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淺談醫(yī)院電氣火災(zāi)的起因與預(yù)防

更新時間：2023-05-25

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吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定201801

摘要:醫(yī)院屬公共場所，建筑密集，人員集中，且弱勢群體（病人）居多，一旦發(fā)生火災(zāi)，可能造成重大財產(chǎn)損失和人員傷亡。在引起醫(yī)院火災(zāi)的各種因素中，電氣火災(zāi)由于醫(yī)院建筑功能與其他建筑不同而顯示其特殊性。正確分析醫(yī)院產(chǎn)生電氣火災(zāi)的因素、場合、及設(shè)備等，做到防患于未然，才能有效預(yù)防和減少火災(zāi)事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞:醫(yī)院電氣火災(zāi)；起因；預(yù)防

0 引言

由于醫(yī)院人流量大，各種大型檢查設(shè)備相對比較集中，壓力容器、化學(xué)試劑、被褥紙張等易燃易爆物品多，因此火災(zāi)隱患多，且造成的火災(zāi)范圍廣，影響深，損失慘。例如，鍋爐房、供應(yīng)室消毒鍋、高壓氧艙液氧罐等壓力容器的操作是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，安全閥是否按要求定期檢驗;洗衣房、被服中心、病區(qū)小倉庫、放射科儲片室、病案室、圖書室的易燃物品，手術(shù)室、病理科、檢驗科、制劑室、治療室內(nèi)的乙醇、甲醇、丙酮等易燃化學(xué)試劑，手術(shù)室中所使用的麻醉劑、生化檢驗及實驗室每天都要接觸和使用各種化學(xué)試劑，有時還需使用的酒精燈、煤氣燈等明火和電爐、烘箱等電熱設(shè)備等是否按規(guī)范化要求進(jìn)行管理。上面所反映出的這些引起醫(yī)院火災(zāi)的各種隱患問題隨著醫(yī)院現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展要求及各級防火主管部門的嚴(yán)格管理，醫(yī)院的管理部門和醫(yī)護(hù)人員的認(rèn)識的提高，防范意識和重視程度相對比較高。因此，對于能夠預(yù)見和看得見的火災(zāi)隱患，已經(jīng)引起醫(yī)院的高度重視和防范，而且形成了一整套的管理辦法和措施。

而電氣火災(zāi)*大的特點就是火災(zāi)隱患的分布性、持續(xù)性和隱蔽性。在醫(yī)院能引起電氣火災(zāi)的醫(yī)療設(shè)備、供電線路、電源、各種閘刀開關(guān)等由于其系統(tǒng)分布廣泛、長期持續(xù)運行，而且電氣線路通常敷設(shè)在隱蔽處（如吊頂、電纜溝內(nèi)），火災(zāi)初期時不易被火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，也不易為肉眼所觀察到。因此，電氣火災(zāi)的預(yù)防更要引起廣大醫(yī)護(hù)人員的高度重視。

1 引發(fā)電氣火災(zāi)的原因

1.1 短路

指電路中在正常情況下處于不同電壓下的兩個或多個點之間，通過比較低的電阻或阻抗的偶然或有意形成的聯(lián)結(jié)。短路分相間短路和對地短路兩種:前者由相線與相線相碰形成;后者由相線與零線（中性線）、接地導(dǎo)體、大地直接相碰形成。電氣設(shè)備在運行中，供電電源相與相間或相與地間發(fā)生非正常連接（短路）時流過的巨大電流即為短路電流。發(fā)生短路時，由于電源供電回路阻抗的減小以及突然短路時的暫態(tài)過程，使短路回路中的電流猛增許多倍。如在電氣設(shè)備電源輸出變壓器端發(fā)生短路時，流過的短路電流可達(dá)其額定電流的10~15倍。由于電流產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，造成電路溫度急劇上升，以至在短路接點處打出火花、電弧，導(dǎo)致燒毀設(shè)備，引起火災(zāi)或爆炸。

造成電氣短路的原因主要是：

（1）電氣設(shè)備的選用、安裝和使用環(huán)境不符致使其絕緣體在高溫、潮濕、酸堿環(huán)境條件下受到破壞。

（2）電氣設(shè)備使用時間過長，超過使用壽命絕緣老化發(fā)脆。

（3）使用維護(hù)不當(dāng)，長期帶病運行，擴(kuò)大了故障范圍。

（4）過電壓使絕緣擊穿。

（5）錯誤操作或把電源投向故障線路。

1.2 過負(fù)荷

電氣設(shè)備超過正常滿負(fù)荷額定值或?qū)w超過額定載流量的運行。如這樣的運行持續(xù)時間足夠長，會損害設(shè)備，或?qū)е挛ｋU的過熱，引燃周圍的可燃物質(zhì)。

導(dǎo)致設(shè)備過負(fù)荷的原因主要有

（1）設(shè)計、安裝時選型不正確，使電氣設(shè)的額定容量小于實際負(fù)載容量。

（2）設(shè)備或?qū)Ь€隨意裝接，增加負(fù)荷，造成超載運行。

（3）檢修、維護(hù)不及時，使設(shè)備導(dǎo)線長期處于帶病運行狀態(tài)。

過載使導(dǎo)體中的電能轉(zhuǎn)變成熱能，當(dāng)導(dǎo)體和絕緣物局部過熱，達(dá)到一定溫度時，就會引起火災(zāi)由于醫(yī)院大部分老病房樓和門診樓在開始施工設(shè)計時未能充分考慮醫(yī)院用電設(shè)備發(fā)展的速度，隨著不斷增加的醫(yī)療設(shè)備或其他用電設(shè)備的配置，就會反映出電氣設(shè)備規(guī)格選擇過小，導(dǎo)線截面選得過細(xì)實際負(fù)荷超過其安全載流量;另外負(fù)荷突然變大如電動機(jī)拖動的設(shè)備缺少潤滑油，造成摩擦阻力增加、傳動機(jī)構(gòu)卡死等;由于臨時施工或其他目的的需要在線路中接入功率過大或過多的電氣設(shè)備，超過了配電線路的負(fù)載能力。

1.3 接觸不良

在接觸聯(lián)結(jié)的導(dǎo)體表面間，也即接觸界面間產(chǎn)生的電阻叫接觸電阻。它由收縮電阻和表面膜電阻組成。收縮電阻系導(dǎo)體互相接觸時電流在接觸處收縮，使有效導(dǎo)電面積減少而造成。表面膜電阻則是由于導(dǎo)體與周鬧介質(zhì)接觸所引起的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)以及環(huán)境污染在接觸界面上形成表面膜所產(chǎn)生的電阻。接觸電阻的大小與導(dǎo)體材料、導(dǎo)體表面粗糙度以及接觸形式和接觸壓力有關(guān)，其接觸電阻值隨壓力的增加而減小。電氣設(shè)備連接點在接觸正常時，其接觸電阻不大，可忽略不計。但在接觸不正常時，其接觸電阻會顯著變大產(chǎn)生很大的熱量，使金屬變色甚至熔化，將電氣線路的絕緣層和附近的可燃物著起火。

造成接觸不良的主要原因有

（1）電氣接頭表面污損，接觸電阻增加。

（2）電氣接頭長期運行，產(chǎn)生導(dǎo)電不良的氧化膜，未及時清除。

（3）電氣接頭動于熱作用，使聯(lián)接處發(fā)生松動。

（4）銅鋁連接處，因有約1.69V電位差的存在，潮濕時會發(fā)生電解作用，使鋁腐蝕，造成接觸不良。接觸不良，會形成局部過熱，形成潛在引燃源。

1.4 電器設(shè)備選擇不當(dāng)或使用偽劣產(chǎn)品

保護(hù)電器起不到保護(hù)作用，控制電器不能有效控制，需加防護(hù)措施的場所未加防護(hù)。因此，當(dāng)自動開關(guān)、接觸器、閘門開關(guān)、電焊機(jī)等使用時，產(chǎn)生的電火花或電弧引發(fā)周制可燃物質(zhì)燃燒。

1.5 磨擦

含有發(fā)電機(jī)和電動機(jī)等的設(shè)備，定子與轉(zhuǎn)子相碰撞，或軸承出現(xiàn)潤滑不良、干燥產(chǎn)生干磨，或雖潤滑正常，但出現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)時，都會引起火災(zāi)。

1.6 雷電

雷電產(chǎn)生的放電電壓可達(dá)數(shù)百萬伏至數(shù)千萬伏，放電電流達(dá)幾十萬安培。雷電危害是在放電時伴隨產(chǎn)生的機(jī)械力、高溫和強(qiáng)烈電弧、電火花，使建筑物破壞、輸電線路或電氣設(shè)備損壞，導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸事故。

1.7 靜電

靜電火災(zāi)的發(fā)生是由于不同物體相互磨擦、接觸、分離、噴濺、靜電感應(yīng)、人體帶電等原因逐漸累積靜電荷形成高電位，在一定條件下將周圍空氣介質(zhì)擊穿，對金屬放電并產(chǎn)生足夠能量的火花放電，火花放電過程主要是將電能轉(zhuǎn)變成熱能，用火花熱能引燃或引爆可燃物混合物。

2 電氣設(shè)備與裝置的火災(zāi)預(yù)防措施

2.1 供電設(shè)備的止確選擇和安裝

醫(yī)院對電源的可靠性要求很高，手術(shù)室、急診室監(jiān)護(hù)病房、血透室、分娩室、嬰兒室、CT及MRI掃描室、配血室等一旦斷電對醫(yī)務(wù)工作造成很大影響，甚至?xí)斐舍t(yī)療事故，危及病人的生命所以上述用電負(fù)荷為一級負(fù)荷，要有二個電源同時供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源能繼續(xù)供電，以確保供電可靠性。對消控中心、計算機(jī)機(jī)房等可靠性要求更高的場所應(yīng)采用二路電源放射式供電，即分別從變電所兩臺變壓器低壓側(cè)各引一路電源直接至用電點。兩路電纜在橋架內(nèi)敷設(shè)時應(yīng)分設(shè)在不同橋架或在橋架內(nèi)設(shè)防火隔離板，以確保雙路供電的可靠性。

在電流突然中斷后，有招致重大醫(yī)療危險的場所，應(yīng)采用電力系統(tǒng)不接地(IT系統(tǒng))的供電方式，該供電方式應(yīng)設(shè)一臺專用隔離變壓器，在隔離變壓器的次級引出IT系統(tǒng)的電源，以防止產(chǎn)生接地故障電流。將IT系統(tǒng)引入手術(shù)室、急救室，在房間內(nèi)設(shè)一配電箱，在箱內(nèi)設(shè)一套漏電檢測裝置(絕緣監(jiān)視裝置)當(dāng)單相接地故障時(一般當(dāng)系統(tǒng)絕緣水平低于0.5MΩ時)，發(fā)出故障報警。由于發(fā)生單相接地故障時，故障電流僅為醫(yī)療場所內(nèi)的一小段線路的微量對地電容、電流，引起該場所內(nèi)的不同部分的電位差很小。可在確保病人安全的前提下，不需切斷電源，繼續(xù)進(jìn)行手術(shù)

2.2 提高電氣設(shè)備的安裝質(zhì)量

對于如連接螺釘松弛、中性線安裝牢度不夠等問題，應(yīng)加強(qiáng)日常巡視和檢查。尤其在新病房樓成套電器產(chǎn)品安裝完畢送電的時候，嚴(yán)加檢查，在運行后定期維護(hù)保養(yǎng)。

2.3 對舊病房及門診樓電布線改造

近年來，隨著醫(yī)院發(fā)展的需要，大量的醫(yī)用設(shè)備不斷投入，尤其到了夏季大量使用分體空調(diào)，反映出舊病房及門診樓的電氣線路截面偏小，設(shè)計容量偏低不堪重負(fù)，頻頻跳閘等現(xiàn)象，更嚴(yán)重的是電氣線路長期過載，導(dǎo)致絕緣下降，成為一個難以處理的火災(zāi)隱患。因此有條件時應(yīng)對其布線進(jìn)行改造。

在改造布線時應(yīng)注意：

（1）根據(jù)環(huán)境特點，正確選用導(dǎo)線，考慮防潮濕、防熱、耐腐蝕等因素。

（2）布線應(yīng)規(guī)范，導(dǎo)線穿墻處應(yīng)穿套管保護(hù)以防導(dǎo)線絕緣層破損。

（3）導(dǎo)線連接要牢固，防止接頭發(fā)生氧化。

（4）加強(qiáng)對臨時用電線路的防火，嚴(yán)禁私拉亂接。

（5）做好低配電線路的安全保護(hù)

（6）常用的保護(hù)電器，如自動開關(guān)和熔斷器對過負(fù)荷和短路都有一定保護(hù)功能，要根據(jù)負(fù)荷大小，正確選擇脫扣器動作值和熔體規(guī)格，且應(yīng)與線纜截面相匹配。

2.4 用電設(shè)備的防火措施

正確選擇醫(yī)用設(shè)備的供電電源及線路，一般供電電源容量要大于所帶設(shè)備的功率 10%左右。醫(yī)用設(shè)備距可燃物應(yīng)保持1m以上距離，且不得安裝在燃燒體上。醫(yī)用設(shè)備及其電源設(shè)備外殼應(yīng)做好接地。
烘干箱、攤片機(jī)、洗片機(jī)等電熱設(shè)備*好使用單獨的供電線路，應(yīng)采用耐火絕熱的絕緣材料配線，并設(shè)熔斷器等保護(hù)設(shè)備。在電熱設(shè)備使用場所，應(yīng)配置必要的滅火器材，以便在火災(zāi)初期撲滅火災(zāi)。
醫(yī)院常見的低開設(shè)備如自動開關(guān)門開關(guān)、鐵殼開關(guān)、接觸電、控制繼電器等。自動開關(guān)應(yīng)安裝在干燥明亮、便于維修及保證施工安全，操作方便的地方，不應(yīng)安裝在易燃易爆、受震、潮濕、高溫或多塵的場所。其操作機(jī)構(gòu)，脫扣器的電流整定值和延時時限應(yīng)定期檢查，定期清除灰塵和火狐室內(nèi)壁及棚片上的金屬顆粒和積炭，使之保持良好的工作狀態(tài)；閘刀開關(guān)應(yīng)根據(jù)實際使用情況合理選用，一般其觸頭額定電流為線路計算電流的2.5倍以上，閘刀開關(guān)應(yīng)安裝于有化學(xué)腐蝕灰塵、潮濕場所的室外或?qū)Ｓ门潆娛覂?nèi)的開關(guān)箱內(nèi)，且按規(guī)定正確安裝，合理使用。當(dāng)發(fā)現(xiàn)觸頭松動，氧化嚴(yán)重，接觸面積過小，熔體熔斷等情況應(yīng)及時修理和更換；鐵殼開關(guān)是一種安全可靠，使用壽命長，能防止電火花、電弧及高溫顆粒飛濺，應(yīng)用范圍較廣的開關(guān)設(shè)備，為保證安全，除正確選用鐵殼開關(guān)外，其外殼接地良好，不能長期過載使用，如果發(fā)現(xiàn)機(jī)械連鎖裝置或外蓋損壞或插人式熔斷器損壞，應(yīng)及時修復(fù)或更換；接觸器是常見的控制用電器設(shè)備，接觸器觸頭彈簧壓力不能過小，觸頭接觸要良好，防止接觸電阻過大，防止線圈過熱或燒毀，還要保證滅弧裝置完好無損。

2.5 加強(qiáng)管理，重點監(jiān)控

每日防火檢查是確保醫(yī)院消防安全的重要手段。對醫(yī)院的高壓氧艙、病理室、手術(shù)室、藥房等重點部位進(jìn)行重點監(jiān)控，手術(shù)室內(nèi)非防爆型的開關(guān)、插頭，應(yīng)在施行麻醉前合上、插好。等手術(shù)完畢，蒸氣排除干凈后，方可切斷或拔去插頭。做好醫(yī)院的電氣火災(zāi)的安全預(yù)防管理工作還需要不斷完善各項管理制度，只有真正做到制度措施明確，設(shè)施器材完備，管理責(zé)任到位，才能有效預(yù)防和減少火災(zāi)事故的發(fā)生。

3 安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

（1）概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng)，已通過國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的消防電子產(chǎn)品試驗認(rèn)證，并且均通過嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報警，當(dāng)必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

（2）應(yīng)用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（4）系統(tǒng)功能

監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設(shè)備上紅色“報警"指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設(shè)備的“復(fù)位"按鈕或觸摸屏的“復(fù)位"按鍵遠(yuǎn)程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。

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當(dāng)被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備，當(dāng)報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

通訊故障報警：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示，同時設(shè)備上的黃色“故障"指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報警聲響。

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當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

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（5）配置方案

參考文獻(xiàn)

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王浩基，李松，淺述醫(yī)院電氣火災(zāi)的起因與預(yù)防.

作者簡介

吳柯霓，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用。