电气火灾监控报警系统设计应用-电气火灾监控报警系统工作原理

　　电气火灾监控报警系统的设计及应用

　　摘 要: 电气火灾监控报警系统随着国家相关设计规范的不断完善和实际工程应用中的不断普及而得到更快的发展及更广泛的应用。随着我国人民生产生活条件的不断提高，对电气火灾监控报警系统的实际应用也提出了更新的要求，推动着电气火灾监控报警技术的发展。介绍了电气火灾监控报警系统的工作原理、 设计及应用。

　　关键词: 火灾监控报警系统; 电气设计; 分级保护

　　引言

　　近年来，我国电气火灾事故呈逐年上升的态势，据统计，各类火灾事故中高达 34% 是由于电气故障导致的火灾，高居火灾原因的首位。电气火灾的发生主要有三大原因: 泄露电流、 相间短路、 元件或电缆超负荷。其中因绝缘受损、 环境潮湿等引起的泄露电流故障，会产生火花放电起火; 相间短路和超负荷会引起导体发热， 温度升高达到着火点后起火。虽然建筑物内部均安装有电气保护装置， 如断路器( 含漏电保护断路器) 、现因线路漏电而引起的电气火灾事故呢? 这是因为传统的电气保护装置主要是采用热释反映材料制作和电磁感应材料组合， 容易受周围环境温度的改变而变化，而电磁感应材料精度不高，易造成拒动作或误动作等。如果能准确监控电气线路的泄露电流及温度异常状态，就能有效地预防并规避电气火灾事故。电气火灾监控报警系统的主要作用是对系统中漏电的监控，以提前预警、 及时报警、 及时阻断电气安全事故隐患，同时还具有故障诊断、 智能决策、 图形故障定位、 短信 声音报警、 无线通信等诸多功能，可以避免因发生火灾造成的重大人员伤亡及财产损失。因此，我国相继出台了相关的标准和规范，要求各类建筑物内设置电气火灾监控报警系统， 以*大限度地保护人民生命和财产安全。

　　在修订后的《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》 及《民用建筑电气设计规范》等主要设计规范中， 均增加了与“漏电火灾报警系统” 相关的条文。但在项目实施过程中， 由于工程参建各方对规范存在着不同的理解和认识， 对项目的设计、 施工和验收存在着不同的标准要求，加之规范叙述过于简单， 所以对是否需要设置电气火灾监控报警系统存在着很大争议。本人认为， 既然规范给出了此类条文，就应该严格执行，这是对人民群众生命财产负责的体现。

　　1 系统简介

　　电气火灾监控报警系统( 以下简称该系统) 用于在线检测 AC220 V /380 V 配电线路的剩余电流( 即漏电电流) ，当被监测的任一回路漏电电流超过漏电报警值时，系统即发出声光报警信号，显示漏电电流大小，指示漏电方位。该系统能有效地预防因漏电导致的接地电弧短路、 过流、 过温引起的电气火灾。

　　该系统由监控探测器与监控设备组成。探测器采用剩余电流互感器检测配电线路的漏电电流， 并将相关信息经总线传送至监控设备; 监控探测器也可具有检测温度或相线电流的功能。监控设备安装在消防值班室，实时接收探测器发送的漏电报警或故障信息， 具有声光报警、 数字显示、 数据储存、 查询、 打印输出、 报警信号输出及控制信号输出等功能。对于有多个变配电室的大型建筑群或居住小区，可设置多个电气火灾监控子系统，将各子系统的报警信号传送给总值班室的主计算机， 构成集中管理系统; 也可以把总值班室的主计算机作为集中管理的监控设备使用，直接与监控探测器相连，探测器的报警信号直接送给总值班室的主计算机。

　　2 适用范围及设置位置

　　该系统的适用范围包括以下公共建筑及重要场所: 博物馆、 酒店、 医院、 学校、 办公楼、 高层住宅等人员密集度大的场所; 影剧院、 商业中心、 网吧、 游戏厅、 夜总会等疏散困难的场所; 加油站、 油库等易燃物品库房; 大型工业园区及古建筑等火灾危险等级较高的场所等。

　　该系统应设置在以下位置: 配电室重要的低压出线回路; 防火分区内照明总配电箱进线处、 电力总配电箱进线处; 建筑物内观众厅、 会议厅等人员密集场所配电箱进线处; 歌舞厅、 游艺厅等娱乐场所配电箱进线处; 地下商场( 店) 配电箱进线处; 学生宿舍、幼儿园、 老年人建筑等场所配电箱进线处; 文物保护单位的重点砖木结构或木结构等场所配电箱进线处等。

　　3 系统设计

　　首先， 根据保护对象的火灾危险等级确定受控点总数和具体探测器的数量; 根据受控点的总数和监控设备的安装位置确定系统主机的选型， 确定线路型号，完成系统图。

　　其次，进行配电系统设计。探测器安装在配电箱( 柜) 内，要综合考虑配电箱内电器开关元件的排布位置。监控探测器和剩余电流式探测器可选用超薄型小体积导轨式， 可以安装在配电箱内。如果保护对象需要有遥控断电的功能， 应选用带分励脱扣的断路器，并注明分励脱扣的电压值。

　　根据 GB 13955—2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》 中关于分级保护的规定， 对低压配电系统采用二级或三级保护， 为了对配电系统进行有效监控，在故障发生后准确判断出故障线路的详细位置并及时发现隐患部位， 同时减少因故障停电造成的影响，应根据配电级数和线路发生火灾的危险性来确定系统的保护级数。提前设定好系统电气火灾监控的动作值和动作时间， 并应满足系统分级保护的动作特性要求。

　　为避免系统内探测器的重复设置， 设计时应遵循以下分配原则: 根据建筑物的用电负荷和线路的具体情况，确定采用两级或三级保护模式。一般采用两级，对低压配电级数多而且危险性大的部位应设置第三级保护。第一级保护的电气火灾探测器应设置在低压配电室低压开关柜的各支路输出供电线路上; 第二级应设置在配电下一级的分配电柜( 或楼层的分配电箱) 各支路输出供电线路上; 第三级应设置在负载配电箱的输入或输出端上。根据工程需要只设在输入端时每路 1 个受控点， 输出端上各支路则要有多个受控点。根据以上分级和配电系统　　的实际情况，将各级点数汇总确定探测( 受控) 总点数。根据总线制传送设备和终端控制设备( 漏电报警系统主机) 放置场所的空间和受控点的数量来选择主机的类型， 如壁挂式、 琴台式、 立柜式等。设备主机应尽量安装在消防控制中心、 主监控室或值班室内。设备主机电源应使用消防电源供电。分级保护时，建筑各楼层总进线处可安装 1 台或若干台电气火灾监控报警探测器， 其型号应根据正常泄漏电流的大小选择，一般总进线处的电气火灾监控定为200 ～ 500 mA。

　　对于建筑物中较重要的负荷，包括消防设备、 安防设备、 应急照明及疏散指示照明电源等不允许断电的各类设备， 根据 GB 13955—2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》 的规定， 应安装报警式的电气火灾监控探测器。该设备采集漏电电流、 过电流等信号， 超过系统设定值时， 只发出声光报警信号，但不切断电源，同时能将采集的信号通过总线方式传送到控制中心，可设置手动断电模式，既保证了用电安全，又保证了供电的不间断性。

　　4 系统设计注意事项

　　( 1) 安装该系统的配电系统要求其接地形式为TN - S、 TT 系统， 在 TN - C 系统中应将电气火灾监控探测器安装在重复接地点之后， 即 TN - C - S 系统中。

　　( 2) 监控探测器安装在分级保护中的一级或二级位置的电缆进线端， 可以掌握整个配电系统的电气绝缘状况; 安装在配电箱电缆出线端，则能较快定位漏电( 过温或过流) 故障点， 但系统较复杂。如果只监测一级或二级的部分回路， 应选择电气火灾危险性大、 较重要的部位以及不允许随意断电的线路。

　　( 3) 应确保声光报警信号能被相关人员及时发现，如果电气火灾监控探测器的安装位置无人值守，应在经常有人值班的房间安装监控主机或报警盒。

　　( 4) 应慎重选择报警控制输出功能， 即漏电报警后立即切断被监测线缆的电源。漏电报警只是预警，提示检修， 并非立即会引起火灾或损坏电气设备。漏电报警即断电， 可能会给用户造成经济损失和不良影响。

　　( 5) 该系统与已经普遍使用的火灾自动报警系统比较，在监控对象、 功能作用、 安装位置、 监测点布　　局、报警后处理等各方面有很大区别，不应将二者混为一体，但可以将该系统的报警信号传送至火灾自动报警主机。

　　5 电气火灾监控报警系统的验收要求

　　根据 GB 13955—2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》 的要求， 电气火灾监控报警系统安装完成后必须进行以下的检验项目: 按动电气火灾监控探测器的“自检” 试验按钮试验 3 次， 该装置应正确动作; 剩余电流保护装置带额定电流负荷分合3 次，均应可靠动作; 为满足联动控制要求， 还应在消防控制室自动或手动对各配电箱进行远程断电测试，该装置动作均应正确无误。

　　6 结语

　　我国正处于经济快速发展时期， 建筑行业也相应地得到快速发展，由于现代化建筑造型各异，使得电气线路敷设更加复杂，火灾隐患随之增多，一旦发生火灾，会对社会及个人产生极大影响。采用电气火灾监控报警系统可以提高建筑电气设计质量， 防范负载过载、 接地电弧性短路火灾的发生，并可根据现场线路和不同的监控保护要求， 在火灾发生前进行探测、 报警，做到防患于未然， 从根源上遏制火灾的发生，降低火灾损失。