断路器的市场发展概况。
一、概述
由于我国电气行业发展相对落后，低压断路器品种、规格及性能方面比较欠缺、加上现行设计规范的不够完善、以及用户对产品的认识不清造成的使用偏差，低压断路器的实际工程应用中存在一些不合理的、甚至错误的用法，导致运行和维护困难、故障增多，并留下了长期的安全隐患。本文仅对具有普遍性的问题做初步讨论，希望引起厂家及用户的共同关注！
二、如何对低压断路器进行选择
一是要看所选断路器的极限短路分断能力和运行短路分断能力，国际电工委员会IEC947-2和我国等效采用IEC的GB4048.2《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准，对断路器极限短路分断能力和运行短路分断能力作了明确规定。
二是要看所选断路器的电气间隙与爬电距离，确定电器产品的电气间隙，必须依据低压系统的绝缘配合，而绝缘配合则是建立在瞬时过电压被限制在规定的冲击耐受电压，而系统中的电器或设备产生的瞬时过电压也必须低于电源系统规定的冲击电压。因此：
（1）电器的额定绝缘电压应≥电源系统的额定电压
（2）电器的额定冲击耐受电压应≥电源系统的额定冲击耐受电压
（3）电器产生的瞬态过电压应≤电源系统的额定冲击耐受电压

四、断路器事故原因分析
经现场多年对断路器的事故统计表明，其运行事故的主要类型如下：
（1）操动失灵；
（2）绝缘故障；
（3）开断、关合性能不良；
（4）导电性能不良。
产生事故的原因，一般可大致分为技术原因和工作原因两大类。所谓技术原因，是指产品本身或运行方式的缺陷；所谓工作原因，是指造成这些缺陷的工作者过失。下面就这两方面的原因作简要的分析。
第一方面：事故的技术原因分析
（一）操动失灵
操动失灵表现为断路器拖动或误动。由于高压断路器最基本、最重要的功能是正确动作并迅速切除电网故障。若断路器发生拖动或误动，将对电网构成严重威胁，主要是：①扩大事故影响范围，可能使本来只有一个回路故障扩大为整个母线，甚至全所、全厂停电；②如果延长了故障切除时间，将要影响系统的运行稳定和加重被控制设备的损坏程度；③造成非全相运行。其结果往往导致电网保护不正常动作和产生振荡现象，容易扩大为系统事故或大面积停电事故。
导致操动失灵的主要原因有：
（1）操动机构缺陷；
（2）断路器本体机械缺陷；
（3）操作（控制）电源缺陷。
（二）绝缘事故
断路器绝缘事故，可分为内绝缘事故与外绝缘事故。内绝缘事故造成的危害，通常比外绝缘更大。
1、内绝缘事故
内绝缘事故主要有套管和电流互感器事故，其原因主要是进水受潮；其次是油质劣化和油量不足。
2、外绝缘事故
外绝缘事故主要是由于污闪和雷击引起断路器闪络、爆炸事故。污闪的原因主要是瓷瓶泄漏距离校小，不适于污秽地区使用；其次是断路器渗油、漏油，使其瓷裙上容易积聚污秽而引起闪络。
（三）开断、关合性能事故
开断、关合任务是对断路器最严酷的考验。绝大多数开断、关合事故的主要原因是由于断路器有明显的机械缺陷，其次是缺油或油质不符要求。也有是由于断路器断流能力不足。但前者较多，因为有相当数量的事故发生于分、合小容量，甚至是分、合负荷电流。
（四）导电性能不良事故
现场事故统计资料分析表明，导电性能不良故障主要是由机械缺陷引起的。其中有：①接触不良。包括接触面不清洁，接触大小及接触压力不足；②脱落、卡阻。如铜钨触头脱落等；③接触处螺钉松动；④软连接折断等。

第二方面：事故的工作原因分析
（一）制造质量不良
制造质量不良主要包括设计性能、零件加工和装配不良三个方面。
1、设计性能不良
近年来，断路器在运行中发生的事故，有相当部分是产品原设计性能不良。国产液压机构与弹簧机构在运行中暴露的操动失灵问题较多就是一个最好的例子。据了解，这些液压机构和弹簧机构，多数问题是在大量投入运行后才逐步暴露的。如一些户外产品进水的问题，就是说明设计缺陷的最好例子。因为有些户外产品在研制时并未进行过防雨性试验，因而在恶劣的气候条件下暴露了进水的问题。
2、零件质量不良
零件质量不良，是造成断路器运行事故的一个重要原因。据现场统计，造成出厂产品不合格的因素、零件质量不良占较大比例。在运行中，因绝缘筒螺丝脱落、灭弧片击穿、弹簧失效、密封圈缺陷等原因引起的事故虽皆有发生，但比较集中的几个方面：（1）瓷瓶强度不够。（2）铸件不合格。（3）套管绝缘劣化快。（4）密封圈质量差。（5）二次元件性能差。
3、装配质量差
装配质量差，是导致制造质量差的原因之一。主要有：（1）错装、漏装。（2）螺纹未拧紧、开口销未打开。（3）内部严重不清洁。
（二）使用不当
产品能否正常运行，除了产品本身性能外，还取决于用户的使用水平。运行中使用不当的主要表现有如下两个方面：
1、安装、调整不当
安装、调整是否正确，是影响产品能否正常运行的基本因素之一。有不少运行事故，是由于产品未严格按制造厂规定装配、调整，就投入运行。一般有三种情况：（1）辅助开关调整不当。（2）螺丝未拧紧，开口销未打开。（3）密封圈放置不当。
2．运行维护不当及误操作
运行维护不当，是造成运行事故的又一个重要原因。常见的有三方面：（1）油断路器缺油。（2）绝缘不良。（3）机械维护不良。

低压断路器的接线方式
一、概述
断路器垂直正向安装或横向安装时，以断路器面板上铭牌的字或标识做参数，将断路器上方的接线端作为电源的进线端，又名电源端，将断路器下方的接线端作为负载的连接端，又名负载端，这种接线方式，称为上进线；反之将断路器上进线中的电源端当作负载端，负载端作为电源端来使用的接线方式，称下进线。

二、典型的母联形式
断路器连线通常为上进线方式，但往往也因安装场合的缘故，对断路器要求下进线方式接线。例如：电源处于配电柜的下方，电源进线至断路器负载端较方便；也有柜子里上、下装有二台或二排的断路器，电源进线从中间部位引入，对上、下二台或二排的断路器接，分别为下进线和上进线的接线方式。还有一种特殊场合，不管采用何种措施都避免了下进线的方式，在建筑电气中较为经典的母联形式，这种形式中的QF1、QF2、QF3三台断路器是互为串联的形式，只能有2台断路器同时处于合闸状态，并必须有一台处于断开状态。在实际运行中，常用三锁二钥匙来保证其连锁的可靠性，如HSW1系列智能型万能式断路器就有此功能，三台断路器均具有相同的锁，能可靠地锁住机构的脱扣部位，三台断路器只能配有二把相同的钥匙，当钥匙插入并解锁，断路器的机构才能运作，使断路器正常合闸。正常运行时QF3不配备钥匙，断路器QF3处于断开位置。当二个电源中任一电源如QF2不能供电时将QF2的钥匙移至QF3上，则QF2断开，QF3能合闸，所有负载通过QF1和QF3由同一电源供电，此时QF3为上进线方式。而当QF1不能供电时，所有负载通过QF2和QF3由同一电源供电，此时QF3为下进线方式。因此，对于断路器QF3来讲，不管怎样的连线方式，分别对两个电源来言，总有一个是上进线方式，一个是下进线方式，因此讲这种场合是避免不了采用下进线的。
三、不同的结构有不同的上下进线方式
是不是所有的断路器都能同时满足上进线和下进线的方式呢？按GB14048.2-94国家《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准规定：在断路器铭牌上或载明在制造厂提供的有关资料中，载明电源端和负载端（如有必要区别的话）。DW15-200、400、630万能式断路器在制造厂家的样本或使用说明书中都明确指出：断路器的接线方式为上进线，用户不能将电源端和负载端反接。在DZ20系列塑壳断路器行业标准JB589-1997则规定：“断路器有电源端和负载端标志，分别以1、3、5表示电源端，2、4、6表示负载端。”。有些厂家在DZ20系列产品盖的模具直接刻上了“1、3、5”和“2、4、6”阿拉伯数字。也有些塑壳断路器的塑料盖上直接压制有英文“Line”和“Load”，或者压制汉字“电源端”和：“负载端”，还有用不干胶标牌，标牌上有“Line（电源端）、Load（负载端）”字样，凡有此字样均说明该断路器只能上进线。万能式断路器大多数在样本或制造说明书中规定，若没有这种标识或说明，则意味着可以互为电源端和负载端。同样是DW15系列，壳架电流大于630A的断路器，如壳架电流为1600A、2500A、4000A的断路器，不仅能上进线，也能下进线，HSW1系列、DW45系列智能型万能式断路器中所用规格均能上进线和下进线，而且在型式试验过程中，极限断路器分短能力、运行断路器分断能力和短时耐受的实验时，均采用下进线方式考核，试验结果符合断路器所采用的标准。为什么有的断路器只能上进线，不能下进线，而有的断路器既能上进线又能下进线呢？这主要跟产品的结构有关，静触点至断路器接线端距离较短，动触点焊至动触杆连着软联结经脱扣器至连线端的距离较长，传统的断路器设计总是以连着静触头的接线端作为电源端，在动、静触点之间有灭弧系统间的隔离及电源端之间的相间隔弧措施均在设计中充分考虑，当断路器的动、静触点及连接部分，因绝缘及隔离已有措施，只要灭弧系统正常熄弧，断路器也就能正常开断。但采用下进线的断路器在短路分断时，动、静触点断开后，各相动触点连接部位均为带电体，在一段较长区域内，如轴间脱扣区有空隙，极限分断时产生的电弧因电动力及灭弧室缘故，大部分在灭弧系统中熄灭，但总有小部分的带电游离气体与邻相带电体相遇，就可能产生相间短路，破坏了断路器正常断开。DW15系列中壳架电流1600A及以上的规格，由于相间间距比壳架电流630A的断路器大，并采用隔离和绝缘手段，因此，虽然同为DW15系列，却能同时满足上进线和下进线要求。HSW1和DW45系列结构上，将每相用塑壳结构隔离成独立小室，因此所用规格都能上进线和下进线。
四、小结
目前国内应用较多的HSW1、CM1、DZ20、和H、TO、TG各个系列塑壳断路器都只能上进线，而不能下进线，若一定要下进线，就要使产品的结构有异，下降幅度也应不同。因此，用户应当按下进线的极限分断能力试验报告，才可判断下降幅度。如果断路器垂直倒装，断路器原负载端在上面，并作为电源端，断路器远电源端在下面，作为负载端，其工作条件比垂直正装下进行时更严酷，因此在极限短路分断，除因与正装下进线安装形式而引起相间短

1  概述

 

智能型断路器是把微处理机技术、网络技术和信息通信技术与现代机电一体化集成在一起的高新技术产品，其主要特征是内置智能脱扣器。目前，随着我国现代化配电工业的迅速发展，智能断路器的应用有逐年增长的趋势。目前在配电自动化系统中应用较为广泛的产品有西门子公司的3WN系列产品、ABB公司的F系列产品及国产的CWI系列产品。由智能断路器构成的智能型开关柜与现场总线技术及上位机构成的自动化配电系统具有功能强、系统完善、可靠性更高、编程简易、控制简便、通信协议开放等特点。研制、应用和推广智能型断路器及其相适应的现场总线技术是我国配电自动化发展的基础，也是适应我国现代化配电工业发展的需求。

 

2  智能型断路器

 

智能型断路器的核心技术是智能脱扣器，它是利用微处理机芯片，对各极电流分对采样，把各电路信号转换成对应的数字量，用软件模拟电流的发热效应，并应用存储器积累电流的“电能量”。当积累量超过设定能量时，微处理器发出控制指令，控制相应的硬件动作，实现各种保护功能，其主要功能有三段过电流保护，欠压、接地保护及智能控制功能。

 

2.1  三段过电流保护

 

该功能包括过载长延时、短路短延时、短路瞬时和接地故障延时保护功能。过载长延时保护整定范围为1.05～1.3倍的额定电流。为了使电网中的保护功能匹配，过载长延时的时间调整范围为15s～480s，短路短延时保护整定范围为1.3～10倍额定电流，其时间调整范围为0.1s～0.4s。短路短延时保护一般在大于10倍额定电流，接地保护功能的整定范围在0.2～0.8倍的额定电流，接地延时故障时间整定范围为0.1s～0.4s。这些时间的调整可以实现主开关与各级分支开关之间保护的配合，以提高系统的可靠性和缩小系统的故障范围。

 

2.2  通信功能

 

具有标准的RS—485接口电路，可与上位计算机机型数据交换，并可接受上位机命令，由上位机进行遥控操作，也可由上位机对断路器的设备参数和保护定值进行遥调，向上位机传送断路器的工作参数、故障参数，以实现上位机对断路器运行的系统遥测。

 

2.3  显示及故障记忆功能

 

在断路器运行时，适时显示主电路电流，故障发生时显示其保护特性规定的区段，并在分断后锁存故障，显示故障电流。在整定时，显示整定区段的电流、时间及区段类别，试验时显示试验电流、延时时间、试验指示及动作区段。

2.4  MCR功能

 

具有低倍数故障电流瞬时分段功能，即断路器在合闸时遇到短路短延时故障电流时，能立即转为瞬时分闸。

 

2.5  其它功能

 

智能断路器还具有自诊断功能及热模拟功能，为断路器自检及自试验建立完备的手段。

 

3  现场总线技术

 

现场总线技术的基础是一种全数字化双向多站的通信系统，其以数字信号代模拟信号，在3C技术的基础上大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用，许多控制功能从控制室移到现场设备，使得一大批数字化、智能化的高新技术产品应运而生。由于现场总线的应用，使得由其构成的自动化控制系统具有高性能及高可靠性。由其构成的网络系统把带有通信接口的智能设备与主计算机连接起来。在配电系统应用现场总线枝术构成的分布式配电自动化系统，可提高系统的可靠性，实现系统数据的集中处理、监控、分析及优化调度。通信网络的通信介质可用光纤、同轴电缆及屏蔽双绞线。目前在配电系统应用较广泛的是屏蔽双绞线，其硬件接口为标准的RS—485接口，网络接口为一点对多点的由上位机主呼的主从网结构，通信方式为广播应答方式、半双工型，系统的通信协议向着标准化、开放性发展。

目前国际上应用较为广泛的现场总线协议有Profibus总线、基金会总线、CANbus总线。而在统一协议的同时，更注重于开发互联性的网络接口产品，以增强各公司产品的通用性，是今后现场总线技术发展的方向。基于我国现场总线技术处于发展起步阶段，并因我国应用的智能设备是以引进为主导地位，使得配电系统应用的现场总线在今后几年内将不得不面对几种现场总线，给这项技术的应用和推广带来一定影响，为此移植和开发具有自主知识产权的现场总线，是今后我国从事现场总线技术研究、开发和推广应用工作的重点。根据我国目前现场总线技术应用的实况及国家政策扶植的现场总线类型，本文对具有代表性的现场总线简介如下：

 

3.1 Profibus现场总线

 

1987年德国联邦科技部集中了Siemens等13家公司的5个研究所成立了一个专门委员会开始制定Profibus，1991年4月完成制定工作，由于各方面性能比较好，在DIN19245中发表，对其进行论述，从而正式成为德国现场总线的国家标准。1994年推出PA(Process Automation)通过总线供电，提供本质安全。Profibus在欧洲市场占有率为41％，德国占有率为43％，在各国工业控制方面应用也很广泛，并有其独特的技术优势。Profibus是一种不依赖厂家的开放式现场总线标准，采用Profibus标准系统后，不同厂商所生产的设备不需对其接口进行特别调整就可通信。Profibus为主从结构；可方便地构成集中式、集散式和分布式控制系统。

3.2  FF(Fieldbus Foundation)现场总线

 

FF现场总线是由ISP和World FIP合作成立的一个非商业化公正的国际标准化组织和协会组织，无专利许可证要求，可供任何人使用。在我国得到国家的强有力的支持，并投入相当的人力、物力和财力用于基础研究，在我国是一个具有发展潜力的现场总线。FF总线提供了H1和H2两种物理层标准。H1是用于过程控制的低速总线，传输速率为31.25Kbps，传输距离为200m，450m、1200m，1900m四种(加中继器可以延长)，可用总线供电，支持本质安全设备和非本质安全总线设备，H2为高速总线，其传输速率为1Mbps(此时传输距离为750m)或2.5Mbps(此时传输距离为500m)。H1和H2每段节点数可达32个，使用中继器后可达240个，H1和H2可通过网桥互联。FF的突出特点在于设备的互操作性、改善过程数据、更早的预测维护及可靠的安全性。

 

3.3 CANbus现场总线

 

CAN总线简称为控制器局部网，是由德国Robert Basch以及几个集成电路制造商一起开发的。目前已由ISO/TC22技术委员会批准为IS011898(通信速率小于1Mbps)和ISO11519(通信速率小于等于125Kbps)，CAN是现场总线中唯一被批准为国际标准的现场总线。值得注意的是一些微处理器的生产商也在微处理器芯片中附加CAN接口，这样CAN在低成本方面优势明显，并且有较强的抗干扰性能，是低压配电自动化系统推广应用的一种低成本现场总线。CAN总线是一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的组帧处理。

 

4智能配电系统

 

智能配电系统是由智能开关柜、现场总线、上位机三部分构成，其系统结构框图如图1所示。

 

4.1  上位计算机用来实现配电系统的监控通信，其运行的软件分为两类：一是系统软件，即系统平台，如MS—DOS6.22或Windows95等；另一部分是监控软件，监控软件又分为两部分：一是监控的应用软件，对整个配电系统进行管理、监视、控制、数据输出及通信3处理等，监控软件不仅能使上位计算机通过通信网络对整个配电系统各回路运行状态，运行参数等进行采集，还能对所采集的数据状态进行处理，并引入专家系统进行分析判断和协调控制。另一部分是应用软件的运行环境或称为软件平台，这种平台因采用的产品不同而有所不同，有的公司是直接应用C语言，有些公司是采用专门开发的组态图形软件。

4.2  现场总线

 

现场总线技术发展非常迅速，在现场总线领域竞争也非常激烈。而近年来IEC的SC17B对用于电力系统方面的现场总线开发有了较大的进展，有了一个62026文件给出了6种现场总线。在智能配电系统的现场总线完成智能开关柜与上位计算机之间的双向通信。

 

4.2.1  网络结构，为一点对多点的由位计算机主呼的主从网络；

4.2.2  通信介质，为屏蔽双绞线(UTP双绞线，8芯/4对，5类)；

4.2.3  通信规约，为OAR.584.001《低压电器数据通信规约(版本号V1.0》；

4.2.4  通信方式，广播应答方式；

4.2.5  类型，半双工类型；

4.2.6  硬件接口，RS—485接口电路(具有瞬态保护或隔离型)。

 

4．3智能开关柜

 

智能型开关柜是指高性能、高可靠性，具有一定自诊断和自动控制性能，并具有网络通信能力。智能型开关柜从形式上可分为配电型、电动机控制型及其它控制功能型。配电型以智能断路器为核心器件，由上位计算机实现对配电回路的遥控、遥测、遥信及遥调，而电动机控制型是以变频器、智能电动机控制器为核心器件，实现电动机起动、运行、停止的优化控制。其它控制型的智能开关柜是以PLC(可编程控制器)为核心的控制型开关柜，完成生产过程中的各类控制功能，也是应用于工业生产过程自动控制发展最有潜力的产品，将PLC技术与传统的开关柜有机结合，是实现对普通型开关柜智能化改造的一种投入少、见效快的有效措施。

简介：　　摘要：列举了火灾报警系统设计中的几个难点以及遇到的几个问题，同时提出了一些解决方案。　　改革开放三十年来，国家经济发生了巨大的变化，在建筑市场迅猛发展的推动下，我国的消防行业也有了较大的发展。为了有效地保 …

关键字：火灾报警 消防联动

 

摘要：列举了火灾报警系统设计中的几个难点以及遇到的几个问题，同时提出了一些解决方案。

 

改革开放三十年来，国家经济发生了巨大的变化，在建筑市场迅猛发展的推动下，我国的消防行业也有了较大的发展。为了有效地保证人民的生命财产安全，消防技术法规、消防产品标准也经历了从无到有、日益完善的过程。火灾报警及消防联动控制系统（以下简称“火警系统”）现已广泛运用在各种楼宇、建筑中，并充分显示了发现火灾及时、扑灭初起火灾迅速的特点，受到用户的肯定和好评。

 

但是，如何正确的设计火警系统，仍然是一个十分重要而亟待深入探讨的问题。

 

1  火警系统设计的难度

 

（1）涉及的专业多。火警系统涉及到电气、智能化、暖通、给排水、建筑等专业，这就要求设计人员对相关的专业知识有一定的掌握。

（2）没有专门的院校培养消防人才。我们国家至今只有在个别院校设立了消防专业，但也往往侧重于消防战训、指挥等，所以真正搞消防工程设计、安装的专业人才很奇缺。

（3）“火警系统”产品发展很快，已从传统型、地址型发展到智能型，而且产品品种多，又无互换性，要充分了解其性能并灵活运用于设计中也是不容易的。

（4）我国第一部《火灾自动报警系统设计规范》（以下简称“火警规范”）(GBJ 1l6—88)是1988年编制的，经过近10年的运行实践，国家公安部于1998年再次进行修订出版，并列为强制性国家标准。但是规范中一些条文有点滞后，导致设计人员对规范的理解不尽相同，最终还要参考当地消防部门的意见来设计。

（5）大型设计院由智能化专业来设计火警系统，而一些中、小型设计院的强弱电均由电气专业来设计，工作量和难度都加大，这对设计人员提出了更高的要求。

 

2  火警系统设计中遇到的主要问题及解决方案

 

2.1 探测器的选择

 

这个问题，应该说是火警系统设计人员最基本的常识，设计何种探测器应取决于所保护对象的功能是什么，可燃物特点是什么，现场有何特点。比如汽车库内探测器的设计问题，《汽车库、修车库、停车场防火设计规范》条文说明里面提到通风较好的情况下汽车库可以采用感烟探测器，笔者认为该地方是经常有汽车尾气滞留的地方，容易造成误报火警，而且现实生活中业主为了节约用电，汽车库内的通风系统平时是关闭的，根本谈不上通风，所以从责任角度讲，采用感温探测器是比较合适的。

变压器室内探测器的设计问题，如果是油浸式变压器，就采用感温探测器；如果是干式变压器，就采用感烟探测器。还有在高低压配电室除了铁就是铜，现在采用的铜线外皮都是阻燃的，短路时只是塑胶冒烟，不可能产生大量的热，所以采用感烟探测器。

 

另外，在一些影剧院、教堂、展览馆等高大建筑设施内，一些设计采用了较先进的红外光束对射感烟探测器，安装位置要注意避光(包括灯光及顶棚射进的太阳光)、注意避开遮挡物，以免产生误报。

 

2.2 手动火灾报警按钮和火灾警报装置的设置

 

对规范条文的理解，可以这样认为：一个防火分区内按照60米的间距均布手动火灾报警按钮，同时要设在明显和便于操作的部位，而不是设在房间的深位地方。火灾警报装置采用声光报警器，常设置在楼梯出口附近。走道两端的手动火灾报警按钮可以与声光报警器设置在相同位置。

 

有人提出将手动火灾报警按钮与消火栓按钮相互替代，笔者认为这种观点是不对的。因为任何发现火情者，均可通过手动报警按钮向火灾报警器发出报警信号；而消火栓按钮是供消防人员或想使用消火栓灭火者使用，消火栓按钮按下后，应立即启动消防水泵。消火栓按钮兼有报警功能，而手动报警按钮只有报警功能，不能启动消防水泵，手动报警按钮不能代替消火栓按钮。

 

2.3 重视防火分区的划分

 

一个好的消防设计必须与建筑密切配合，火灾报警及消防联动控制系统的设计应考虑防火分区的划分，特别是在一些大型综合办公楼和大型商住楼的裙楼和地下车库等场所。

笔者认为一个防火分区需要设置一个带有短路隔离器的接线箱，这样在某一防火分区发生故障时不影响其它防火分区。同时在布线时最好不要跨越防火分区。

 

2.4 防排烟的联动问题

 

众所周知，火灾时产生大量的烟和热，并消耗大量的氧气。论其危害，以烟为甚，其中多种有毒，即便无毒，也会因燃烧导致缺氧使人窒息而亡。据国外统计，直接因烟熏死亡者占50％左右，甚者达80％；在烧死者中，多半亦是先被烟熏晕倒后才被烧死的。在消防中，一是灭火，再是防、排烟。灭火为断火、烟源；防、排烟则为逃生提供安全通道，并利于初期灭火。

 

据有关资料，DC24V开启一个排烟口需0.7A，倘若采用同时开几个那就更大了，不但要考虑负荷，还要考虑电压降，所以电源线截面不应太小，支线应不小于2.5mm2竖井内宜4mm2。导线型号宜选用防火型，至少是阻燃型。

施工图中见有用一个模块一次开启5～6个排烟口的，一种采用传递接续开启，一旦其中1个打不开，信号传不下去，继后的便全打不开了；另一种则是同时全打开，此时电流值甚大，需全面核算。一般认为，以2～3个为宜。当然采用“单打一”控制最为安全，但造价高，应据工程性质、需要而定。除此之外，当火灾探测器自动报警后，是仅本防烟(火)分区的排烟机、正压送风机启动，还是要求与相邻防烟(火)分区的排烟机、正压送风机都启动，这个问题目前还有争议。

 

笔者认为，为了便于扑救火灾和人员疏散，尽量减少伤亡发生，还是应在报警后，在相邻的防火(烟)分区，应同时启动排烟风机和打开排烟风阀为好。

 

2.5 火灾应急广播的设置

 

一种做法是独立设置火灾应急广播系统，另一种是将火灾应急广播并入“火警系统”，即各楼层的广播都经过“火警系统”的模块来控制。 笔者认为后一种做法不妥：一是增加了发展商的投资；二是不便于消防控制室对各楼层广播呼叫控制的任意性；三是一旦电脑出问题，广播就成了哑巴；四是目前的设计中一般都是一报警，相应楼层警铃就响，此时广播的内容一般是听不清的，无法正确传播消防室的意图。另外，“火警规范”6.3.1的条文解释中指出“根据国内情况，一般工程内的火灾警报信号和应急广播的范围都是在消防控制室手动操作”。

 

综上所述，笔者认为火灾应急广播还是设计为独立系统为好，虽然布线安装麻烦一点，但可靠性强、操作方便、节省投资。

 

2.6 电梯的迫降

 

大家都很清楚，一旦有火灾发生电梯是不能用的，必须马上迫降到一层，在规范里也有要求。但在设计中仍存在以下问题：(1)消防室无手动迫降电梯功能；(2)设计了手动迫降，客梯停止使用，但消防电梯也不能再运行；(3)设计了手动迫降，但客梯的电源未切断，仍能运行；(4)将电梯联动进入了报警系统，探测器一报警(也可能是误报)电梯就迫降，用户怨声载道；(5)电梯轿箱的电话未与消防控制室连通。

 

鉴于以上问题，笔者认为电梯的迫降，还是独立设置较好，火灾确认后由消防室手动直接去信号控制。

 

3  小结

 

一个“火警系统”设计的好坏取决于以下两点：

3.1 需要与其它专业配合

“火警系统”的设计并不只是某个专业独立完成的事情,它需要各专业之间的密切配合。例如有关防火阀进入“火警系统”的问题,电气设计人员必须和通风空调专业的设计人员密切配合,了解清楚哪个阀对应的是哪台风机或空调机,作出一个详细的联动动作表,提交给系统的承包商,以便在编制软件程序中将此逻辑关系一一列入,否则无从满足火灾情况下的联动要求。尽管有的承包商可能会根据图纸和现场的情况作出某些判断,但是否准确,并不能有完全的把握,甚至有些还出现错误。

 

3.2 电气专业内部协调

 

在设计一项工程时,电气专业往往分为强电和弱电，不同人员负责的设计内容有所侧重。然而“火警系统”的设计人员对强电设计人员应提出要求,在建筑设计防火规范和高层建筑设计规范中,都明确要求消防用电设备应采用专用的供电回路。故名思义，专用回路是不允许在该回路上再接上其它的非消防负荷。

 

参考文献

 

[1]  中华人民共和国公安部.火灾自动报警系统设计规范.北京：中国计划出版社，1999.

[2]  中华人民共和国公安部.汽车库、修车库、停车场设计防火规范. 北京：中国计划出版社，1998.

摘 要:电气节能技术在建筑工程中的合理利用将大大降低建筑结构的能耗。在阐述电气节能设计应遵循的原则的基础上,从不同角度提出了建筑电气技术在节能上的合理应用。

 

关键词:建筑电气;节能;应用

 

1 电气节能设计应遵循的原则

 

电气节能设计既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价,也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此,电气节能设计应遵循以下原则:

 

(1)适用性。就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求, 来优化供配电设计,促进电能合理利用。

 

(2)实际性。要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。

 

(3)节能性。应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等。这应该是节能的着眼点。

 

2 电气节能设计技术的合理利用

 

2.1 照明部分的节能

 

因建筑照明量大而面广,故照明节能的潜力很大。在满足照度、色温、显色指数等相关技术参数要求的前提下,照明节能设计应从下列几方面着手:

 

(1)采用符合要求的照度标准。各类建筑按照《建筑照明设计标准》要求选择合理的照度标准。同时对要求照度较高的场所尽量采用混合照明方式,突出重点部分。

 

(2)使用高效光源。采用T5、T8直管荧光灯,小功率陶瓷金属卤化物灯等。

 

(3)选用合理的照明灯具。选用效率高,易清扫和换灯的照明灯具。

 

(4)充分利用太阳光。通过外窗利用天然光;适 部位采用太阳能灯;利用太阳光采光技术。

 

(5)考虑照明环境。照明环境装修多考虑浅色、光泽的表面,可增加光反射,无论天然光还是人工照明光,均可提高照度。

 

2.2 合理设计供配电系统及线路

 

根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器, 实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

配电系统节电有多种途径,一种为采用高科技的瞬流抑制专用快速开关元件的组合,有效过滤电网电路中的瞬流浪涌,保护末端设备不受其影响或损坏;减少由此引起的用电设备能耗的增加,提高设备的运行效率,降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命,具有节电和保护设备的双重功效,另一种为分相智能无功补偿。

 

2.3 提高系统的功率因数

(1)正确设计和选用变流装置,对直流设备的供电和励磁,应采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组、汞弧整流器等直流电源设备。

 

(2)限制电动机和电焊机的空载运转。设计中对空载率大于50%的电动机和电焊机, 可安装空载断电装置;对大、中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置;对大型非连续运转的异步笼型风机、泵类电动机,宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式, 以节省电能。

 

(3)条件允许时,采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机,在经济合算的前提下,也可采用异步电机同步化运行。

 

2.4 建筑电气新技术的应用

 

为解决传统节能技术能源浪费大的问题,新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制。

 

另外,通过中控电脑则可监视和控制整个建筑的灯光、遮阳及空调设备,同时可以看到各区域、各房间的实际温度,并可设定各房间可调节温度的上下限;通过定时则可对定时上下班场所的灯光!空调、窗帘等进行定时控制。所有这些措施都可以达到节能的目的,有效地降低建筑电气的能耗。

 

民用建筑的节能潜力很大,建筑电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备,应用先进的设计技术,按照节能标准进行设计,为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。