电气火灾监控系统在低压成套设备中的应用

　　电气火灾监控系统在低压成套设备中的应用

　　随着人们生产水平的提升，电气产品使用越来越广泛，随之而来的电气火灾也逐年上升。据《国家火灾年鉴》统计，电气火灾约占全国火灾数量的百分之三十，电气火灾监控系统能及时发现电气线路的火灾隐患，近今年在低压配电中广泛应用。本文对必要性，工作原理和功能等方面做详细阐述。

　　随着社会用电量大幅增大，电气引起的火灾事故随之剧增，目前电气火灾发生率局各类火灾之首。为了有效　　抑制电气火灾事故，规范制定了在高层建筑内火灾危险性　大、人员密集等场所宜设置火灾监控系统，从而能及时有效的反馈火灾隐情，保护大家的生命和财产安全。所以设置电气火灾监控系统是非常必须的。

　　1 设置电气火灾监控系统的必要性

　　近年来电气火灾事故居高不下，据统计每年的十大火灾中死亡人数*多，经济损失*大的特大火灾，均为电气火灾。如图所示，这是近几年发生火灾的类型和比例，由此可以说电气火灾是火灾成因的主要原因，见图1。

　　电气火灾的成因主要有以下五个方面：

　　(1)电气短路

　　(2)电气线路中的谐波电流

　　(3)旧建筑中的老化线路

　　(4)10KV网络小接地系统产生的

　　(5)设计考虑不周和施工质量差。

　　电气火灾监控系统又称作“漏电火灾报警系统”，“漏电”在规范中叫做“剩余电流”，剩余电流主要包括　　电气式线路绝缘损伤流入大地的故障接地电流、对地电容电流、谐波分量电流和电器设备线路正常运行时对地的泄露电流，这些起火原因*终将会反应到导体发热，导体温度升高，直到达到着火点后起火。(电气火灾的发生过程如表1所示)

　　实验证明，当绝缘受损的线路上面产生的泄露电流达到300~500mA时，破损处将和邻近的接地导体产生火花放电现象。这时，释放出的电火花可以轻易的引燃周围的可燃物，造成火灾事故。即使周围没有可燃易燃物，泄露电流产生的电火花放电同样加速绝缘的受损面积，使得受损点周围的绝缘层迅速炭化，变为易燃物品，然后点燃起火。

　　因此，监控配电系统中的泄露电流情况和温度非正常升高情况，利用火灾监控装置切断电源，发出报警信号。并作为预报警系统，优于火灾自动报警系统和消防联动系统的地方是可以提前报警并采取应急手段，将用户损失减少到*低，所以在工程设计中严格按照规范要求设置电气火灾监控系统。

　　2 电气火灾监控系统的工作原理

　　电气火灾监控系统一般包含监控探测器、监控单元、监控主机。如图2所示：这是一个典型的电器火灾监控系统的组成结构。

　　采用二总线制的通讯方式。可根据用户的需要选择集中总线型的信息管理模式或者是功能分区型的信息管理模式。当保护线路中发生泄露电流时，探测器测到报警信号，传送给控制模块，通过二总线网络传输监控主机，发出声光报警信号：监控主机显示出报警部位，记录保存信息，这样值班人员就可以在监控主机旁进行远程操作，切断电源或派人到现场排除故障 。

　　特别注意的是根据国标《电气火灾监控系统》(GB14287-2005)及《剩余电流动作保护装置安装和运行》(GB13955-2005)的要求，系统采用二或三级保护。在总电源端和各主要支路输出口安装监控探测器，只报警不加断路控制;在各分支回路输出口安装时，要加装断路装置。

　　电气火灾监控系统可实现的功能有：

　　(1)实现多种测量和显示，显示三相电流、三相电压和线电压、不平衡度、频率、功率因数、有功功率、无功功率、谐波分量等，以及万年历、时钟等。

　　(2)系统除了具有过载、短路、单相接地等故障保护外，还具有断相或不平衡保护和负载监控、温度检测，预报警等保护功能。

　　(3)系统具有故障历史记录和自诊断功能。故障发生后，可记录故障发生的具体时间，同时把故障发生时各种数据和信息保存起来，便于事后分析，尽快查处故障原因，减少维修时间。当发生自检故障时，发出报警信号，并在页面上显示何种故障。

　　(4)通讯功能。通过RS485总线或通信网络，向上位机发送现场的各种运行参数和工作状态，同时接受上位机下传的数据和命令，实现遥测、遥信、遥控、遥调的功能。

　　同时与消防控制联动，实现远程切断电源，并有反馈信号给消防控制中心;可实现与用户联网，随时检查各用户安全用电情况，确保线路稳定安全。

　　3 电气火灾监控系统的设计要求和应用

　　电气火灾监控系统在我国国家规范中有如下规定《低压配电设计规范》GB50054-95中“为减少接地故障引起　　的电气火灾危险而装设漏电电流动作保护器，其额定动作电流不应超过0.5A” 《火灾自动报警系统设计规范》　　GB50116第12.1.1条：“应根据建筑物的性质、发生电气火灾危险性、保护对象等级设置电气火灾监控系统”，《民用建筑电气规范》JGJ16-2008第7.6.7条规定建筑物的电源进线或配电干线分支处应设置剩余电流动作报警器。从近年来出台和修订的诸多相关技术规范中，要求设置范围和规范越来越明确和广泛。

　　电气火灾监控系统设计的基本要求有(1)稳定性和可靠性(2)先进性和实时性(3)可维护性和经济性

　　根 据 《 剩 余 电 流 动 作 保 护 装 置 安 装 和 运 行 》GB13955-2005中5.7.5的有关规定，在选用火灾监控模块的额定动作电流时，应不小于电气线路和设备的正常泄露电流的*大值的2倍。并且可根据被保护线路及设备的实际情况进行调整。一般二级漏电报警电流整定在600mA~800mA，三级漏电报警电流值整定在200mA~400mA范围内。

　　监控主机一般安装在消防监控室或者有人员的24小时的值班室。监控主机*大可选用单回路128个的报警点，可配置多条回路。电气火灾监控探测器和主机通讯距离不超过2000米。

　　对系统485线布线建议：输入、输出总线采用ZRRVB-2*1.0mm2(阻燃双绞软铜线)。主机电源线采用2.5mm2，485线安装时，严禁与动力线、照明线、视频线、广播线、电话线等弱点线路穿入同一个金属管内。布线时强弱电分开，避免了互相干扰，也减少了测试维修的方便。

　　根据建筑功能不同，电气火灾监控点位选取方面可有以下三种方案：

　　1)方案一(图4)：使用于人员密度大、流动性大的封闭式建筑，如大型集中商贸卖场内部配电系统中。主配　　电回路使用电气火灾监控探测器，选取主回路下分支线路处安装。除此之外，由于配置于每分支回路入户处的用电情况无法处理均衡，另需在分配电柜的分支出线回路同时安装电气火灾监控探测器，并使用监控单元来实现集中显示和控制。

　　2)方案二(图5)：使用于高层民用建筑内部配电系统中

　　在高层民用建筑配电系统内，主配电回路使用电气火灾监控探测器，选取主回路下分支线路处安装。除此以　　外，另需在层箱内使用组合式电气火灾监控探测器，安装于此树干式配电进线侧，同时监控下端的动力回路和照明回路，利用其单独显示、便于使用的特点。

　　3)方案三(图6)：使用于大型公共建筑内部配电系统中，如酒店、写字楼等

　　在大型公共建筑配电系统内，由于对安全方面的要求和整体配电质量的要求都有了很大的提高。除了主配电回路使用电气火灾监控探测器，选取主回路下分支线路处安装之外。还在层箱内使用组合式电气火灾监控探测器，安装于此树干式配电进线侧，同时监控下端的动力回路和照明回路，且对于末端的重要负荷同时使用组合式电气火灾监控探测器的测温功能和过流检测功能进行全面监控。

　　电气火灾监控系统广泛应用于智能建筑及网络通信结构中，产品越来越低成本、标准化、和规模化，满足智能建筑数据通信要求和城市火警信息系统组网的要求。只要在适当的场所选择合适的产品，遵循安全、有效、经济、合理的原则，漏电火灾监控系统就能对预防火灾的发生发挥应有的作用。