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棉紡織廠電氣防火措施及電氣防火限流式保護(hù)器的應(yīng)用

更新時(shí)間:2022-10-12 點(diǎn)擊次數(shù): 617次

 摘要:棉紡織廠屬于火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)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)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,容易發(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,是電氣線路故障的重點(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(huì)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(hào)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(duì)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(duì)于單臺(tái)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(hào)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(hào)的熔斷器,在實(shí)際運(yùn)行中勢(shì)必會(huì)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(huì)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(duì)于10千瓦以下的電動(dòng)機(jī),可用:
Le.r≥le.dx5
對(duì)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,二是在極限開斷電流時(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,大多是斷開極限開斷電流時(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),熔斷器就不能有效的斷開,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(duì)斷流要求應(yīng)給以足夠的重視,使用時(shí),注意以下三點(diǎn);
       1)熔絲的額定電流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次額定斷流容量后更換,棉紡織廠應(yīng)用較廣泛的RL系列的熔斷器斷開斷流的次數(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(duì)地短路造成的火災(zāi)事故占70%,兩相短路和兩相對(duì)地短路占25%,三相短路占5%。上述情況表明,解決單相對(duì)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(tái)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(tái)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(duì)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(duì)地短路時(shí),故障的那一相對(duì)地電壓接近于零,因而不會(huì)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(duì)地短路現(xiàn)象,每次都準(zhǔn)確地發(fā)出接地聲光信號(hào),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,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)線或電纜芯都接在這個(gè)專用的螺絲上。
       接地螺絲的大小對(duì)接地線是否可靠關(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最小規(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,可以有效克服傳統(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(zhǎng)、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(jí)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(chǎng)所的供電。
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(cè)數(shù)據(jù)上傳到安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)或用電云平臺(tái),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 用電管理云平臺(tái)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(duì)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。
用電管理云平臺(tái)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(duì)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(zhǎng)周期,滿負(fù)荷運(yùn)行,達(dá)到、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。
 
參考文獻(xiàn):
[1]. 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè). 2022.05版
[2]. 張景魁.棉紡織廠電氣防火措施.勞動(dòng)保護(hù).1981-10-28


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