浅谈电气防火限流式保护器在档案库房中的应用

【摘要】2014年2月15日，英国国家档案馆发生火灾，由于扑救及时，未造成人员伤亡和重大财产损失。英国国家档案馆是英国政府的官方历史档案存放场所，藏有1100余万件文件、文献，其中一些档案已有上千年 历史，十分珍贵，若火灾扑救不及时，后果将不堪设想。档案作为不可再生资源，具有稀缺性和唯一性的 本质属性。从可燃性层面来说，我国的档案资料大部 分为纸质载体，火灾危险性和火灾荷载较高，一旦起火会迅速蔓延，加之档案柜（架）多是密集存放，灭火救援通道不畅，火灾扑救困难。另外，封闭空间内紧密存放的纸张具有阴燃的特性，常用的灭火剂难以扑灭火灾。因此，预防档案库房火灾发生成为档案安保工作的重中之重。档案室作为各部门的档案保管利用中心，更应该重视火灾的防控工作，确保档案工作各环节的绝对安全，这是《档案法》赋予档案管理部门的法律职责。
【关键词】档案库；漏电；短路；线路老化； 
 
1档案库房火灾防控工作中存在的问题 
1.1档案库房建设不符合相关建设规范的设计要求 
    许多档案室的档案库房是由办公楼等建筑改建而成，达不到档案室的建筑规范，在防火间距、耐火等 级、安全疏散、消防设施等方面存在先天性隐患，如果再没有设置火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统，没有依据规范设立防火分区，起火后将无法把火势控制在一定区域内阻止其蔓延，也不能及时发现火情，有效控制、扑灭火灾，起不到“技防”的基本作用。 
1.2档案人员防火安全责任意识淡薄 
    从事档案管理工作人员以保护档案不受损毁为工作职责，对档案的归档、检索，保管等方面比较重视，而防火安全意识仅仅体现在口头或表面“预防”上，没有从制度和消防设施等方面落实防火安全职责。有的档案室即使制定了相应的防火安全制度，但缺乏措施落实和监督机制，《中华人民共和国消防法》中规定的日常检查和巡查也仅仅流于形式、走走过场。以上种种现象表明，部分档案工作者的防火意识不强，安全责任意识淡薄。 
1.3档案库房内可燃物多、火灾荷载大 
    多数档案库房存放着较多的纸质资料、磁带（材质多为聚苯乙烯）、光盘、U盘等电子资料，而且还有木制装具、塑料夹具、纸（塑料）盒、线绳等装订用具用品，这都是可燃或易燃物品。据有关资料记载，办公楼的火灾荷载密度约为140MJ/m2[2]，而可燃档案库房的火灾荷载密度大部分在820MJ/m2以上，也就是说大部分档案库房的火灾荷载是普通办公楼的5倍以上。一旦遇到明火或者电气故障发热等点火源，就可能引发大火，对库藏物品造成难以挽回的损失。 
1.4电气设备多，致灾因素多 
    为满足档案库房储存和查阅功能的要求，档案室除了照明之外，都配备有计算机、复印机、除（加）湿机、扫描仪、空调、电暖气等多种用电设备，用电量大，电源线路布线多而复杂。致灾因素点多，常见的电气故障有线路老化、电线接头松动、设备超负荷运行、 线路绝缘性能受损造成漏电、短路、电气设备机件摩擦发热及工作人员技术操作失误等现象，这些都有引燃周围可燃物的可能，加之档案库房多为无人值守，“人防”措施不到位，更易使火势蔓延扩大成灾。 
1.5灭火器材配置、维护使用不当，不能有效扑救初起火灾 
    档案管理人员对档案材料的火灾类别不清楚，对灭火器材的灭火性能和适用范围不了解，造成配置灭火器材选型不当或数量不足，所选用的灭火器材不但扑救不了初起火灾，反而贻误时机，造成火势蔓延扩大。另外，对灭火器材维护保养不当，造成灭火器材不能保持完好有效，发生火灾时不能发挥应有的效能，也严重危及档案库房的火灾防控工作。 
2档案库房火灾防控工作措施 
    做好档案库房的火灾防控工作要严格按照国家标准规范，从“人防、物防、技防”措施上入手，从防止燃烧“三要素（可燃物、助燃剂、点火源）”的关联尤其是防止形成点火源入手。遵循严格管理、预防为主、防治结合、确保安全的原则，加强消防安全宣传教育，使档案防火安全教育制度化、经常化，切实增强全员档案防火安全意识。 
2.1坚持“谁主管、谁负责”，层层落实防火安全责任制 
    国务院《消防安全责任制实施办法》中规定，单位是消防安全的责任主体，法定代表人、主要负责人或实际控制人是本单位、本场所消防安全责任人，对本单位、本场所消防安全全面负责[3]。这就要求档案管理人员要牢固树立责任意识，认真汲取以往火灾教训，层层落实责任，采取有效措施确保档案库房火灾防控工作万无一失。档案管理负责人首先要加强学习，提高自身防火安全意识，对档案室防火工作现状有清醒的认识，能够制定相应的消防工作制度、计划、应急对策，并能及时发现火灾隐患，提出整改意见；定期组织相关人员学习防火常识，建立消防安全责任制，将消防安全责任落实到人，把各项防火措施落实到位。档案管理人员要了解本岗位的火灾危险性，并对本岗位灭火对象的火灾类别、灭火器材的性能与存放位置做到心中有数，能够采取有效的火灾防范措施。 
2.2从源头把关，严格依据国家规范标准建设档案库房 
    在建设档案库房之初，应向相关部门申报消防安全手续，并严格依据《建筑设计防火规范》等国家规范标准从总平面布局、防火分区、安全疏散、消防设施、电气防火等方面预先采取相应的消防技术措施。 
    一是防控火灾，主要是在档案室建筑总平面布局、建筑结构、材料选取等环节破坏燃烧的条件，防火分区应采用耐火极限为4h的防火墙分隔，若防火墙上开设门窗洞口，应采用甲级防火门窗；二是安全疏散，档案室库房及每个防火分区通往室外的安全出口不应少于两个，且宜直通室外，楼梯应采用设置乙级防火门的封闭楼梯间，缓冲间及库房门应采用向疏散方向开启的平开门；三是耐火性能，档案库房建筑耐火等级应不低于二级，以保证在在一定时间内耐受火灾高温，防止建筑结构失去隔热性或发生坍塌。 
2.3定期对配备消防设施的维护保养 
    在消防设施中，火灾自动报警系统和自动灭火系统 ，是保障档案库房消防安全*有效的设施，无论是探测火灾还是扑救火灾，都能起到关键作用。要对这些设施设备定期进行维护保养，确保完好有效，能在关键时刻发挥其功效。 
2.4加强防火检查、消除火灾隐患 
    定期开展防火检（巡）查，加强日常防火管理，严格控制用电用火，不准将火种带入档案库房；库房内严禁存放无关的可燃物；电气线路敷设应由*电工严格按规范要求安装，设备线路与库房内照明线路应分开敷设，电气线路的布线无特殊情况不许将导线剪断，接头应在接线盒、开关盒或配电箱内。 
2.5制定火灾应急预案，加强演练，周密部署火灾扑救工作 
    火灾应急预案目的是为了提高人员消防应急能力，迅速、高效地控制火灾事故，及时扑救初起火灾，*大限度的减少火灾事故损失。预案应包括，一 是火情的处置程序和步骤；二是人员的职责分工；三是需要的设施器材、后勤物资供给等。预案应简单明 了，使可能卷入灾难的人都能看懂，明白自己的职责， 清楚自己面对火灾时应做什么。同时，应加强火灾应急 ，预案的演练工作，使档案管理人员熟悉演练流程、在其中的职责，以便于真实面对火灾时，能正确处置。档案管理单位一般每半年组织演练不少于一次，不属于消防安全重点单位的档案管理单位一般每年组织演练不少于一次。 
3安科瑞限流式保护器的介绍与选型
3.1限流式保护器的设计
    电气防火限流式保护器可有效克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等当弊端，发生短路故障时，能以微秒级速度快速限制短路电流以实现灭弧保护，从而能显著减少电气火灾事故，保障使用场所人员和财产的安全。
    安科瑞ASCP200-1电气防火限流式保护器的主要元件是固态开关，不同于传统家用的空气开关（微断）。我们知道，传统空气开关的断开是一种机械运动过程，分断时间需要几十毫秒(一般30～50ms)，带负载断开时通常伴随有电弧的产生。而固态开关的断开则是依靠半导体内部的载流子运动实现，分断时间微秒级，速度快，无电弧产生。
    如图1所示，当发生短路故障时，传统空气开关在电流升至C点时才能动作，且无法瞬时切断电流，而固态开关则可以在电流升至B点时即瞬间切断短路电流。

图1短路故障前后电流与时间关系图
    从流过电阻的电流热量公式Q=I2Rt，可以很容易看出，传统空气开关与固态开关在短路时所释放的能量差别可以达到数千倍之多。因此当装配限流式保护器的回路发生短路故障时，就可以避免电弧的产生，从而有效降低了电气火灾。
3.2 ASCP200-1功能特点

ASCP200-1型电气防火限流式保护器是单相限流式保护器，较大额定电流为63A。主要功能如下:
A）短路保护功能，线路发生短路故障时，能在150微秒内实现快速限流保护；
B）过载保护功能，线路持续过载时，保护器限流保护；
C）表内超温保护功能，保护器内部器件工作温度过高时，保护器限流保护；
D）过/欠压保护功能，线路欠压或过压时，保护器告警或限流保护（可设）；
E）电缆温度监测功能，被测线缆温度超过报警设定值时，保护器告警或限流保护（可设）；
F）漏电流监测功能，线路漏电超过报警设定值时，保护器告警或限流保护（可设）；
G）通讯功能，保护器配置1路RS485接口，1路2G无线通讯，可以将数据发送到安科瑞Acrel-6000安全云平台，或第三方监控软件或平台，从而实现远程监控。
3.3 ASCP200-1技术参数

3.4应用方案图示
  ASCP200-1型电气防火限流式保护器建议安装在入户开关下端，额定电流值根据入户开关的具体规格进行设置，典型应用示意图如图2所示：

图2 ASCP200-1家用防火解决方案安装示意图
3.5使用注意事项
    在选用限流式保护器时，限流式保护器的设定的额定电流应该与其前上级的断路器的额定电流保持一致。例如，当限流式保护器输入端断路器的额定电流为32A时，应将限流式保护器的额定电流设置为32A。为保障限流式保护器的正常使用，严禁将其使用于与其前端断路器的额定电流不匹配的配电线路中。
    ASCP200系列采用限流式保护器采用壁挂式安装，可以挂墙安装，也可以安装在箱体内，应确保安装场所无滴水、腐蚀性化学气体和沉淀物质，并注意环境温度和通风散热。
    为确保可靠连接，接线时应按接线图进行，同时为了防止接头处接触电阻过大而导致局部过热，也避免因接触不良而导致保护器工作不正常，线头应采用合适大小的U形冷压头压接后，再插入保护器相应端子上并将螺钉拧紧压实。
    保护器内部带有交流电，严禁非*人士擅自打开产品外壳。保护器在使用期间，若被保护线路发生短路或过载故障而被限流保护时，保护器仍处于带电状态，不允许随意碰触用电线路的金属部分。待检查线路，并排除故障后，长按保护器的复位按键约2秒钟，使保护器恢复正常运行时。
    当保护器因超温而发生限流保护时，则可能是因为负载电流过大，环境温度过高或通风散热不良等原因导致，可通过加强通风等措施，等保护器温度降下来后，再长按复位键，使保护器复位，恢复正常运行。
4结语
    档案管理单位要充分认识做好档案库房火灾防控工作的重要性、必要性和紧迫性，切实加强组织领导，明确职责分工，健全工作机制，将档案管理工作和火灾防控工作紧密地结合起来，一方面要从源头上加以防范，落实人防、物防、技防措施，另一方面也要做好火灾可能发生时的防范准备，特别是灭火装置和设备，要定期进行维护，以保障在火灾发生时灭火装置和设备能以*快的速度和效率达到灭火目的，尽可能多的挽回火灾可能造成的损失。
 
 
参考文献：
[1]中华人民共和国档案法.1987.9[F]1996.7（2） 
[2]刘景环.浅议档案管理中的消防安全.中国安全生产科学技术.2007.3（2）：43-48. 
[3]李椿年.谈谈档案馆的防火. 中国消防协会《消防科技》.2011.5 
[4]张燕.档案库房防火工作之我见.
[5]安科瑞企业微电网设计与应用手册，2020.06版.
作者简介：
王蒙蒙，女，安科瑞电气股份有限公司，主要从事电气防火限流式保护器的研发与应用