2020年北京崇文区一级消防工程师培训学校
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电力变压器是根据电磁感应原理,以互感现象为基础,将一定电压的交流电能转变为不同电压交流电能的设备,按其冷却介质不同又可分为干式变压器和油浸式变压器。
一、电力变压器的火灾危险性
电力变压器是由铁芯柱或铁轭构成的一个完整闭合磁路,由绝缘铜线或铝线制成线圈,形成变压器的一次、二次绕组。除小容量的干式变压器外,大多数变压器都是油浸自然冷却式,绝缘油起线圈间的绝缘和冷却作用。变压器中的绝缘油闪点约为135℃,易蒸发,同空气混合能形成爆炸混合物。变压器内部的绝缘衬垫和支架大多采用纸板、棉纱、布、木材等有机可燃物质组成,如1000kvA的变压器大约用木材0.012m,用纸40kg,装绝缘油1000kg。所以,一旦变压器内部发生过载或短路,可燃的材料和油就会因高温或电火花、电弧作用而分解、膨胀以致汽化,使变压器内部压力剧增。这时,可引起变压器外壳爆炸,大量绝缘油喷出燃烧,又会进一步扩大火灾危险。
二、电力变压器的安全设置
根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014,2018年版)的要求,电力变压器的安全设置应符合以下要求:
(1)油浸变压器室、高压配电装置室的耐火等级不应低于二级,其他防火设计应按《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006)等规范的有关规定执行。
(2)油浸变压器、充有可燃油的高压电容器和多油开关等用房宜独立建造。当确有困难时可贴邻民用建筑布置,但应采用防火墙隔开,且不应贴邻人员密集场所。
(3)变、配电所不应设置在甲、乙类厂房内或贴邻建造,且不应设置在爆炸性气体、粉尘环境的危险区域内。供甲、乙类厂房专用的10kV及以下的变、配电站,当采用无门、窗、洞口的防火墙隔开时,可一面贴邻建造,并应符合《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB50058-2014)等规范的有关规定。乙类厂房的配电所必须在防火墙上开窗时,应设置密封固定的甲级防火窗。
(4)多层民用建筑与单独建造的变电站的防火间距,应符合《建筑设计防火规范》(GB50016-2014,2018年版)的规定。10kV及以下的预装式变电站与民用建筑的防火间距不应小于3m。
(5)油浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器和多油开关等用房受条件限制必须布置在民用建筑内时,不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻,并应符合下列规定:
1)变压器室应设置在首层或地下一层靠外墙部位。
2)变压器室的门均应直通室外或直通安全出口;外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1m的不燃性防火挑檐或高度不小于1.2m的窗槛墙。
3)变压器室与其他部位之间应采用耐火极限不低于2.00h的不燃性隔墙和耐火极限不低于1.50h的不燃性楼板隔开。在隔墙和楼板上不应开设洞口,当必须在隔墙上开设门、窗时,应设置甲级防火门、窗。
4)变压器室之间、变压器室与配电室之间,应设置耐火极限不低于2.00h的防火隔墙。
5)油浸变压器、多油开关室、高压电容器室,应设置防止油品流散的设施。油浸变压器下面应设置能储存变压器全部油量的事故储油设施。
6)应设置火灾报警装置。
7)应设置与油浸变压器、电容器和多油开关等的容量和建筑规模相适应的灭火设施。根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014,2018年版)的规定,单台容量在40MVA及以上的厂矿企业油浸变压器,单台容量在90MVA及以上的电厂油浸变压器,单台容量在125MVA及以上的独立变电站油浸变压器,设置在高层民用建筑内、充可燃油的高压电容器和多油开关室均宜采用水喷雾灭火系统。设置在室内的油浸变压器、充可燃油的高压电容器和多油开关室,可采用细水雾灭火系统。
8)油浸变压器的单台容量不应大于630kVA,总容量不应大于1260kVA
三、电力变压器本体的防火防爆措施
(1)防止变压器过载运行。如果长期过载运行,会引起线圈发热,使绝缘逐渐老化,造成匝间短路、相间短路或对地短路及油的分解。
(2)保证绝缘油质量。变压器绝缘油在储存、运输或运行维护中,若油质量差或杂质、水分过多,会降低绝缘强度。当绝缘强度降低到一定值时,变压器就会短路而引起电火花、电弧或出现危险温度。因此,运行中变压器应定期化验油质,不合格的油应及时更换。
(3)防止变压器铁芯绝缘老化损坏。铁芯绝缘老化或夹紧螺栓套管损坏,会使铁芯产生很大的涡流,引起铁芯长期发热造成绝缘老化。
(4)防止检修不慎破坏绝缘。变压器检修吊芯时,应注意保护线圈或绝缘套管,如果发现有擦破损伤,应及时处理。
(5)保证导线接触良好。线圈内部接头接触不良,线圈之间的连接点、引至高低压侧套管的接点以及分接开关上各支点接触不良,会产生局部过热,破坏绝缘,发生短路或断路。此时所产生的高温电弧会使绝缘油分解,产生大量气体,变压器内压力增大。当压力超过瓦斯继电器保护整定值而不跳闸时,会发生爆炸。
(6)防止雷击。电力变压器的电源一般通过架空线而来,而架空线很容易遭受雷击,变压器会因击穿绝缘而烧毁。避雷器的接地线应与变压器的低压侧中性点或中性点不接地的电力网中,中性点的击穿熔断器的接地端及油箱金属外壳连在一起接地。
(7)短路保护要可靠。变压器线圈或负载发生短路,变压器将承受相当大的短路电流,如果保护系统失灵或保护整定值过大,就有可能烧毁变压器。为此,必须安装可靠的短路保护装置。
(8)限制变压器接地电阻。对于采用保护接零的低压系统,变压器低压侧中性点要直接接地,当三相负载不平衡时,零线上会出现电流。当这一电流过大而接触电阻又较大时,接地点就会出现高温,引燃周围的可燃物质。容量在100kVA以下的变压器接地电阻不应大于10Ω。
(9)防止超温。变压器运行时应监视温度的变化。如果变压器线圈导线是A级绝缘,其绝缘体以纸和棉纱为主,温度的高低对绝缘和使用寿命的影响很大,温度每升高8℃,绝缘寿命要减少50%左右。变压器在正常温度(90℃)下运行,寿命约为20年;若温度升至105℃,则寿命为7年;温度升至120℃,寿命仅为2年。所以变压器运行时,一定要保持良好的通风和冷却,必要时可采取强制通风,以达到降低变压器温升的目的。
(10)变压器室应配备相应的消防设施,如线型感温火灾探测器等探测报警设备、二氧化碳或IG541等与油浸式变压器容量相适应的自动灭火系统和应急照明系统。消防设施设备的线路可以考虑采用矿物绝缘类不燃性电缆、耐高温、阻燃耐火电缆或其他耐火电缆,以满足防火的要求。
(11)应经常对运行中的变压器进行检查、维护,包括变压器的声音、油面、接地、温度表保护装置、套管以及变压器整体整洁等是否完好、正常,便于及早发现隐患及时处理。
消火栓箱体安装在轻体隔墙上应有加固措施。
1、建筑物的耐火等级分为四级，一、二、三、四级。
2、节点缝隙或金属承重构件节点的外露部位，应做防火保护层。
3、民用建筑的耐火等级、层数、长度和面积，一二级最大防火分区的长度250m。多层建筑最大允许建筑面积2500，高层建筑最大允许建筑面积1500。有自动喷水灭火系统，均可增加1倍至5000、3000。
4、对于地下房间、无窗房间或有固定窗扇的地上房间，以及超过20m且无自然排烟的疏散走道或有直接自然通风、但长度超过30m的疏散内走道，应设机械排烟设施。
5、①建筑高度超过50m的公共建筑、超过100m的住宅，其楼梯间及前室、合用前室即便能自然排烟，亦均应设机械加压送风设施。
②内走廊超过20m，且无自然采光、自然通风设施，应设机械排烟设施。
③面积超过100的一、二、三层的歌舞娱乐场所，地下一层、地上四层的歌舞娱乐场所，公共建筑内经常有人停留的地上房间，应设排烟设施(自然或机械)。
④通风和空调系统应设置排烟系统应设机械排烟设施。
灯饰应至少选用B1级材料,若由于装饰效果的需要必须采用B2或B3级材料时,应对其进行阻燃处理使其达到B1级的要求。
八、饰物
公共建筑内部不宜设置采用B3级装饰材料制成的壁挂、雕塑、模型、标本;当需要设置时,不应靠近火源或热源。
工程建设消防技术标准等进行对比核查。
(2)按照各类消防设施施工及验收规范以及《建筑消防设施检测技术规程》(GA5032004)
管道支架、吊架的安装间距、材料选择,必须严格按照规定要求和施工图样的规定,接口缝距支、吊连接缘不应小于50mm,焊缝不得放在墙内。
当管道壁厚≤4mm,直径≤50mm时应采用气焊;壁厚≥4.5mm,直径>70mm时采用电焊。
45、积大于500的地下商店应设自动喷水灭火系统。
46、自动喷林系统的组成：报警阀、控制阀、水力警铃、系统检验装置、压力表、水流指示器。并设有水流指示器、压力开关、辅助装置组成。
47、报警阀安装距地面1.2m。
48、每个报警阀控制的喷淋头湿式或预作用喷淋头不超过800个。干式有排气装置的喷淋头不超过500个，干式无排气装置的喷淋头不超过250个。
49、消防支管的管径不小于25mm。每个消防支管最多能带8个喷淋头。
有封闭内院或天井的建筑物沿街时,应设置连通街道和内院的人行通道(可利用楼梯间),其间距不宜大于80m。
(3)在穿过建筑物或进入建筑物内院的消防车道两侧,不应设置影响消防车通行或人员安全疏散的设施。
(三)尽头式消防车道
当建筑和场所的周边受地形环境条件限制,难以设置环形消防车道或与其他道路连通的消防车道时,可设置尽头式消防车道。
(四)消防水源地消防车道
供消防车取水的天然水源和消防水池应设置消防车道。消防车道边缘距离取水点不宜大于2m。
二、消防车道技术要求
(一)消防车道的净宽和净高
消防车道一般按单行线考虑,为便于消防车顺利通过,消防车道的净宽度和净空高度均不应小于4m,消防车道的坡度不宜大于8%。消防车道靠建筑外墙一侧的边缘距离建筑外墙不宜小于5m。
(二)消防车道的荷载
轻、中系列消防车最大总质量不超过11t,重系列消防车其总质量为15~50t。作为车道,不管是市政道路还是小区道路,一般都应能满足大型消防车的通行。消防车道的路面、救援操作场地及消防车道下面的管道和暗沟等,应能承受重型消防车的压力,且应考虑建筑物的高度、规模及当地消防车的实际参数。
(三)消防车道的最小转弯半径
车道转弯处应考虑消防车的最小转弯半径,以便于消防车顺利通行。消防车的最小转弯半径是指消防车回转时消防车的前轮外侧循圆曲线行走轨迹的半径。目前,我国消防车的转弯半径为:普通消防车9m,登高车12m,一些特种车辆16~20m。因此,弯道外侧需要保留定的空间,保证消防车紧急通行。停车场或其他设施不能侵占消防车道的宽度,以免影响扑救工作。
(四)消防车道的回车场
尽头式消防车道应根据消防车辆的回转需要设置回车道或回车场。回车场的面积不应小于12m×12m;对于高层建筑,回车场不宜小于15m×15m;供重型消防车使用时,不宜小于18m×18m。
(五)消防车道的间距
室外消火栓的保护半径在150m左右,按规定一般设在城市道路两旁,故消防车道的间距应为160m。
消火栓与主管连接的三通或弯头下部位应带底座,底座应加垫混凝土支墩,支墩与三通、弯头底部用M75水泥沙浆抹成八字托座。
1）压力取值
二氧化碳灭火系统取80%水压强度试验压力；IG541混合气体灭火系统取10.5MPa；卤代烷灭火系统取1.15倍最大工作压力。
水喷雾灭火系统
（一）系统构成
水喷雾灭火系统由水源、供水设备、管道、雨淋阀组、过滤器和水雾喷头等组成，向保护对象喷射水雾灭火或防护冷却的灭火系统。
（二）喷头验收
不同规格备用品数量，不少于1%。且不少于5个。
（三）维护管理
1、每日
（1）.水源控制阀、雨淋报警阀外观检查
（2）寒冷季节，每天检查储水设备房间室温，不低于5℃。
2、每周
消防水泵和备用动力启动试验
3、每月
（1）.消防水池、消防水箱水位
（2）.电磁阀启动试验
（3）.铅封、锁链
4、每季
系统所有试水阀和报警阀旁的放水试验阀放水试验五、每年消防水源供水能
2）单向阀的流向指示箭头，指向介质流动方向。
（二）阀驱动装置的安装
气动驱动装置管道安装规定：
1）竖直管道在始端和终端设支架或管卡固定：
2）水平管道用管卡固定，间距不大于0.6m，转弯处增设1个。
各项检项目中有不合格项时,对设备及其组件、材料(管道、管件、支吊架、线槽、电线、电缆等)进行返修或更换后,进行复验。复验时,对有抽验比例要求的,加倍抽样检查。
3.质量验收判定
消防设施现场检查结束后,根据各类设施的施工及验收规范确定的工程施工质量缺陷类别,按照下列规则对各类消防设施的施工质量作出验收判定结论:
(1)消防给水及消火栓系统、自动喷水灭火系统、防烟排烟系统和火灾自动报警系统等工程施工质量缺陷划分为严重缺陷项(A)、重缺陷项(B)和轻缺陷项(C)
1)消防给水及消火栓系统、自动喷水灭火系统、防烟排烟系统的工程施工质量缺陷,当A=0,B≤2,且B+C≤6时,竣工验收判定为合格;否则,竣工验收判定为不合格。
2)火灾自动报警系统的工程施工质量缺陷,当A=0,B≤2,且B+C≤检查项的5%时,竣工验收判定为合格;否则,竣工验收判定为不合格。
(2)泡沫灭火系统按照《泡沫灭火系统施工及验收规范》(GB50281-2006)的规定内容进行竣工验收,当其功能验收不合格时,系统验收判定为不合格。
(3)气体灭火系统按照《气体灭火系统施工及验收规范》(GB50263-2007)的规定内容进行竣工验收,当其验收项目有一项为不合格时,系统验收判定为不合格。
6、建筑物内如设有上下层相连通的走马廊、自动扶梯等开口部位时，应按上、下连通层作为一个防火分区。
7、地下、半地下建筑内的防火分区间应采用防火墙分隔，每个防火分区的建筑面积不应大于500m2。
8、当设置自动灭火系统时，每个防火分区的最大允许建筑面积可增加到1000m2。地下商业可增加1倍至2000。局部设置时，增加面积应按该局部面积的一倍计算。
9、民用建筑的防火间距：一、二级耐火等级民用建筑之间的防火间距为6-13m。
10、公共建筑和通廊式居住建筑安全出口的数目不应少于两个。
气体灭火系统的系统分类、安装构成等内容。
一、系统分类
按保护形式：全淹没、局部应用；
按安装结构：管网（组合分配、单元独立）、预制：
按灭火剂：二氧化碳、卤代烷烃（七氟丙烷）、惰性气体（IG541）。
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