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电气火灾监控系统设置

发布时间:2015-8-24 13:32:49  作者:固德力安

  电气火灾监控系统设置

  摘要:分析了现阶段电气火灾监控系统设置存在的一些问题,如采用标准问题、检测点设置与剩余电流动作报警值的确定等问题,并提出可行的解决方案。

  关键词:电气火灾监控系统;漏电火灾报警系统;独立式探测器;非独立式探测器;温度探测器设置;剩余电流动作报警值

  为应对电气火灾逐年上升的趋势,《高层民用建筑设计防火规范》(GB50054-95,2005年版)第9.5.1条做了“高层建筑内火灾危院性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统”的规定;《建筑设计防火规范》(GB50016-2α后)第11.2.7条也列出了“宜设置漏电火灾报警系统”的场所,所列场所是按建筑物的供电级别和消防用水量来确定是否安装漏电火灾报警系统。

  目前正在修订中的《火灾自动报警系统设计规范》 (GB50116-98),对防范电气火灾亦作了设置“电气火灾监控系统”的相关规定,其遵循火灾自动报警系统的设计原则,按照建筑物的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度的保护对象分级设置电气监控系统。该系统在漏电火灾报警系统的基础上,增加了配电回路缆线温度检测。

  这些国家标准的修订和出台,对防范、遏制电气火灾无疑是有利的。但是三部标准对同一漏电火灾报警系统的设置原则各不相间,结设计和验收采用标准增加了难度。

  另外上述国家标准的颁布,催生了大量漏电火灾报警系统及电气火灾监控系统等产品的出现。由于国家在这方面设在相应的设计标准,这些产品的应用比较混乱。因此,有待行业内达成共识,提出可行的解决方案。本文为此提出笔者的观点和看法。

  1、漏电火灾报警系统的设置原则

  1.1、引发电气火灾的主要原因主要原因:

  配电线路因过负荷导致绝缘降低所产生的电弧性漏电故障;配电线路与保护电器不匹配导致线路短路时保护电器拒动;三相四线配电系统为单相负荷供电时发生中性线断线导致三相不平衡单相过负荷。

  可以看出,配电线路符合这三条其中的一条就可考虑安装漏电火灾报警系统。对于不符合上述条件的配电线路可不设置该系统。

  1.2、电气火灾监控系统防范的重点应为三级负荷的配电回路

  三级负荷配电回路的线缆通常为普通电力电缆或电线,不具有耐火或阻燃性能,在现场如任意接驳,过负荷的可能性大,发生电气火灾概率也大。

  1.3、消防动力负荷的配电回路可不设电气火究监控系统

  消防泵、喷淋泵、排烟机等一、二级负荷的配电回路,从电气火灾成因分析可知,消防负荷的配电回路不易发生火灾,主要理由如下:消防配电回路所带的负荷比较稳定,不会产生过负荷;消防设备(如消防荣、喷淋泵、排烟机等)的线路电缆采用矿物绝缘电缆或耐火电缆,其绝缘不会轻意被破坏而漏电;除火灾或例行检查外,上述的消防设备平时并不运行。

  由上述分析可知,就消防设备的配电网路而言,引发电气火灾的可能性远远小于普通用电负荷的配电回路。因此,防范电气火灾的重点要放在普通负荷的配电回路,而不是消防动力回路。

  2、漏电火灾报警系统与电气火灾监控系统的功能对比

  这两种系统的功能都是针对建筑物内配电系统电气火灾研发的。其功能有共同之处,均为检测接地战障产生的剩余电流,当剩余电流超过报警值报警,提醒管理人员及时处理,避免电气火灾。不同的是电气火灾监控系统增加了电缆温度检测功能。

  2.1、漏电火灾报警系统

  是国内首先推出防范电气火灾的产品,主要用来防范电弧性接地故降引发的电气火灾。产品有两类:

  a.独立式探测器,产品本身可独立完成漏电流检测和超限报警,具有声光报警功能和输出一对常开常闭接点。

  b.非猫立式探测器,产品本身通常不能独立完成漏电流检测和超限报警,必须通过监控设备完成漏电流检测和超限报警,其中探测器包括剩余电流互感器+接口模块,或独立式漏电火灾报警器+接口模块两种。

  该系统适用于环境潮湿,布线环境差和需要防范电强性接地故障的场所。

  2.2、电气火灾监控系统

  系统由非独立式剩余电流互感器、铂热电阻或双金属温度计、接口模块和电气火灾监控设备等组成。该系统具有漏电检测和配电回路电缆温升检测功能。

电气火灾监控系统.jpg

  目前温度检测元件通常采用PtlOO的铂热电阻或双金属温度计,其粘贴于配电系统的第二级开关上接线端处,当配电系统的第一级与第二级开关之间距离较短时,也可粘贴于第一级开关下接线端处。因断路器与电缆连接处接触电阻最大,在线路过负荷状态下,此处温度最高,为火灾易发点。

  显然,作为防范电气火灾,电气火灾监控系统具有更好的监控功能。因为过负荷造成的电气火灾,远远多于电弧性接地故障所造成的火灾。漏电造成的火灾还不到电气火灾总数的3%,而过负荷造成的电气火灾占电气火灾的60%以上。

  可见,该系统适用于需要防范电弧性接地故障的场所和过负荷可能性较大的配电线路。

  3、独立式剩余电流动作报警器的设置

  住宅、公寓等居住建筑的电源进线处,应安装独立式剩余电流动作报警器。对于医院及疗养院,影剧院等大型娱乐场所,图书馆、博物馆、美术馆等大型文化场所,商场、超市等大型商业场所及地下汽车场等宜安装独立式剩余电流动作报警器。当进线容量较小,可在进线处安装;进线容量较大,且自然泄漏电流很大时,可在配电系统的第二级开关处设置。

  当独立式剩余电流动作报警器安装点较少(8点及以下),且建筑物内设有火灾自动报警系统时,可采用编码模块接入火灾自动报警系统。此时,报警点信号在火灾自动报警器上显示并应区别于火灾探测器的编号。

  当独立式剩余电流动作报警器安装量较少,有集中报警要求,且建筑物内无火灾自动报警系统时,可自行组成系统。

  4、漏电火灾报警系统和电气火灾监控系统的设置

  当采用剩余电流互感器型探测器或网络型剩余电流动作报警器组成较大系统时,应采用总线式报警系统。

  当建筑物防火要求严格时,可采用电气火灾监控系统。实际上作为防范电气火灾而言,电气火灾监控系统较漏电火灾报警系统更具有实用性。

  5、剩余电流检测点的设置

  5.1、设置部位

  在漏电火灾报警系统中,检测点的设置至关重要。如设计不合理误报率会很高。通常检测点的设置要考虑两个问题:

  a配电回路的自然泄漏电流对测量的影响和自然泄漏电流放动对测量的影响。

  b.电气火灾易发生的部位。

  5.2、对自然泄漏电流的影晌应采取措施进行补偿

  a.将检测点设置在负荷侧,干线部分的自然遣漏电流对测量没有影响。

  b.将检测点设置在电源侧,采用下限可调的剩余电流动作报警器抵消自然泄漏电流的直接影响。但这种方法在容量较大、线路较长及自然泄漏电流波动较大的配电回路中也不宜采用。

  从电气火灾发生的部位来看,负荷侧发生火灾的概率远大于电源侧,在不能两全的情况下,将检测点设置在负荷侧为宜。建议检测点安装在配电系统第二级开关进线处(楼层配电箱处)。若将检测点设置在第三级开关处,检测点数量将成倍增加,将增加很多投资。

  6、防火剩余电流动作报警值的确定

  目前国内的规范、标准推荐的防火剩余电流动作报警值定为不大于500mA,这是根据国际电工委员会《建筑物电气装置第4部分:安全防护第48章:按照外界影响选择保护措施第482节:火灾防护》(IEC60364-4-482)标准制定的。

  严格讲,500mA报警值是不包括配电回路的自然泄漏电流的。如果剩余电流动作报警器不设置自然泄漏电流补偿,500mA报警值包含了自然泄漏电流在内,报警器报警在很大程度上并不具有实际意义。所以为减少误报,自然泄漏电流补偿技术是关键所在。这个问题解决不好,系统的误报就会很多。

  7、防火剩余电流动作报警器控制器的安装位置

  对于这一问题,国内存两种观点:一是将其安装于消防控制室;二是将其安装于变电所。

  安装在消防控制室的理由是该系统是火灾自动报警系统的一部分,且消防控制室在24小时内有人值班,便于维护、管理和处理问题。

  安装于变电所内的理由是该系统监测的是配电线路的接地故障和过负荷,旦出现问题变电所的管理人员可以马上处理。

  二者各有其理,但从工程实际情况看,很多变电所无人值班或非24小时值班。因此,笔者认为宜将其安装于消防控制室。

  8、布线与接地

  漏电火灾报警系统和电气火灾监控系统的导线选择、线路敷设、供电电源及接地,应与火灾自动报警系统的要求相同。

  9、结束语

  漏电火灾报警系统和电气火灾监控系统是近几年出现的防范电气火灾的新技术,对于它的设置选用国家尚无标准可依。《民用建筑电气设计规范〉(JGJ16 『2008)和正在修订中的《火灾自动报警系统设计规范》,对此做出了相应的规定,但仍有不完善之处,还需在实际应用中积累经验,逐步完善。


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