淺談限流式保護器在建筑地下車庫防火中的應用

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】隨著當前社會經(jīng)濟快速地發(fā)展，人們生活水平有了大幅度的提升，私家車成為人們?nèi)粘３鲂械闹匾ぞ摺?/span>隨著私家車車輛的增加，地下車庫的應用也不斷增多。因此要做好地下車庫設(shè)計，特別是要重視地下車庫防火設(shè)計，提高地下車庫防火安全。該文從建筑地下車庫火災危險性入手，分析了地下車庫防火設(shè)計要點，并進一步對提高建筑地下車庫防火安全提出了具體的建議。

【關(guān)鍵詞】建筑 ；地下車庫 ；火災 ；防火設(shè)計 ；防火安全

0前言

當前地下車庫成為緩解停車難的主要手段，但隨著地下車庫數(shù)量的增加，對地下車庫設(shè)計標準也提出了更高的要求。在地下車庫防火設(shè)計過程中，影響其設(shè)計的因素較多，因此要基于實際情況入手，針對各項設(shè)計指標進行分析，全 面提高建筑地下車庫防水設(shè)計水平，以此來地提升車庫防范火災的整體能力。

1 建筑地下車庫火災危險性

1.1 火勢蔓延快

地下車庫孔口面積較少，排煙散熱性較差，一旦發(fā)生火災會導致熱煙聚積，散熱緩慢，內(nèi)部空間溫度會出現(xiàn)聚升的現(xiàn)象，室內(nèi)空氣體積也會變大，容易發(fā)生轟燃現(xiàn)象。在地下車庫火災發(fā)生初期，通道內(nèi)風流和煙氣會朝著原來的擴散方向流動，火勢擴大時，洞室內(nèi)空氣成分會發(fā)生變化，溫度增加，形成附加的火風壓，導致原來的風流方向發(fā)生改變，原有風壓增加，部分已經(jīng)到達出口的煙霧會折返回洞室內(nèi)，嚴重時還會出現(xiàn)跳躍式火點，導致火勢進一步擴散。

1.2 通風排煙難

地下車庫不同于地面建筑，火災發(fā)生時排煙散熱只能通過地面連接的出入口或是采光天窗，通風條件較差。而且地下車庫發(fā)生火災后，物質(zhì)燃燒時得不到充足的空氣，隨燃時間過長，會有較大的煙霧及有毒氣體產(chǎn)生。而且這些煙霧和有毒氣體無法從地下車庫空間內(nèi)排除，其充斥于整個地下空間，會對人員的生命造成嚴重威脅。

1.3 疏散困難

地下車庫不存在窗戶和陽臺，發(fā)生火災時只能從安全出口疏散?；馂陌l(fā)生時正常電源被切斷，在濃煙狀態(tài)下事故照明和疏散標志指示燈所起的作用十分有限，能見度較低，部分人員甚至無法對逃離方向進行辨識，疏散難度較大。而且地下車庫通常縱深較大，格局復雜，緊急疏散時引發(fā)的慌亂會導致疏散時間延長，增加危險性。另外，由于人員疏散方向與煙氣蔓延方向一致，因此在人員疏散過程中無法擺脫煙氣影響。

1.4 滅火救援難

地下車庫火災發(fā)生時，產(chǎn)生的高溫有毒氣體和濃煙的流動狀態(tài)具有復雜性和隨機性，因此地下車庫內(nèi)部能見度會急劇下降，無法對起火點和火災規(guī)模進行準確確定。一旦消防人員進入口缺乏完善的排煙設(shè)施，則會成為煙和熱的排出口，增加消除人員撲救的難度。另外，地下車庫內(nèi)通信系統(tǒng)干擾和屏蔽也會影響救援難度。

2 建筑地下車庫防火設(shè)計要點

2.1 了解地下車庫防火分區(qū)問題

相較于地面建筑而言，建筑地下車庫火災發(fā)生的危險性較高，而且火災發(fā)生概率較大，因此需要在地下車庫建設(shè)時嚴格按照相關(guān)要求來進行防火墻設(shè)計和設(shè)置，使其形成若干個單獨的防火區(qū)域，進一步提高車庫的防火功能。但在當前部分地下車庫建設(shè)過程中，部分開發(fā)商通常是利用防火卷簾來代替防火墻，這不僅與要求的劃分防火分區(qū)不符，而且在實際使用過程中如果地下車庫防火卷簾維護保養(yǎng)不到位，一旦發(fā)生火災，無法地發(fā)揮出防火卷簾的作用，無法對火勢進行隔離，則會導致火勢迅速蔓延。因此在地下車庫防火設(shè)計時，需要了解地下車輛防火分區(qū)問題，確保防火設(shè)計的合理性和科學性，提高地下車庫的防水能力。

2.2 做好疏散標識標志設(shè)計

在當前部分建筑物地下車庫疏散標識標志設(shè)計時存在不合理的問題，通常將人員疏散和車輛疏散標示相混淆，這樣當火災發(fā)生時，無法有序開展人員和車輛的疏散工作，從而影響具體的疏散效果，容易造成嚴重的生命財產(chǎn)損失。這就需要在具體設(shè)計地下車庫防火設(shè)施時，分開設(shè)置人員和車輛疏散出口，同時與地下車庫總體布局相結(jié)合，保證人員和車輛疏散出口設(shè)置的合理性，并以此為依據(jù)合理設(shè)計疏散標志，這樣發(fā)生火災時人員能夠及時、快速地撤離。

2.3 做好防煙樓梯間、消防電梯間前室及合用前室的防排煙設(shè)計

在實際地下車庫防火設(shè)計工作中，設(shè)計人員需要對建筑物實際情況進行了解，并針對建筑塔樓樓梯間、消防電梯 間前室及合用前室等部位是否自然通風進行了解，當無法自然通風時，則要求設(shè)計人員要進行機械壓送風系統(tǒng)的設(shè)計，更好地發(fā)揮其防排煙的目的。另外還要根據(jù)具體的防火規(guī)范規(guī)定， 通過利用裙房可開啟的外窗進行自然排煙，當裙房部分不具備自然排煙條件時，宜在前室或是使用前室設(shè)置局部機械排煙設(shè)施，實現(xiàn)防煙排煙的目的，提高建筑樓梯間、消防電梯間前室及合用前室的防排煙效果。

2.4 合理調(diào)整送風系統(tǒng)的送風量

通過合理對送風系統(tǒng)的送風量進行調(diào)整，可以進一步增強建筑地下室的防火功能。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，送風系統(tǒng)設(shè)計送 風量應以排煙量的 50% 作為低標準。同時設(shè)計人員還需要對排風量與有害氣體散發(fā)量及散發(fā)時的濃度進行計算，科學調(diào)整送風系統(tǒng)送風量，更好地發(fā)揮送風系統(tǒng)在地下車庫中的作用，將有害氣體及時排出，進一步降低火災發(fā)生機率。

3 提高建筑地下車庫防火安全的建議

3.1 嚴格按地下車庫防火標準驗收

在建筑地下車庫建成后，在具體驗收時，要嚴格按照相關(guān)法律法規(guī)及防火標準進行驗收，并針對剛建成的建筑地下車庫防火安全方面進行審查，一旦發(fā)現(xiàn)問題則責令及時進行返工處理，確保地下車庫防水標準能夠與具體的要求相符，進一步提高地下車庫防火能力。

3.2 落實車庫消防安全管理

為了進一步提高地下車庫的防火安全，則需要在實際工作中做好地下車庫消防安全管理工作，針對地下車庫的各個方面進行管控，及時發(fā)現(xiàn)地下車庫中存在的不安全因素，并通過對消防設(shè)施和設(shè)備進行合理設(shè)置，進一步提高地下車庫的防火性能。另外，在實際針對地下車庫消防安全管理工作中，還需要選擇能力強及經(jīng)驗豐富的管理人員，并制定完善的消防安全管理制度，規(guī)范管理人員的行為，確保消防安全管理工作能夠落實到實處，保證建筑地下車庫的防火安全。

3.3 提高居民安全意識

為了能夠進一步保證建筑地下車庫的防火安全，還要積極引導廣大居民的參與和支持。在實際工作中需要加強對居民地下車庫防火安全知識的宣傳和教育，提高居民安全意識，進一步豐富居民防火和滅火知識，使其積極地參與到建筑地下車庫防火工作中來，防范地下車庫火災的發(fā)生。

4限流式保護器在住宅電氣防火的應用

4.1限流式保護器的功能及應用方案

4.1.1 限流式保護器的設(shè)計

電氣防火限流式保護器可克服傳統(tǒng)斷路器、空氣開關(guān)和監(jiān)控設(shè)備存在的短路電流大、切斷短路電流時間長、短路時產(chǎn)生的電弧火花大，以及使用壽命短等當弊端，發(fā)生短路故障時，能以微秒級速度快速限制短路電流以實現(xiàn)滅弧保護，從而能顯著減少電氣火災事故，保障使用場所人員和財產(chǎn)的安全。

安科瑞ASCP200-1電氣防火限流式保護器的主要元件是固態(tài)開關(guān)，不同于傳統(tǒng)家用的空氣開關(guān)（微斷）。我們知道，傳統(tǒng)空氣開關(guān)的斷開是一種機械運動過程，分斷時間需要幾十毫秒(一般30～50ms)，帶負載斷開時通常伴隨有電弧的產(chǎn)生。而固態(tài)開關(guān)的斷開則是依靠半導體內(nèi)部的載流子運動實現(xiàn)，分斷時間微秒級，速度快，無電弧產(chǎn)生。

如圖1所示，當發(fā)生短路故障時，傳統(tǒng)空氣開關(guān)在電流升至C點時才能動作，且無法瞬時切斷電流，而固態(tài)開關(guān)則可以在電流升至B點時即瞬間切斷短路電流。 

圖1短路故障前后電流與時間關(guān)系圖

從流過電阻的電流熱量公式Q=I2Rt，可以很容易看出，傳統(tǒng)空氣開關(guān)與固態(tài)開關(guān)在短路時所釋放的能量差別可以達到數(shù)千倍之多。因此當裝配限流式保護器的回路發(fā)生短路故障時，就可以避免電弧的產(chǎn)生，從而降低了電氣火災。

4.1.2 ASCP200-1功能特點

ASCP200-1型電氣防火限流式保護器是單相限流式保護器，較大額定電流為63A。主要功能如下:

A）短路保護功能，線路發(fā)生短路故障時，能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護；

B）過載保護功能，線路持續(xù)過載時，保護器限流保護；

C）表內(nèi)超溫保護功能，保護器內(nèi)部器件工作溫度過高時，保護器限流保護；

D）過/欠壓保護功能，線路欠壓或過壓時，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；

E）電纜溫度監(jiān)測功能，被測線纜溫度超過報警設(shè)定值時，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；

F）漏電流監(jiān)測功能，線路漏電超過報警設(shè)定值時，保護器告警或限流保護（可設(shè)）；

G）通訊功能，保護器配置1路RS485接口，1路2G無線通訊，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到安科瑞Acrel-6000安全云平臺，或第三方監(jiān)控軟件或平臺，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

4.1.3 ASCP200-1技術(shù)參數(shù)

 

4.1.4 應用方案圖示

ASCP200-1型電氣防火限流式保護器建議安裝在入戶開關(guān)下端，額定電流值根據(jù)入戶開關(guān)的具體規(guī)格進行設(shè)置，典型應用示意圖如圖2所示：

 

圖2 ASCP200-1家用防火解決方案安裝示意圖

4.1.5 使用注意事項

在選用限流式保護器時，限流式保護器的設(shè)定的額定電流應該與其前的斷路器的額定電流保持一致。例如，當限流式保護器輸入端斷路器的額定電流為32A時，應將限流式保護器的額定電流設(shè)置為32A。為保障限流式保護器的正常使用，嚴禁將其使用于與其前端斷路器的額定電流不匹配的配電線路中。

ASCP200系列采用限流式保護器采用壁掛式安裝，可以掛墻安裝，也可以安裝在箱體內(nèi)，應確保安裝場所無滴水、腐蝕性化學氣體和沉淀物質(zhì)，并注意環(huán)境溫度和通風散熱。

為確?？煽窟B接，接線時應按接線圖進行，同時為了防止接頭處接觸電阻過大而導致局部過熱，也避免因接觸不良而導致保護器工作不正常，線頭應采用合適大小的U形冷壓頭壓接后，再插入保護器相應端子上并將螺釘擰緊壓實。

保護器內(nèi)部帶有交流電，嚴禁非人士擅自打開產(chǎn)品外殼。保護器在使用期間，若被保護線路發(fā)生短路或過載故障而被限流保護時，保護器仍處于帶電狀態(tài)，不允許隨意碰觸用電線路的金屬部分。待檢查線路，并排除故障后，長按保護器的復位按鍵約2秒鐘，使保護器恢復正常運行時。

當保護器因超溫而發(fā)生限流保護時，則可能是因為負載電流過大，環(huán)境溫度過高或通風散熱不良等原因?qū)е?，可通過加強通風等措施，等保護器溫度降下來后，再長按復位鍵，使保護器復位，恢復正常運行。

5結(jié)語

地下車庫作為地下建筑工程，對于其位置的特殊性，一旦發(fā)生火災撲救難度較大，也會導致嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此需要重視建筑地下車庫防火設(shè)計，充分利用先進的防火設(shè)計理念和技術(shù)，提高地下車庫防火設(shè)計水平，使其與實際防火要求相符。特別是針對于新建、改建及擴建的地下車庫，更需要根據(jù)消防技術(shù)規(guī)范要求來強化防火設(shè)計，并積極采取的措施做好防火和滅火工作，及時消除常見的地下車庫消防安全隱患，保證地下車庫使用的安全。

參考文獻

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