蘇州高等職業技術學校(江蘇聯合職業技術學院蘇州分院) 錢曉峰 王 斌 冒國春
高職學校的電氣系統分布于教學、辦公、實習、實訓、餐飲、宿舍及基礎設施等不同區域,校園電氣系統的日常使用與維護,需要從制度建設層面加強理論研究,需要從技術防控層面加強科學管理,需要從行為習慣層面加強正確引導,以期實現安全用電管理的創新與突破。加強學校安全用電管理工作,可以排查并控制一些不合理的用電環節,有助于提升校園節能管理的效益。
現代社會的高速發展離不開電氣系統的支撐,大至國家的主干配電網絡,小至每個家庭的配電設備,都是保障自身安全穩定運作的重要設施。高職學校兼具中等學校及高等學校的辦學特點,安全用電管理工作的責任重大,需要結合學生特點和專業特點來開展研究,并著重加強實習實訓和宿舍生活環節的安全用電管理,嚴防用電安全事故的發生。高職學校的后勤管理部門應當加強電氣系統的巡檢維護,加強維修環節的電氣安全管理以及電氣施工項目的安全指標審核。
高職學校建筑內部電氣系統的種類廣泛,各類電氣線路及設備的使用安全問題必須加以重視。在校園日常運作期間,可能發生的用電安全事故包括火災和觸電兩大類;此外,還包括因電氣線路故障而導致的設備損壞等現象。從用電安全事故發生的根源來分析,大致可以從制度管理層面、設備維護層面和個人防范意識層面等基本環節中找出原因。
高職學校住宿生的比例普遍高于普通中學,部分學校的住宿生比例甚至接近于普通高校。在校學習生活期間,住宿生對于電氣設備的依賴程度遠高于走讀生,常用的電氣設備包括筆記本電腦、手機和臺燈等個人用品,這些設備都需要連接電源或者充電后才能使用。在學生宿舍的管理過程中,常可發現一些違規使用大功率電器的現象,比如在宿舍內部使用開水壺及各類電熱設備等行為,這些就屬于十分突出的用電安全隱患,必須引起高度重視并嚴格禁止。
事實上,此類突破學生宿舍安全用電界線的行為并不少見,甚至可能引發嚴重的火災事故。為了防控住宿生違規用電所帶來的安全風險,一些學校的學生公寓加裝了智能化的線路負載檢測設備,來限制大功率電器的使用;盡管技術防范取得了較好的效果,但卻無法防控所有的用電風險,甚至還會被一些反監控技術所破解。通過分析各類電氣安全相關事故的發生原因可知,電氣設備的功率大小與發生電氣安全事故之間并不是單一的線性增長關系,比如在某些特定條件下,手機及充電寶之類小功率電器的充放電過程,也有可能會產生安全問題甚至引發火災事故。
住宿生在校生活期間可能會遇到的用電安全事故還包括意外觸電,當電氣線路或設備存在安全隱患的情況下,并且當個人防護意識相對薄弱的情況下,一些不正確的電氣操作行為可能會帶來觸電風險;例如,穿著潮濕的拖鞋去操作存在安全隱患的電源插座時,就很容易引發觸電事故。
高職學校的實習實訓教學場所門類眾多,大部分區域都需要使用電氣設備,尤其是工科類專業的實訓教學,更是緊密圍繞著電氣設備的操作來開展,一旦電氣線路或實訓設備出現某些隱患,就可能給師生帶來使用安全風險。
伴隨著辦學專業的調整發展,各類實習實訓設備的更新換代十分迅速,對電氣線路的配置要求也在不斷變化;顯然,這種多變的配電環境會對安全用電管理帶來一定的負面影響,比如學校實訓場所內部區間的分隔調整,必然會涉及電氣線路的改動及增減,一旦施工環節或驗收環節的質量把控不到位,就可能產生用電安全風險(見圖1)。

圖1 電氣線路布局調整不規范帶來的安全隱患
現在,漏電保護裝置的安裝使用已經十分普及,但仍會聽聞一些觸電安全事故發生的通報記錄;而通過調研分析事故發生的原因可知,許多問題隱患的出現與維修施工過程中不規范的作業流程有關,與防觸電保護裝置的缺失或失靈有關。
一些缺乏維護的戶外配電設施(如配電箱或監控箱),有可能成為引發用電安全事故的導火索,尤其是在雨季里。某些用金屬材料制成的室內隔斷或者家俱,如果與電氣線路相關聯,就有可能因施工不規范或違規使用而導致外殼帶電風險。一些長期在戶外潮濕環境下使用的潛水泵和照明設備,如果得不到定期的維護保養,也有可能會引發人員觸電事故,比如學校廣場的景觀噴泉就是風險因素相對較高的場所(見圖2)。

圖2 景觀噴泉設施的漏電風險隱患相對較高
此外,在日常水電維修過程中,個別維修人員在操作戶外電氣設備(如便攜式潛水泵等)時,常會使用沒有漏電保護功能的簡易接線板來通電操作,或者在沒有確認上級線路漏電保護功能正常的情況下,隨意地將工作電源連接到附近的電氣線路上,這樣的檢修行為極易導致觸電事故的發生。
上述各類觸電事故的發生與前級配電線路的漏電保護功能缺失有關,與電氣設備外殼未能可靠接地有關,與維修管理人員自身的安全意識淡薄有關。因此,必須強調電氣線路及設備的檢修維護必須嚴格落實安全生產責任制,維修人員不僅應當擁有特種作業人員上崗證,更為重要的是必須嚴格執行安全用電的基本規范。
當前,建筑內部配電系統全面配置了斷路器或漏電保護斷路器,這對于防范電氣線路過載及設備漏電事故,能夠起到有效的防護作用;消防報警系統中的煙感報警設備,在應對電氣火災事故中的警示作用十分顯著;此外,隨著科技的發展,一些新概念的電氣線路防災設備及預警技術,也開始應用于建筑內部的電氣系統中,來進一步提升建筑內部總體的防災能力。
為了防止人員觸電事故的發生,各種防觸電技術不斷地發展成熟,PE接地線的強制使用和漏電保護器的普及安裝,使得在發生意外觸電事故時,人員致死的危險性顯著下降。根據國標GB13955-1992《漏電保護器安裝和運行》標準,要求公共建筑及住宅建筑的插座回路必須安裝漏電保護設備,而對其它回路則沒有強制性要求;事實上,普通照明回路和空調回路也需要配置漏電保護器,才能更好地防止人員觸電事故的發生。
小型終端漏電保護器的剩余電流動作閾值一般設定為30mA。在一些防護要求較高的場合(如宿舍內部的插座回路),還可選擇動作閾值為10mA規格的漏電保護器,從而提升防觸電保護的等級(見圖3)。同時,根據漏電保護器產品的設計原理可知,除了普及型的電子式漏電保護器外,還有一類是電磁式漏電保護器,其特點是當輸入零線斷路時,仍能為后級提供可靠的漏電保護功能。

圖3 執行動作電流為10mA規格的漏電保護器
室內消防系統常用的煙感探測器和溫感探測器,已廣泛應用于各種室內防災報警場合。高職學校的學生宿舍可以加裝煙感報警系統,對于火災早期的探測警示作用十分有效并且無可替代;而在學校食堂尤其是廚房環境,可以通過加裝溫感探測器來監測意外火災事故的發生。

圖4 安全用電智能管理APP系統實時監測界面
隨著物聯網應用技術的發展,智能化的安全用電監測系統能夠監測電氣線路的過載、漏電及溫升等實時參數,并通過管理平臺向用戶發送警示信息(見圖4),部分智能系統還配置了控制執行器,當監測到后級線路出現異常情況時,可以自動切斷后級電源來提供保護。當然,物聯網監控技術在電氣安全管理領域的推廣應用,必須遵守電氣線路布局及操作使用的基本規范,盲目地加裝監控設備可能會導致配電系統的復雜化而不利于日常的檢修維護。
提升電氣系統設計的科學性是安全用電的基礎保障,主要涉及到電線電纜和配電控制設備兩個方面的配置設計標準。因受專業發展調整的影響,高職學校經常會實施零星的線路維修改造,此類改造項目不同于新建校舍工程,一般不包含標準化的電氣設計流程;為了保障用電安全及改造后的使用效果,后勤部門應當認真做好線材和設備的選型及驗收工作,并加強對施工過程的監管。
電線電纜的安全截流量配置表,是指線路可長期穩定使用條件下的限制標準,而不是引導標準,實際使用中應充分考慮后期負荷的擴容因素而提高配置標準;還可以采用多條電纜并行配置方式,來提升同一區域范圍內的負荷能力及配電可靠性,從而降低線路損耗并提升節能水平。
配電控制設備主要包括斷路器和漏電保護器,控制回路設計過于精簡或過于復雜,都會降低系統的可靠性。從安全防護角度來說,配電控制設備尤其是末級終端設備必須經過準確選型才能起到有效的防護作用,具體選型涉及到額定電流、啟動電流和動作電流等關鍵參數,以下幾點可供參考:
(1)小型斷路器(如PZ47等系列)的使用已全面普及,其內部設置有熱磁脫扣器,自身功能相當于閘刀與保險絲的組合,能提供過載及短路保護。需要特別強調的是,不可以將外形與斷路器相似的隔離開關直接當作斷路器來使用,這樣將會失去保護功能。
(2)小型斷路器銘牌上印有脫扣動作電流額定參數(如C20、D20等),實際使用可按1.5倍左右的負載電流來選擇。C型斷路器的瞬時脫扣電流為額定電流的5-10倍,而D型斷路器則為10-14倍;C型適用于普通照明線路,D型適用于動力線路等場合,選錯型號會導致運行不穩定或失去保護功能。
(3)小型電磁式漏電保護器盡管防觸電安全性很強,但部分產品不帶熱磁脫扣保護功能,在實際應用中需要與斷路器配合起來使用。
(4)根據消防安全規定,普通漏電保護器不能用于電梯線路和消防應急線路等不可突然停電的場合。
后勤維修部門要善于發現問題、分析問題和解決問題,應當將常規的例行檢查與專項重點檢查結合起來,才能妥善解決好多個層面的問題。首先,應開展好例行的電氣檢查工作,定時檢查線路并測試控制設備,發現故障應及時修復,而不是等到報修后才去處理;其次,應重視對問題隱患的研究,對于電氣線路局部燒蝕等現象必須要找出問題產生的根源,而不單單是更換受損線路及設備,只有找到了關鍵原因,才能從根本上排除隱患。
在日常維修工作中,斷路器接線端發生燒蝕的情況較為常見,其原因可能是端子固定螺絲未壓緊,可能是電纜頭制作不規范,可能是斷路器故障所導致,可能是電流過載所導致,也可能是電壓異常升高等原因而引發;例如,4P斷路器內部N線開關觸點一旦損壞將導致零線電壓漂移,勢必引起個別相位電壓和電流的大幅波動,并可直接導致電氣設備的損壞。
開展好針對學生的安全用電宣傳教育并不容易,如果只是采用原則性的宏觀引導,所能起到的作用十分有限,而需要在全面研究學生的年齡特點和專業特點的基礎上,采用包括專題宣傳、案例分析及主題班會課等多種教育方式,來提升學生個人的安全用電防護意識。其中,對于高職學校低年級學生而言,應著重抓好入學開始階段的安全用電宣傳教育。
應當注意到,當電氣安全性能與個人防護意識同時出現問題的情況下,將會導致安全事故的發生概率大幅上升;因此,學校管理部門不僅要加強對校園配電設施的檢修保養,還要時刻關注學生實際使用電氣設備中的各種問題,善于發現系統性的安全風險,并開展針對性的整改活動來應對處理;對于特別嚴重的用電安全隱患(尤其是發生在學生宿舍的問題),應組織開展嚴肅的批評教育,通過案例分析來警示那些麻痹大意的學生個體。
結語:高職學校的安全用電管理工作涉及到校園范圍內所有的教育教學、實習實訓和生活服務場所,任何使用、維護及管理環節都需要嚴防發生安全事故。從電氣系統基礎設施的安全保障角度來看,需要重視方案論證、設計標準、施工過程和監理環節的安全要素管理,這是提高校園安全用電環境的基礎保障;從電氣設備日常運行和維護措施來看,需要抓好巡檢工作管理和維保制度的落實,應特別重視問題探究工作,即把日常維護、隱患排查和責任管理結合起來,才能取得安全用電管理的實效;從電氣安全預警技術層面來看,可以引進智能化的線路監控技術來主動防范電氣安全事故的發生,可以通過安裝消防報警設備來提升火災事故發生后的應變能力。