安科瑞 繆凱倫
摘要：棉紡織廠屬于火災(zāi)危險(xiǎn)場所,，在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)要考慮并采取一定的防火措施,。本文從接線,、熔斷器的選用,、中性點(diǎn)接地方式的選擇和接地等問題,，介紹了電氣防火的一些措施,。并就引發(fā)火災(zāi)較嚴(yán)重的線路短路故障問題,，介紹了電氣防火限流式保護(hù)器的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：棉紡織廠,；電氣防火,；限流式保護(hù)器
以原棉作為主要生產(chǎn)原料的棉紡織廠，在生產(chǎn)過程中要產(chǎn)生飛花,、棉絨,、棉絮、粉塵等大量易燃物質(zhì),，一遇火源,，較易發(fā)生火災(zāi)，特別是容易發(fā)生電氣性質(zhì)的火災(zāi)事故,。若避免發(fā)生電氣火災(zāi)事故,，就要采取一些相應(yīng)措施,。
1、電動(dòng)機(jī)接線 配線管路問題
1.1電動(dòng)機(jī)出線口接線盒,，是電氣線路故障的要點(diǎn),。
運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，電動(dòng)機(jī)線路的故障有三分之二以上發(fā)生在接線盒內(nèi),。其原因,，多數(shù)情況是由于緊固螺釘按得不緊，電動(dòng)機(jī)振動(dòng)太大,，引出線人為地觸動(dòng),、彎曲，電機(jī)起動(dòng)時(shí)導(dǎo)線之間產(chǎn)生的排斥力的作用等原因造成接線端子松動(dòng)或引出線折斷,，以及接頭過熱,，絕緣老化，從而引起短路故障,。如果接線盒密封不好,，鉆進(jìn)大量的飛花、塵埃,，并被發(fā)生故障產(chǎn)生的火花點(diǎn)燃,，就會竄出火星釀成火災(zāi)事故。為適應(yīng)防火要求,，應(yīng)將通用型的開啟式或開口式的接線盒一律改制成封閉式接線盒,。在改制接線盒時(shí)既要注意采取封閉措施，又要使接線盒內(nèi)有一定的空間裕度,，防止絕緣一旦老化或損壞,，由于線頭互相壓得過緊而發(fā)生相間短路。
1.2電源線的保護(hù)管改用四氟乙烯軟管,。
埋在地下保護(hù)電機(jī)電源線的鋼管,，露出地面高度不超過150毫米，與接線盒相連時(shí),，常用金屬蛇皮軟管,，容易受到外界的觸動(dòng)和碰傷，引起短路發(fā)生電火花,。為消滅這一事故隱患,，可將原機(jī)配帶的金屬蛇皮軟管，改用四氟乙烯軟管,。在與露出地面的鋼管相套時(shí),，要注意處理好連接處，可用634號環(huán)氧樹脂膠粘合,，也可用乙烯帶扎緊,。
1.3選用電動(dòng)機(jī)電源線時(shí)應(yīng)考慮導(dǎo)線的強(qiáng)度和韌性,。
棉紡織廠大多使用容量較小的電動(dòng)機(jī)，電源線一般只考患導(dǎo)線的允許工作電流,，不考慮導(dǎo)線的強(qiáng)度和韌性,。例如:織機(jī)上的電動(dòng)機(jī)容量一般在0.8千瓦或以下，使用單股導(dǎo)線(特別是單股鋁芯導(dǎo)線)在接線盒內(nèi)作硬性連接時(shí),，因織機(jī)振動(dòng)比較強(qiáng)烈，很易使連接處松動(dòng)或使導(dǎo)線折斷,，造成電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行或短路,。防止措施是，凡受振動(dòng)威脅的電動(dòng)機(jī),不論容量大小,，與電機(jī)相聯(lián)這段電源線均改用多股銅芯導(dǎo)線,，避免發(fā)生導(dǎo)線折斷事故。
2,、熔斷器的選擇和使用
有些火災(zāi)是由于對熔斷器選擇,、使用不當(dāng)使熔斷器熔斷迸出電火花引起。所以,，棉紡織廠合理選擇,、使用熔斷器，是不可忽視的一個(gè)重要環(huán)節(jié),。在一般情況下,，對于單臺直接起動(dòng)的鼠籠式電動(dòng)機(jī)，均按下列公式選擇熔斷器,。
Le.r≥Lg.d/(2-2.5)
或Ie.r≥Le.dx 2.5
式中:le.r 熔絲的額定電流;
Ig.d 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流;
Le.d 電動(dòng)機(jī)的額定電流,。
按上式選擇出的熔斷器，是只根據(jù)熔斷電流大小來確定的,，并未考慮標(biāo)志熔斷器安秒特性兩個(gè)因素中的另一因素一一熔斷時(shí)間,。事實(shí)上，不同型號的熔斷器安秒特性有著很大的差異,。例如熱容量較大的RC型熔斷器和熱容量較小的RL型熔斷器,，它們的安秒特性有近2倍的差異。倘若按同一公式選擇不同型號的熔斷器,在實(shí)際運(yùn)行中勢必會發(fā)生拒動(dòng)或誤動(dòng),，不僅起不到應(yīng)有的保護(hù)作用,，而且還會造成不良后果。根據(jù)棉紡織機(jī)器運(yùn)行的特點(diǎn),，大多選用螺旋式熔斷器作為電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)裝置,，選擇公式:
Le.r≥Lg.d/(1-2)
或le.r≥le.dx 3.5-5
具體選擇方法是:
對于10千瓦以下的電動(dòng)機(jī)，可用:
Le.r≥le.dx5
對于10千瓦以上,、28千瓦以下的電動(dòng)機(jī),，可用:
Le.r≥le.dx3.5
選用熔斷器時(shí),，還要考慮熔斷器的斷流容量。因熔斷器熔斷時(shí),，一般處于兩種可能,，一是在起過允許電流下熔斷，二是在開斷電流時(shí)熔斷,，屬于哪一種熔斷,，在實(shí)際運(yùn)行中只能憑運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)判斷。凡是熔斷時(shí)響聲特別大,，出現(xiàn)火花,管內(nèi)熔絲熔成許多小點(diǎn),，熔管內(nèi)壁有熔絲蒸汽附著，管內(nèi)壁有燒焦現(xiàn)象甚至發(fā)生爆裂的,，大多是斷開開斷電流時(shí)熔斷的其它,，則屬于一般的過載電流時(shí)熔斷的。當(dāng)短路電流超過熔斷器斷流容量時(shí),，熔斷器就不能合理的斷開,，此時(shí)熔斷器常常發(fā)生爆裂、燒毀,繼而導(dǎo)致兩相或三相短路,。
在選用熔斷器時(shí),對斷流要求應(yīng)給以足夠的重視,使用時(shí),，須注意以下三點(diǎn);
1）熔絲的額定電流不能大于熔管的額定電流。
2）注意熔斷器的額定電壓值,，不要用在高于熔斷器工作電壓的電路中,。
3）不可忽視熔斷器斷流的次數(shù)。根據(jù)技術(shù)條件規(guī)定,，RC系列熔斷器保證安全斷開額定斷流容量1-3次,，RM,系列的熔斷器在斷開3次額定斷流容量后須更換，棉紡織廠應(yīng)用較廣泛的RL系列的熔斷器安全斷開斷流的次數(shù)為3-5次,。這些規(guī)定在日常維護(hù)工作中須認(rèn)真遵守,。
3,、中性點(diǎn)工作制的選擇
根據(jù)我廣歷年來電氣火災(zāi)事故的分析,，因單相對地短路造成的火災(zāi)事故占70%,，兩相短路和兩相對地短路占25%，三相短路占5%,。上述情況表明,，解決單相對地短路而產(chǎn)生的電火花或電弧，是減少和避免電氣火災(zāi)事故的關(guān)鍵,。
我廠使用兩臺電力變壓器供全廠用電,，原設(shè)計(jì)采取中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的三相四線制的供電方式。這樣,，同一車間內(nèi)的動(dòng)力,、照明電源雖然可以使用同一臺電力變壓器,，但由于配電線路分布較廣，電氣設(shè)備較多,，與原棉,、棉條等易燃生產(chǎn)原料混雜一起，一旦出現(xiàn)單相對地短路,，便有很大的短路電流產(chǎn)生,。后來，根據(jù)各車間的實(shí)際情況,，將供給易發(fā)生電氣火災(zāi)紗廠用電的電力變壓器的中性點(diǎn),由直接接地改為不接地,另取照明電源,。這樣，如發(fā)生單相對地短路時(shí),，故障的那一相對地電壓接近于零，因而不會再出現(xiàn)較大的電火花了,。兩年來,，我廠先后發(fā)生過50多次單相對地短路現(xiàn)象，每次都準(zhǔn)確地發(fā)出接地聲光信號,，值班人員迅速地加以排除,，避免了發(fā)生電氣火災(zāi)事故。
4,、接地問題
電氣設(shè)備接地和接零的設(shè)計(jì)及施工,，不但要考慮電氣系統(tǒng)和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和人身安全，而且還應(yīng)盡可能地避免接地線發(fā)生斷線或接觸不良,，以免產(chǎn)生火花引起火災(zāi),。
我廠電氣設(shè)備金屬外殼的接地線，原設(shè)計(jì)是用金屬保護(hù)管外皮或金屬蛇皮管外皮或接地導(dǎo)線直接埋入地下,。在實(shí)際運(yùn)行中,，曾多次因金屬蛇皮管折斷或地下接地導(dǎo)線受腐變質(zhì)甚至爛掉，造成電動(dòng)機(jī)接地線接觸不良產(chǎn)生火花而引起火災(zāi),。為杜絕事故隱患,，我們將生產(chǎn)車聞內(nèi)所有電氣設(shè)備金屬外殼的接地線，一律與相線一起敷設(shè)在同一根保護(hù)管內(nèi)《采用電纜時(shí),，則選擇四芯的),其絕緣要求與相線相同,。所有電機(jī)及電器的接線盒內(nèi)，都設(shè)有專門接地用的螺絲,，接地用的導(dǎo)線或電纜芯都須接在這個(gè)專用的螺絲上,。
接地螺絲的大小對接地線是否安全可靠關(guān)系甚大，不可忽攏,。接地螺絲和接地線不小千表1內(nèi)列出的數(shù)據(jù)時(shí),，一般都能滿足接地要求,。
表1電氣設(shè)備接地螺絲和接地線的規(guī)格
接地線的截面按下列公式選樣，可保證可靠而迅速地切斷接地短略電流,。
Ig= U/Zn≥KIH
式中: Id—短路電流
U—系統(tǒng)相電壓
Zn—相地回路中的阻抗,，包括變壓器阻抗在內(nèi);
K—?jiǎng)幼飨禂?shù)，采用熔斷器作保護(hù)時(shí),，K值至少為4,，采用自動(dòng)開關(guān)作保護(hù)時(shí)，K值至少為2;
IH—熔斷器額定電流或自動(dòng)開關(guān)脫扣器的整定電流,。
5,、電氣防火限流式保護(hù)器的選用
電氣防火限流式保護(hù)器是線路短路保護(hù)產(chǎn)品，可以合理克服傳統(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(shí)間長、短路時(shí)產(chǎn)生的電弧火花大,，以及使用壽命短等弊端,，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，能以微秒級速度快速限制短路電流以實(shí)現(xiàn)滅弧保護(hù),，能顯著減少電氣火災(zāi)事故,，保障棉紡廠這種易燃場所的供電安全。
以安科瑞品牌的產(chǎn)品為例,，其ASCP系列電氣防火限流式保護(hù)器功能特點(diǎn)及選型如下表所示：
電氣防火限流式保護(hù)作為末端線路的短路滅弧保護(hù)產(chǎn)品,，通常設(shè)置于被保護(hù)線路的斷路器的后端，串接線被保護(hù)線路中,，各線路的限流保護(hù)器通過有線組網(wǎng)或無線的方式將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)或安全用電云平臺,，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。組網(wǎng)拓?fù)鋱D如下圖所示,。
電氣火災(zāi)主機(jī)組網(wǎng)拓?fù)鋱D 安全用電管理云平臺拓?fù)鋱D
用戶通過監(jiān)控主機(jī),，Web瀏覽器或手機(jī)APP就可以查看各電氣防火限流式保護(hù)器的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù),，并可遠(yuǎn)程對保護(hù)器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,、限流控制，以及消音,、復(fù)位等操作,。軟件操作界面如下圖所示。
安全用電管理云平臺界面 智慧消防管家APP界面
6,、總結(jié)
事實(shí)告訴我們,，搞好棉紡織廠的電氣防火工作，不僅僅要做好日常維護(hù)檢修等基礎(chǔ)性工作，更重要的是要對那些經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證確實(shí)不合理,、不完善或不適用的工藝設(shè)計(jì),、施工方案、設(shè)備選用及設(shè)備布局等進(jìn)行改革,，從根本上提高各套生產(chǎn)和控制裝置運(yùn)行的可靠性,，以實(shí)現(xiàn)長周期，滿負(fù)荷運(yùn)行,，達(dá)到安全,、穩(wěn)定、持續(xù)生產(chǎn)的目的,。另外,，隨著現(xiàn)代電氣防火技術(shù)和產(chǎn)品不斷成熟，采用新的電氣防火解決方案,，不僅能提高供電的安全性,，還能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，無人值守,，減少人手的同時(shí),，提高管理效率。
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