浅谈电气防火限流式保护器在博物馆消防**问题及防火中的应用

发布时间：2021-07-26

吴春红

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201801

【摘要】历史上，博物馆火灾事故不断发生，给人类文化遗产造成了重大的损失，做好博物馆消防工作势在必然。本文在阐述博物馆消防工作重要性的基础上，揭示并分析了博物馆存在的消防**问题，提出提升博物馆消防**水平的对策建议。

【关键词】博物馆；电弧；短路；

0前言

博物馆是高度浓缩的历史和世界，是存储自然和文化遗产的巨型宝藏。截至目前，我国博物馆总数已达5 000余家，它们连接古今，超越时代和国界，给人们带来了无数文化盛筵，具有巨大的社会价值、文化价值和经济价值。

然而，博物馆正面临着巨大的火灾风险。2019年4月1 5日下午6时5 0分左右，法国巴黎圣母院发生火灾，着火位置位于圣母院顶部塔楼，屋顶烧毁，一座尖塔倒塌。2018年9月，巴西国家博物馆发生火灾，整个建筑被烧毁，馆内2 0 0 0万件藏品只有大约1 0%幸免于大火，举世震惊。历史上，博物馆火灾事故屡见不鲜，造成的损失更是难以计数。博物馆一旦发生火灾，大量无价之宝瞬间就会消失。因此，做好博物馆消防**工作，预防火灾发生，对减少火灾损失至关重要。日常，要加强对博物馆火灾危险性分析，采取有针对性的消防**措施，降低博物馆面临的火灾风险。

1消防**问题

1.1电气火灾风险高

在所有建筑火灾事故中，由电气因素引发的火灾所占比例最高。在博物馆火灾事故中，电气也是重要的诱发因素。和其他建筑一样，博物馆内存在大量电气线路、设备和用具，面临着很高的电气火灾风险：如为了体现不同场景下的灯光效果，经常大量使用各类照明灯具；大量使用LED屏，部分LED屏直接临近可燃物安装；为了使三维立体模型效果更逼真，采用动力机械、变压器等设备，使用电脑、打印机、自动售货机、自助查询机等现代电子设备，布设大量电线电缆，存在大量接线；设备在使用、维修过程中发生电气故障，引发火灾；经常举办临时展出，导致临时用电增加，用电负荷增大；额外铺设电线电缆，诱发电气火灾。

1.2存在多种引火源

除了电气因素引发火灾外，博物馆还面临着多种类型引火源的威胁，主要有自然引火源和人为引火源两类。自然引火源主要包括：静电引发博物馆内的易燃物;雷击引发火灾。人为引火源主要包括：人们放飞的孔明灯等明火源从外界飘人博物馆；参观人员携带火柴和打火机等引火源进人博物馆；吸烟者进人博物馆后乱扔未熄灭的烟头；在博物馆进行施工或藏品维修的过程中，进行电焊、气焊作业施工产生的电火花、气焊施工中使用的明火等。

1.3存在易燃危险品

博物馆内一般设有藏品库区和技术工作区，由于文物保护、修复等工艺的需要，往往使用并储存一定量的化学药品，其中很多是易燃危险品。这些药品的使用，极大地增加了博物馆的火灾危险性:由于制作处理标本、文物修复和复制的需要，博物馆内通常使用乙醇、丙酮、汽油、甲醛等,并有一定量的存放，它们都是易燃化学品；为了防止藏品受到虫害或者被虫卵、霉菌感染，博物馆常需要使用杀虫剂进行杀虫，很多杀虫剂都是易燃危险化学品;博物馆在改造、维修及展出筹备期间，常需要进行喷漆作业，用到的油漆、稀释剂等都是易燃危险品，当遇到静电或明火时容易被引燃。

1.4火灾荷载大

可燃物种类、数量和分布是决定建筑火灾蔓延的重要因素。由于历史和使用功能方面的原因，博物馆建筑大量采用可燃材料建造和装修，馆内物品种类多、分布广，其中很多都是可燃物，整体火灾荷载很大。博物馆一旦发生火灾，火势很容易蔓延，难以控制：不少博物馆以传统的木结构为主，使用木材作为主要建筑材料，导致其本身容易着火；一些博物馆建筑本身的防火性能差，耐火等级低，博物馆内部常常采用木地板等可燃材料进行装修；博物馆内存放的丝质、纸质、竹质、木质文献资料及字画等藏品本身具有可燃性；一些藏品虽然本身由不燃或难燃材料制成，但用于其包装、陈列和保护的木条、塑料等往往都是可燃材料；藏品库房内的文物较多，可燃性文物密集存放。

1.5消防设施存在问题

按要求设置各类消防设施，保证消防设施处干正常运行状态，是及时发现和扑救火灾、阻止火灾蔓延扩大、保证人员和财产**疏散的重要手段。但不少博物馆都存在消防设施配备不齐、不能正常使用的情况：有些博物馆建成年代较早，属于古建筑，缺乏必要的消防设施，仅仅简单地配备了灭火器或室外消火栓系统，没有设置火灾自动报警、自动喷水灭火、室内消火栓等消防系统；有些博物馆虽然设置有完备的消防系统，但消防设施维护管理不到位，一些消防设施长期处于故障或瘫痪状态，发生火灾后不能正常发挥作用，比如在巴西国家博物馆火灾中，由于室外消火栓开启后不能正常出水，导致未能在**时间将火势控制住。

1.6人员和藏品疏散困难

博物馆建筑往往结构奇特，各场馆互相连通，馆内布局复杂。如果发生火灾，造成的损失将不可估量。对博物馆火灾，人员和藏品面临的危险主要表现在：博物馆的展示厅为人员密集场所，馆内日常参观人员众多，一旦发生火灾，火焰和烟气容易迅速蔓延，人员疏散将面临很大的挑战；博物馆内展览区和藏品室都分布着大量藏品，展览区藏品往往在很大的空间范围内分散布置，在火灾情况下不利于对其进行紧急疏散；藏品室内很多名贵文物集中放置，面临在火灾中集中烧毁的风险；如果建筑发生坍塌，则后果更为严重。

2博物馆防火对策

提高建筑本身防火性能在建筑设计、建设、装修时，除了满足建筑使用功能和经济成本要求时，着重考虑好建筑耐火等级、防火构造、防火分区分隔等方面的问题，从根本上保证建筑本身不发生燃烧、耐得住火灾，不成为火灾蔓延的载体。对木结构建筑的博物馆，应采取必要的技术措施，比如在木结构建筑与其他建筑之间加设防火墙，或在可燃木构件表面涂防火涂料，提髙其防火性能。对新建和改造的博物馆，应优化馆内平面布局，将藏品修复室、标本处理室等存在易燃危险品的场所与其他场所严格分隔，做好可燃展品之间的防火分隔。博物馆装修和装饰应从严执行相关规范防火方面的规定，尽可能采用不燃和难燃材料，确需采用可燃材料的，必须采取防火技术措施，杜绝采用易燃材料。

2.1加强电气防火措施

为有效预防博物馆电气火灾的发生，对博物馆内的电气线路、用电器具和设备，应结合实际采取可靠的电气防火措施。首先，规范电气线路的敷设，电气线路产品应符合阻燃要求，线路敷设和连接应规范，对古建筑类型的博物馆，其电气线路应做好穿管保护措施，老化的线路应及时更换。其次,加强用电设备的使用管理，特别要加强对动力用电的管理，谨慎使用大功率电器和使用过程中容易发热的用电设备，显示屏采用不容易发热的产品，照明和特效用电尽量采用冷光源。再次，做好临时用电管理,临时用电必须经过审批��做好现场保护措施。

2.2完善消防设施并做好维护管理

设置完善的消防设施，保证消防设施的正常运行，是及时发现和扑救火灾、限制火灾蔓延的主要手段。为提升博物馆的消防**水平，应参照国家、行业和地方消防管理规定及技术标准的要求，设置移动灭火器、火灾自动报警设备、自动灭火设备、室内外消火栓等消防设施并保证其正常运行。新建、扩建的博物馆应参照GB 50016 2014《建筑设计防火规范》（2 0 1 8年版）和JGJ 66-2 0 1 5《博物馆建筑设计规范》等的规定，严格设置建筑消防设施。对早期建成的博物馆和直接采用历史建筑的博物馆，可参考现行规范条文，结合古建筑特点增设消防设施，并应符合《古建筑消防管理规则》（文化部、公安部，1984年2月2 8日）、《文物建筑消防**管理十项规定》（国家文物局、公安部，2 0 1 5年7月1 6日）等古建筑防火方面的规定。博物馆建筑消防设施的维护管理应安排专人负责，尽可能委托给专业的消防设施维保单位开展。

2.3加强日常消防管理

根据博物馆特点，加强日常消防管理应重点关注以下几个方面：一是加强火源管理。加强外来火源管理，禁止携带火种进入博物馆，禁止在馆内吸烟，加强周边区域监控，防范孔明灯、外部飞火等进人博物馆；严格博物馆维修、改造施工期间的用火管理，避免人为失误引发的火灾。二是加强宣传教育。聘请专业的消防培训人员对博物馆内的工作人员定期进行消防**培训和考核，确保其掌握岗位需要的消防**知识，具备初期火灾处置能力；对参观人员，通过电子显示屏和广播系统播放消防**注意事项、在馆内张贴消防**提示等方式，增强火灾防范意识。三是落实隐患排查整改。博物馆内部消防管理人员或聘请的外部专业消防技术人员，应定期开展隐患排査，保证隐患排查的频率和质量，发现隐患及时处理。四是做好应急管理。要完善应急预案，并加强演练，保证火灾时快速灭火和疏散人员；对博物馆建筑来说，还要优化内部藏品分布，确保火灾时有序疏散馆内藏品，灭火救援时不对重要文物造成损害。

2.4采用智慧消防技术

纵观消防行业现状，传统消防面临诸多问题，通过推进智慧消防建设，实现由“传统消防”向“智慧消防”的转变是大势所趋。智慧消防作为智慧城市建设的重要组成部分，运用物联网、移动互联网、云计算、大数据、人工智能等现代技术手段，将消防设施等要素有机结合起来，“自动”采集、传递、处理和应用消防信息，实现动态感知、智能研判、精准防控，有效提升消防工作效率和消防**水平。2017年1 0月1 0日，公安部消防局发布了《关于推进“智慧消防”建设的指导意见》(公消〔2017〕2 9 7号），为推进智慧消防建设奠定了政策基础。当前，智慧消防产业正在迅速发展，从总体技术架构和市场发展状况来看，主要集中在消防智能终端产品研发、信息传输技术应用、消防**应用平台开发几个层面。同时，众多智慧消防系统已经走向应用，包括消防报警监控系统、消防水源监测系统、电气火灾监控系统、消防设施巡查系统、智能消防预警系统、单位消防**管理系统、消防实战指挥平台等。诸多智慧消防项目的落地，为社会消防**提供了先进的产品和解决方案，推动着消防产业向高度信息化、智能化的方向转型升级。

对博物馆来说，智慧消防系统能实现对火灾自动报警系统、灭火系统消防设施运行状况的实时监测，“自动”发现并及时修复消火栓系统、喷淋系统、消防水池、消防水箱、电气线路和用电设备等异常情况，保证系统处于正常运行状态。同时，采用“智慧”消防**管理系统，将消防系统与安防监控等系统有效融合，通过对采集的数据进行分析，评估**状态，及时发出预警信息，防患于未然。博物馆可积极运用现代消防技术，增强火灾预警、监测和处置能力，提升消防**水平。

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。