复合型电气火灾监控系统在天津西站交通枢纽市政配套工程中的应用

　　复合型电气火灾监控系统在天津西站交通枢纽市政配套工程中的应用

　　20世纪90年代末，国内外一些重要工程开始采用漏电保护，用来作为电气设备漏电的人身安全防护措施。从本世纪初开始，利用一些探测器监视电气设备环境火灾的灾情，取得了较好的效果。2006年以中国建筑设计研究院为主，制定了《电气火灾监控系统的设计方法》，作为《高层民用建筑设计防火规范》的设计配套文件，指导设计部门设计电气火灾监控系统。但对于工程规模宏大、电气设备复杂、安全要求很高的地下交通枢纽领域，电气火灾预警系统的设计还没有针对性的条款和范例。

　　下面笔者对天津西交通枢纽工程的电气火灾系统设计方案进行介绍。

　　2、天津西站交通枢纽工程概述

　　规划的天津西站交通枢纽配套市政公用工程占地12万m2，是天津市中心城区重要的客运集散枢纽，是集高铁、普铁、地铁、公交、长途客运、出租车、社会车、非机动车及人行于一体的综合交通体系。规划周边道路网配套完善，既有快速路系统，又有主干路、次干路、支路以及广场、平台等道路系统。地铁1、4、6号线三条线汇聚于此，与周边交通设施形成换乘关系。

　　天津西站交通枢纽配套市政公用工程南北广场地下项目、配套市政道路工程、南北广场公交车场项目、南北广场景观项目、管理控制中心、供电系统、排水泵站项目及1号线改造项目等。

　　天津西站枢纽市政供电系统由35/10kV总变电站、中压网络及各10/0.4/0/23/0.23kV降压变电所，有关配套辅助系统(SCADA系统等)构成。

　　35/10kV总变电站设置在北广场管理控制中心的地下1、2层，各负荷区域内相应设置10/0.4/0/23/0.23kV降压变电所。每个区域的降压变电所负责本区域的设备负荷用电。

　　3、复合型电气火灾监控系统

　　复合型电气火灾监控系统应采用目前高端的前沿科技，如光纤测温技术、蓝牙技术、射频技术、高精度测量技术和通信网络技术对供电系统中母线、开关以及电缆的温度、漏电流和电弧等进行监测的网络通信控制系统。

　　复合型电气火灾预警监测系统包括但不限于以下设备：

　　1)电气火灾监控主机

　　2)剩余电流式电气火灾探测器

　　3)无线蓝牙测温式电气火灾探测器

　　4)线型光纤感温火灾探测器

　　5)电弧探测器

　　6)数据采集器

　　7)环网总线

　　8)计算机工作站

　　4、复合型电气火灾监控系统设计方案

　　该工程电气火灾监控系统涵盖两大块内容，一是低压电气回路漏电流监测，其次是高低压设备及电缆密集处电缆的温度监测。

　　电气火灾监控系统的主站端后台机功能由综合监控系统实现，即，在管理控制中心主控室，电气火灾监控系统不单独设后台机。

　　电气火灾监控系统的现场监测部分按降压变电所供电区域及总变电站来设置，所以电气火灾监控系统的现场监测部分共设置6处，其功能及系统组成基本一致，每一处的功能及系统组成如下：

　　1)漏电流监测系统

　　(1)监控范围及功能要求

　　降压变电所低压开关柜设备容量重要的设备用电回路、环控室环控低压柜的每个回路、商业照明及商业动力配电箱的主回路上安装探头。

　　系统实现对漏电电流、过电流等信号的探测，发出声光报警，准确报出故障线路地址，监控故障点的变化。

　　(2)系统组成

　　系统由探头、探测器、监控设备、监控软件及总线组成。探测器、监控设备间通过二总线组网。

　　(3)设备布置

　　探测器安装在低压开关柜、配电箱的面板上。监控设备柜(现场主机)采用800×600×2260的标准控制盘外形尺寸，安装在降压变电所(总变电站)控制室内。

　　2)高低压配电柜内电气设备温度监测系统

　　(1)监控范围及功能要求

　　监测各35kV、10kV高压开关柜电缆接头等处的温度;监测低压开关柜中重要的配电回路、环控室环控低压柜的每个回路、商业照明及商业动力配电箱主回路、电容器回路，这些回路的低压开关触头、电气连接处、母线接头及电缆头的实时温度;监测电缆竖井内电缆密集段、电缆桥架内的电缆密集段(15条电缆以上)的电缆温度。根据预先设定的温度限值，相应的预警和报警。

　　(2)系统组成

　　由测量高压设备温度的分布式光纤温度传感系统及测量低压设备温度的无线射频温度实时监测预警系统构成，两个系统相对独立。

　　分布式光纤温度传感系统由光纤测温主机、感温光纤组成。

　　无线射频温度实时监测预警系统由测温主机、接收器、中继器、发射器、系统检测软件和安装在检测对象上的感温探测器及通信网络组成。

　　分布式光纤温度传感系统、无线射频温度实时监测预警系统，共用一台工控机，光纤测温主机与工控机通过RS232接口连接;无线射频测温主机与工控机间通过RJ45接口连接，并组成以太网。

　　(3)设备布置

　　监控工控机(现场主机)与漏电流监控设备(现场主机)共盘安装。

　　3)系统组网

　　各区域的漏电流监控设备柜、温度监测工控机柜间采用以太网形式组网，与管理控制中心综合监控系统主站间采用光纤通道通信，网络系统详见图1。

　　5、电气火灾监控系统方案

　　下面是笔者针对大型铁路客站及综合交通枢纽的建筑和供电特点，总结出的复合型电气火灾监控系统的系统设计方案

　　该方案能够实现以下功能：

　　(1)电气火灾监控系统方案采用光纤感温技术、蓝牙测温技术、电弧探测技术、剩余电流探测技术，对综合交通枢纽和地铁站房电气设备火灾进行全面的预警监测。

　　(2)实现综合交通枢纽和站房多功能信息化电气火灾预警系统与综合交通枢纽和地铁综合监控系统的连接，使得综合交通枢纽和地铁综合监控系统能够监测电气设备火灾、过热、漏电、电弧、载流量等状态参数。

　　(3)实现综合交通枢纽和站房多功能信息化电气火灾预警系统全线计算机联网，实现系统监控、管理的多功能信息化，也为电气设备的状态检修、环控部门的环控管理、灾害时灾害决策的快速、准确制定提供科学、真实的现场数据。