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浅谈医院预防电气火灾的措施

更新时间:2023-11-24点击次数:490次
浅谈医院预防电气火灾的措施

任运业

安科瑞电气股份有限公司  上海嘉定 201801

摘 要:概述了医疗机构发生电气火灾的主要原因,以某医院为例,从电气工程施工质量、电器产品质量、施工用电管理、科室用电管理、电力系统运行管理、用电需求侧的管理六个方面,详细探讨了医院预防电气火灾的措施。

关键词:医院;电气火灾;预防措施;

1引言

根据公共建筑电气火灾事故统计分析,2000年至2018年我国发生死亡人数3人以上的公共建筑电气火灾共87起,死亡人数为1389人。2016年全国医疗机构发生的火灾中47.5%是由电气原因引发的。从既往医院发生电气火灾的案例看,电缆问题、设备故障、违章施工是造成电气火灾的主要原因。从公共建筑电气火灾案例分析来看,电器故障、人为因素(违规操作)、电线老化短路、导线接触不良、电器引燃其他可燃物等是造成公共建筑电气火灾事故的主要因素。医院要针对电气火灾发生的原因,采取有效的管理办法,消除隐患,防止电气火灾事故的发生,保证医疗工作的正常开展。

2医院用电概况

我院是依托中心,集临床、科研、教学为一体的三级甲等肿瘤专科医院,建筑面积为200000m2,由15栋楼宇组成。供电系统总容量为20200kVA,由一个主高压配电室和三个分高压配电室组成,共计12台变压器。两路外电源输入到医院,经过高压配电分配、变压器降压、低压配电分配、电缆传输、二次或三次配电分配、再次电缆传输等多个环节,*终到达用电终端。供电环节多,用电负荷的场景不同,每一个环节和不同用电场景都存在供电隐患,一旦发生电气火灾事故,可能导致患者的诊疗活动中断,严重时将影响患者生命。3电气火灾原因分析

(一)电气工程质量

影响电气工程质量的主要因素是材料与施工。电缆质量不合格主要表现为:导线截面积小于额定截面积、导线铜材质不合格,导致电缆承载的额定电流达不到要求,使用中会使电缆温度升高;电缆大部分采用隐蔽敷设,散热条件不好,容易引发火灾。电线管大多使用金属材质,在穿管施工中,如果接头处或转弯处处理不好,会有毛刺,穿电线时容易造成电线的绝缘破损,引起漏电短路,从而引发火灾;配电柜和配电箱中,断路器、继电器、接触器、漏电保护器等与导线连接的螺丝如果未拧紧,电流流过时接点就会发热,时间长了温度会升高,破坏绝缘,引起短路。

(二)电器产品质量

伪劣的电器产品极易引发火灾,尤其是小型的医疗电器、照明设施、各类电气元器件、充电设备等。

(三)施工用电管理

外来单位在医院进行各项工程施工,未按照要求配置临时用电设施,私拉乱接电线,未配备漏电保护装置;人员用电安全意识淡薄,不具备电工操作资格的人员违规操作施工,从而引发电气火灾事故。

(四)科室用电管理

病房和办公室使用的电脑、打印机、电冰箱、微波炉等,科研课题组使用的低温冰箱、各类科研仪器等,未按照要求进行规范布线;多个插线板串联使用,插头与插座不匹配,造成插头与插座接触不良,长时间使用后插座冒烟或被烧坏;设备的电源线绝缘破损,纸张、书本、杂物堆积在电器周围,影响设备散热,发生电气故障,引燃周围可燃物;各类带蓄电池的设备充电管理不规范,引起电池着火,引发事故。

(五)电力系统运行管理

未按照要求进行高压预防性试验,保护定值未校准;供电设备带隐患运行,变压器、电力电缆绝缘性能下降;运行、维修人员违规操作,应急处置程序不完整;绝缘工具不合格或未定期检验;人员不具备上岗资格;劳动防护不规范等,这些都容易引发电气火灾事故。

(六)用电需求侧的管理

未合理地规划医院的用电负荷分配,在用电负荷高峰时变压器负载率高;医院每年都有大型设备的新增或更换,对新增设备的额定功率、额定电压和电流、峰值功率、启动电流、功率因数、谐波干扰等参数不清楚,选择的低压配电开关如果不能满足使用要求,给后期的使用埋下了电气火灾的隐患。

4有效预防电气火灾事故的措施

(一)电气工程建设与改造

一般情况下,电气工程建设、改造完成后可使用15年以上。电气工程的质量关系到整个供电系统的安全。供电系统的容量、中压配电柜和低压配电柜的选型、电缆和路由器的选型、供电系统上下级断路器整定电流的数值以及应急供电的能力保障等,都须要进行统筹规划,以提供安全供电保障,满足临床、科研、教学的需求。为了使供电系统安全有效运行,电气工程建设与改造须要重点关注以下内容。

第一,电气工程须要委托有专业资质的设计单位承担,院方将用电的需求以及各类负荷的参数准确提供给设计单位,应考虑未来增加设备所需的负荷容量,在设计时留出冗余,满足未来用电需求。

第二,电气工程中使用的电气元件到货时,建设方、施工方、监理方须要共同对货物进行查验,查验内容包括产品外观、产品型号及数量、出厂合格证、3C产品证明、电缆测试报告等,在配电柜和配电箱送电前须要检查、紧固所有螺丝。

第三,工程中使用的电力电缆大部分采用隐蔽敷设,室内敷设到电缆桥架中,室外敷设在电缆沟道中,或采用直埋的方式。电力电缆敷设好后,使用期一般可超过10年,有些甚至可以达到20年以上,电缆在使用中是否发热、是否有隐患,不容易被发现,因此,质量合格的电力电缆至关重要。电力电缆近80%的成分是铜材料,有些厂家为了获取高额利润,降低导线的截面积,使用含杂质的铜,降低了电缆承载电流的数值,在线路负荷增加或环境温度上升时,电缆温度会加剧升高,加速电缆绝缘的老化,严重时会产生供电线路漏电、短路,引发火灾事故。电缆到货后,应要求生产厂家提供该批次电缆的检测合格报告,还要对电缆现场取样,并委托CMA(中国计量认证)认证的检测机构进行复检。复检主要检测导体电阻值和截面积这两个指标。表1为我院在电力工程中购买的180m电缆(型号为:ZRC-YJV22-4×70+1×35)送检后的检测数值,检测合格后才能够进行敷设施工。

第四,在墙壁中预埋电线时,先敷设穿线管,后穿电线。金属的穿线管在转角处或接头处容易出现毛刺,穿电线的时候会损伤绝缘层,造成绝缘性能下降,使用后由于受潮等原因,造成相线对地短路。因此,安装前用锉刀等工具对金属穿线管管口进行打磨,使管口平滑、不带毛刺,这样穿线时便不会损伤电线的绝缘层。电线布好后要进行绝缘测试,包括相线间的绝缘、相线对地的绝缘、相线对零线的绝缘,绝缘阻值符合要求后再送电,防止短路事故发生。

第五,在医院的电力系统中,从配电室的低压开关到用电的负载,中间须要经过三级以上低压供电分配传输,从供电端到用电端,断路器的电流整定值须要逐级减小,防止出现下级开关短路,造成越级跳闸。

(二)电器产品和电气元器件购买的电器产品和电气元器件要有中国强制性产品认证(ChinaCompulsoryCertification),简称3C认证。

批量采购时,还要查验生产企业资质、产品合格证、各类检测证明文件、产品试验证明等,从而保证产品的质量,杜绝购买无证、tao牌、贴牌、伪劣的电器产品和电气元器件。

(三)施工用电管理

第一,施工现场应有用电安全管理规范和制度,电气施工作业人员须持有有效的电工操作证书,严格遵守各项电气安全操作规程。

第二,施工现场的临时用电应采用三相五线制,电缆干线使用五芯电缆,室内配线采用绝缘导线,电气设备的金属外壳须与保护零线连接。施工单位自备的电力电缆、电动机具、照明器具等电气设备,性能应良好,符合安全技术规范。

第三,施工方应向医院主管部门提交总用电容量需求,医院负责给施工方指ding电源开关接线位置,不得随意私拉乱接电线。

第四,施工单位配电系统应设置总配电箱和分配电箱、开关箱,实行分级配电,严格执行“一机一箱一闸"制。开关箱内装设漏电保护器,其额定漏电动作电流应不大于30mA,额定漏电动作时间应不大于0.1s,保护装置完好、有效。

第五,潮湿环境下的临时照明设施应使用36V以下的电压,在使用手持电动工具作业时,应有专人监护。

第六,施工单位进场时,应与医院施工主管部门签订《安全用电协议书》。

(四)科室用电安全管理

第一,每个科室须设立多名电气安全管理员,按照工作区域划分其职责。电气安全管理员每周对负责的区域进行一次巡查,主要查看电气设备周围是否通风,散热是否良好,是否有易燃易爆物品,环境是否潮湿、电气设备是否存在违规操作等;下班后要断开不使用的电气设备的电源;检查电气设备的电线、插头、插座是否完好,发现损坏时应及时报修。

第二,组建电气安全管理员微信群,群成员包括科室电气安全管理员、供电系统运行人员、专业维修人员、安全保卫人员,如发现电气隐患,随时在群里反映,可以做到快速响应,将隐患消除在萌芽状态。我院于2017年建立电气安全管理员微信群,目前拥有成员225人,起到了良好的预防效果。

第三,医院办公场所的电源插线板较多,伪劣的电源插线板存在安全隐患。应由医院统一采购带有3C认证的新标准电源插线板;电源插线板安装要规范,应垂直悬挂,不能直接放置在地面和桌面,不能串联使用;不能用于2000W以上的电气设备。

第四,在办公场所不能对各类充电式交通工具及大功率电器进行充电,尤其是个人的电动交通工具。对于医院工作所需的充电设备,要制定详细的充电管理制度,由专人管理并由电气安全管理员监管。个人购买的电气设备,不能在医院使用。

第五,定期对电气安全管理员进行培训,培训内容包括法律法规、用电安全、巡查方法、隐患处置、情况上报等,医院在节假日和重大活动之前检查督察,查看科室电气安全管理员的巡查记录是否完善、巡查的内容是否准确。

(五)电力系统的运行管理

第一,电力系统运行维护人员,应持有有效的电工操作证,上岗时正确穿戴劳动防护用品,并熟悉灭火器的种类、布置、适用范围与使用方法。

第二,电力系统运行维护人员要熟悉医院的供电系统,特别是医院的用电负荷的分级情况,应急负荷的运行状态。医院用电负荷分为一级、二级、三级,其中一级负荷中还包含特别重要的负荷。我院是肿瘤专科医院,一级负荷特别重要负荷为手术室和ICU;一级负荷包括消防系统、消防电梯、安防系统、中控室、信息机房、应急照明;二级负荷包括大型医用设备、检验生化设备、污水站、医用气体站;剩余的是三级负荷。运行维护人员熟悉一级、二级负荷从配电室到用电终端的供电情况,发生电气事故后要能够快速处置。

第三,要有完整的供电系统资料。我院有四个高压配电室,由于建设年代不同,配电室的中压配电柜、低压配电柜、变压器、发电机、直流屏的品牌和型号不同,技术资料较为分散,使用时不易查找,这就须要对电力系统的技术资料进行整理汇编,形成一套完整的技术资料,包括配电柜的型号、开关品牌型号、电流互感器(CT)和电压互感器(PT)的变比;10kV继电保护的种类和变比、动作电压和动作电流、动作时间;变压器的品牌、型号、容量、生产厂家和日期;低压出线的位置信息、电缆型号、长度等,汇编成册后方便查找使用。

第四,掌握负荷规律(负荷分级情况),并且要了解每台变压器的全年负载情况,特别是夏季用电高峰期的变压器负载率,随时能够实现N-1的运行方式,如不能实现,还要有减负荷的方案,紧急情况下停止部分三级负荷的供电,保证一级、二级负荷的用电需求。

第五,建立适合医院自身情况的应急处置预案,预案内容包括两路10kV外电源分别带全站、一路10kV外电源通过联络开关带全站的六种倒闸方式,还应该包括一路或两路10kV外电源无电、越级跳闸、瞬时电流速断保护、零序接地过电流保护、供电事故应急处置等内容,保证发生供电事故时能够及时处置,降低电气火灾的风险。

第六,配电柜、配电箱内元器件容易发生接头虚接,存在接点电阻,造成温度升高,时间长了会冒烟烧毁。定期对配电柜主要元器件的接头用红外线测温枪进行温度测试,发现温度异常后及时处理;每年用红外线测温仪对所有配电柜进行一次检测,可以检测元器件内部工作温度,及时发现安全隐患,杜绝电气火灾的发生。

第七,每两年进行一次高压预防性试验,包括10kV母线绝缘和耐压试验;10kV开关绝缘和耐压试验,开关操作机构动作测试;10kV电缆绝缘和耐压试验;变压器绝缘和耐压试验;继电保护定值测试,包括过流、速断、零序等动作测试等。

(六)用电需求侧管理

医院的电力主管部门要统筹考虑全院的电力负荷容量,尽可能提前预判电力负荷的增长,为后续电力运行管理提供安全保障。

第一,医院的电力主要消耗在暖通空调、医疗设备、照明等,医院供电的变压器总容量,如果能够达到100VA/m2建筑面积,则基本可以满足医院的用电需求。在保证电力容量的同时,须要合理地进行电力负荷的分配,以保障安全供电。

第二,在购置新设备、既有设备迁移、施工临时用电、建筑改造等情况下,须要提前进行用电的申请,按照要求填写《用电需求申请表》,申请表内容包含用电的地点、额定功率、峰值功率、额定电压及电流、预计启用时间等,由电力运行管理部门根据要求提前规划以满足用电需求。

第三,如果用电功率小于30kW,在一周内解决供电,满足用电需求;如果用电功率大于30kW的(MR、加速器等设备功率都在100kW以上),须要进行供电规划,应预留出三个月以上时间,用于增容施工。在我院三个高压配电室的改造中,预留了40个以上的备用出线开关,尤其是400A、630A的出线开关,为以后医院发展提前谋划好电力分配。用电需求侧管理在我院已经实行了四年,取得了很好的效果。表2是我院*近4年的用电需求申

请统计。

5安科瑞电气火灾监控系统

(1)概述

Acre1-6000电气火灾监控系统,是根据中心的消防电子产品试验认证,并且均通过严格的EMC电磁兼容试验,保证了该系列产品在低压配电系统中的安全正常运行,现均已批量生产并在全国得到广泛的应用。该系统通过对剩余电流、过电流、过电压、温度和故障电弧等信号的采集与监视,实现对电气火灾的早期预防和报警,当必要时还能联动切除被检测到剩余电流、温度和故障电弧等超标的配电回路;并根据用户的需求,还可以满足与AcreIEMS企业微电网管理云平台或火灾自动报警系统等进行数据交换和共享。

(2)应用场合

适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。

(3)系统结构

(4)系统功能

监控设备能接收多台探测器的剩余电流、温度信息,报警时发出声、光报警信号,同时设备上红色“报警"指示灯亮,显示屏指示报警部位及报警类型,记录报警时间,声光报警一直保持,直至按设备的“复位"按钮或触摸屏的“复位"按键远程对探测器实现复位。对于声音报警信号也可以使用触摸屏“消声"按键手动消除。

222

当被监测回路报警时,控制输出继电器闭合,用于控制被保护电路或其他设备,当报警消除后,控制输出继电器释放。

通讯故障报警:当监控设备与所接的任一台探测器之间发生通讯故障或探测器本身发生故障时,监控画面中相应的探测器显示故障提示,同时设备上的黄色“故障"指示灯亮,并发出故障报警声音。电源故障报警:当主电源或备用电源发生故障时,监控设备也发出声光报警信号并显示故障信息,可进入相应的界面查看详细信息并可解除报警声响。

111

当发生剩余电流、超温报警或通讯、电源故障时,将报警部位、故障信息、报警时间等信息存储在数据库中,当报警解除、排除故障时,同样予以记录。历史数据提供多种便捷、快速的查询方法。

事件页面

(5)配置方案

应用场合

型号

产品照片

功能

消防控制室

Acrel-6000/B

适用于1~4条通信总线*多可连接256个探测器,可适用于壁挂安装的场所。

Acrel-6000/Q

适用于大型组网,壁挂式监控主机数量较多且需集中查看的场所,主要监测壁挂主机信息。

一、二级

低压配电

ARCM200L-Z2

三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvarh、Hz、cos中),视在电能、四象限电能计量,单回路剩余电流监测,4路温度监测,2路继电器输出,4路开关量输入,事件记录,内置时钟,点阵式LCD显示,2路独立RS485/Modbus通讯

ARCM200L-J8

8路剩余电流监测,2路继电器输出,4路开关量输入,事件记录,内置时钟,点阵式LCD显示,1路RS485/Modbus通讯

ARCM300-J1

1路剩余电流监测,4路温度监测,1路继电器输出,事件记录,LCD显示,1路RS485/Modbus通讯

AAFD-□

检测末端线路的故障电弧,485通讯,导轨式安装。

ASCP200-□

短路限流保护、过载保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测,1路RS485通讯,1路GPRS或NB无线通讯,额定电流为0-40A可设。

短路限流保护、过载保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测,1路RS485通讯,1路NB或4G无线通讯,额定电流为0-63A可设。

配套附件

AKH-0.66

测量型互感器,采集交流电流信号

AKH-0.66/L

剩余电流互感器,采集剩余电流信号

ARCM-NTC

温度传感器,采集线缆或配电箱体温度

6结束语

我院从电气火灾事故涉及的电气工程施工质量、电器产品质量、施工用电管理、科室用电管理、电力系统运行管理、用电需求侧管理六个方面,制定了详细的管理规定与预防措施,并制定和完善了奖惩措施,定期检查规章制度落实情况,将电气火灾事故隐患消除在萌芽状态,有效地防止了电气火灾事故的发生。由于医院不断发展、用电设备设施不断更新,预防电气火灾事故将是一个长期和持续的过程,应在现有制度下狠抓落实,并根据发展变化不断完善管理制度,充分利用电气火灾报警监控系统,从而保证医院电力系统安全,保证医疗教学、科研活动的正常开展。

参考文献

  1. 安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版

  2. 赵志全.2000~2019年我国境内49起医院仓储火灾统计分析[J].中国医院建筑与装备,2020,21(9):127-128.

  3. 陈平乐.建筑电气火灾事故原因分析及预防措施[J].低碳世界,2020,10(11)::225-226.

  4. 马琪.广州某医院电气火灾事故原因分析及整改措施[J].中国医院建筑与装备,2016(12):100-102.

  5. 王建家,王滨,朱津国,胡建华,王峥,王东伟,张佳森,蔡建强,程勇.医院预防电气火灾的措施

作者简介

任运业,男,现任职于安科瑞电气股份有限公司,主要从事电气火灾监控系统的研发和应用。


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