淺談電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

淺談電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中維國(guó)際工程設(shè)計(jì)有限公司 江華摘要：本文通過(guò)對(duì)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、圖集的學(xué)習(xí)理解，分析了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品的組成及分類(lèi)，對(duì)各類(lèi)電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的設(shè)置進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 探測(cè)器設(shè)置1、概述我國(guó)是電氣火災(zāi)的多發(fā)國(guó)家。近年來(lái)，由于用電設(shè)備的增多，電氣火災(zāi)年均發(fā)生次數(shù)占各類(lèi)火災(zāi)年均總發(fā)生次數(shù)的30%左右，占重特大火災(zāi)總發(fā)生次數(shù)的80%左右，居各類(lèi)火災(zāi)原因之首。其造成的損失占火災(zāi)總損失的53%左右，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家的同類(lèi)數(shù)據(jù)。電氣火災(zāi)發(fā)生的原因是復(fù)雜多樣的，主要可歸納為短路、連接不良和電氣裝置安裝不當(dāng)三類(lèi)原因。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是指當(dāng)被保護(hù)線路中的被探測(cè)參數(shù)超過(guò)報(bào)警設(shè)定值時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)、控制信號(hào)并能指示報(bào)警部位的系統(tǒng)。該系統(tǒng)能在發(fā)生電氣故障、產(chǎn)生一定電氣火災(zāi)隱患的條件下發(fā)出報(bào)警，提醒專(zhuān)業(yè)人員排除電氣火災(zāi)隱患，實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)的早期預(yù)防，避免電氣火災(zāi)的發(fā)生，因此具有很強(qiáng)的電氣防火預(yù)警功能。2、系統(tǒng)組成及分類(lèi)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布、開(kāi)放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層組成。目前廣泛使用且有現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的用于電氣保護(hù)的電氣火災(zāi)監(jiān)控產(chǎn)品包括：電氣火災(zāi)監(jiān)控器、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器、測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。電氣火災(zāi)監(jiān)控器設(shè)備按系統(tǒng)連線方式可分為：1）多線制電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備，即采用多線制方式與電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器連接；2）總線制電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備，即采用總線方式與電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器連接。電氣火災(zāi)探測(cè)器按工作方式分類(lèi)包括：1）獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，即可以自成系統(tǒng)、不需要配接電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備，獨(dú)立探測(cè)保護(hù)對(duì)象電氣火災(zāi)參數(shù)變化，并能發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)的探測(cè)器。2）非獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，即自身不具有報(bào)警功能，需要配接電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備組成系統(tǒng)，不應(yīng)直接接入火災(zāi)報(bào)警控制器的探測(cè)器回路。電氣火災(zāi)探測(cè)器按原理分類(lèi)包括：1）剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，即當(dāng)被保護(hù)線路的相線直接或通過(guò)非預(yù)期負(fù)載對(duì)大地接通，而產(chǎn)生近似正弦波形且其有效值呈緩慢變化的剩余的電流，當(dāng)該電流大于預(yù)定數(shù)值時(shí)即自動(dòng)報(bào)警的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。2）測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，即當(dāng)被保護(hù)線路的溫度高于預(yù)定數(shù)值時(shí)，自動(dòng)報(bào)警的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。3）故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，即當(dāng)被保護(hù)線路上發(fā)生故障電弧時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，其保護(hù)線路的長(zhǎng)度不宜大于100m。4）熱解粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，監(jiān)測(cè)被保護(hù)區(qū)域中電線電纜、絕緣材料和開(kāi)關(guān)插座由于異常溫度升高而產(chǎn)生的熱解粒子濃度變化的探測(cè)器，一般由熱解粒子傳感器和信號(hào)處理單元組成。其中，剩余電流式、測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器均有1帶1和1帶8之分，應(yīng)根據(jù)電氣線路敷設(shè)和用電設(shè)備的具體情況確定電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的形式與安裝位置。故障電弧式、熱解粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器為新興技術(shù)產(chǎn)品，相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在制定過(guò)程中，也將陸續(xù)進(jìn)入市場(chǎng)應(yīng)用階段。3、系統(tǒng)設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)屬于火災(zāi)預(yù)報(bào)警系統(tǒng)，是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的獨(dú)立子系統(tǒng)。系統(tǒng)一般采用分級(jí)保護(hù)，低壓配電線路根據(jù)具體情況采用二級(jí)或三級(jí)保護(hù)，在總電源端、分支線首端或線路末端安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，并由此組成電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置不應(yīng)影響供電系統(tǒng)的正常工作，不宜自動(dòng)切斷供電電源。3.1 電氣火災(zāi)監(jiān)控器的設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控器是發(fā)出報(bào)警信號(hào)并對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行統(tǒng)一管理的設(shè)備，因此該設(shè)備應(yīng)設(shè)置在有人值班的場(chǎng)所，一般設(shè)置在消防控制室。監(jiān)控器應(yīng)能接收來(lái)自探測(cè)器的監(jiān)控報(bào)警信號(hào), 并在30s內(nèi)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，指示報(bào)警部位，記錄報(bào)警時(shí)間，并予以保持，直至手動(dòng)復(fù)位；報(bào)警聲信號(hào)應(yīng)能手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，應(yīng)能再次啟動(dòng)。在設(shè)有消防控制室的場(chǎng)所，電氣火災(zāi)監(jiān)控器發(fā)出的報(bào)警信息、故障信息應(yīng)能在消防控制室內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警控制器或圖形顯示裝置上顯示，但該類(lèi)信息與火災(zāi)報(bào)警信息的顯示應(yīng)有所區(qū)別。3.2 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的設(shè)置考慮到每個(gè)供電系統(tǒng)都存在自然泄漏電流，此電流值根據(jù)線路上負(fù)載的不同有很大的差別，一般可達(dá)100mA200mA，而GB50054-2011低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范6.4.3條規(guī)定“為減少接地故障引起的電氣火災(zāi)危險(xiǎn)而裝設(shè)的剩余電流監(jiān)測(cè)或保護(hù)電器，其動(dòng)作電流不應(yīng)大于300mA”， 即在火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)，剩余電流監(jiān)測(cè)器的動(dòng)作電流不應(yīng)大于300mA ，一般場(chǎng)所不受此值限制，探測(cè)器報(bào)警值可根據(jù)實(shí)際情況宜設(shè)為300mA500mA。剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器應(yīng)以設(shè)置在低壓配電系統(tǒng)首端為基本原則，宜設(shè)置在第一級(jí)配電柜（箱）的出線端。在供電線路泄漏電流大于500mA時(shí)，宜在其下一級(jí)配電柜（箱）設(shè)置，如圖一所示：圖一：剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器系統(tǒng)示意圖(圖示中W4回路剩余電流大于500mA,，故選擇在下級(jí)配電柜內(nèi)設(shè)置剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器)有關(guān)電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器設(shè)置位置，四川省地方標(biāo)準(zhǔn)DB51/T 1418-2012電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范，5.2.1條規(guī)定：“應(yīng)在下列電力線路或設(shè)備處設(shè)置監(jiān)控節(jié)點(diǎn)：應(yīng)急照明區(qū)域配電箱或樓層干線配電箱的總開(kāi)關(guān)；消防水泵、消防風(fēng)機(jī)、消防電梯等重要消防負(fù)荷的電源配電箱總開(kāi)關(guān)；電梯電源配電箱的總開(kāi)關(guān).”GB50054-2011低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范6.4.2條規(guī)定:“剩余電流監(jiān)測(cè)或保護(hù)電器的安裝位置，應(yīng)能使其全面監(jiān)視有起火危險(xiǎn)的配電線路的絕緣情況”。對(duì)應(yīng)6.4.2條文說(shuō)明：“建筑物內(nèi)配電線路的絕緣情況應(yīng)受到全面監(jiān)視，不能出現(xiàn)監(jiān)測(cè)盲區(qū)?！倍鴩?guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50116-2013火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范9.2.2條規(guī)定：“剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器不宜設(shè)置在IT系統(tǒng)的配電線路和消防配電線路中?！毕琅潆娤涫欠裨O(shè)置監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，地方標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家規(guī)范要求不一致， GB50116-2013的9.2.2條文說(shuō)明“消防供電線路由于其本身要求較高，且平時(shí)不用，因此沒(méi)必要設(shè)置剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器”，筆者認(rèn)為此說(shuō)法欠妥，消防負(fù)荷中的應(yīng)急照明，通常兼作普通照明，即平時(shí)也經(jīng)常使用；地下車(chē)庫(kù)一般采用消防排煙兼平時(shí)排風(fēng)機(jī)，平時(shí)也會(huì)使用；消防電梯一般也兼作客梯使用；即使是消防專(zhuān)用的消防水泵，自動(dòng)巡檢裝置也會(huì)使水泵定期運(yùn)轉(zhuǎn)。而非條文說(shuō)明中的“平時(shí)不用”。借鑒IEC標(biāo)準(zhǔn)和許多發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)電氣火災(zāi)防范作出的規(guī)定，其中日本內(nèi)線規(guī)程規(guī)定150m以上建筑面積的旅館、住宅、公寓和其他一些建筑物都需裝設(shè)剩余電流監(jiān)控器，且宜作用于報(bào)警而不作用于切斷電源。因此，筆者認(rèn)為，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為電力供電系統(tǒng)的保障型系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的電氣防火預(yù)警功能。在不影響供電系統(tǒng)正常工作的前提下，有必要對(duì)消防負(fù)荷配電箱進(jìn)行監(jiān)視，但設(shè)計(jì)時(shí)一定注意，監(jiān)控器采用只報(bào)警不跳閘的設(shè)計(jì)原則，以保證消防電源的供電可靠性，“只報(bào)警”能及時(shí)提醒維護(hù)人員查看電氣線路和設(shè)備，排除電氣火災(zāi)隱患。3.3 測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的設(shè)置GB50116-2013火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范9.3.1條規(guī)定：“測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器應(yīng)設(shè)置在電纜接頭、端子、重點(diǎn)發(fā)熱部件等部位?！备鶕?jù)對(duì)供電線路發(fā)生的火災(zāi)分析，在供電線路本身發(fā)生過(guò)負(fù)荷時(shí)，接頭部位反應(yīng)最強(qiáng)烈。因此保護(hù)供電線路過(guò)負(fù)荷時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控其接頭部位的溫度變化，即在配電柜（箱）內(nèi)實(shí)行監(jiān)控。測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器設(shè)置位置為金屬部件時(shí)，溫度傳感器應(yīng)具有3000V以上耐壓，并需要具有電力施工資質(zhì)的單位和人員操作。若溫度傳感器設(shè)置在以上部位的絕緣部分時(shí)，溫度傳感器應(yīng)具有1500V以上耐壓。3.4 獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器在無(wú)消防控制室且電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器設(shè)置數(shù)量不超過(guò)8只時(shí)，可采用獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。該探測(cè)器不需要配接電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備，獨(dú)立探測(cè)保護(hù)對(duì)象電氣火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)變化，并能發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)的探測(cè)器。設(shè)有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的報(bào)警信息和故障信息應(yīng)在消防控制室圖形顯示裝置或集中火災(zāi)報(bào)警控制器上顯示，但該類(lèi)信息與火災(zāi)報(bào)警信息的顯示應(yīng)有所區(qū)別。在非重要供電及無(wú)人值班的場(chǎng)所，獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)后，可以在經(jīng)過(guò)一段延時(shí)之后，自動(dòng)切斷供電電源。獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器設(shè)置示意圖如圖二：方案I 方案II圖二：獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器設(shè)置示意圖(方案I適用于未設(shè)消防控制室的區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)，獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的報(bào)警信號(hào)在火災(zāi)報(bào)警控制器上顯示，方案II適用于未設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器將報(bào)警信號(hào)傳至有人值班的場(chǎng)所。)4、結(jié)束語(yǔ) 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)能準(zhǔn)確監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，通過(guò)報(bào)警提醒專(zhuān)業(yè)人員去消除這些隱患。電氣火災(zāi)的防范應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、管理等方面抓起，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的規(guī)定涉及許多方面，筆者僅對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范條文的理解和認(rèn)識(shí)進(jìn)行分析、提出看法，僅供同行參考，敬請(qǐng)批