淺談電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在電氣成套設備及施工中的應用

1、淺談電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在電氣成套設備及施工中的應用摘要： 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)能有效防護因剩余電流等原因所引起的電氣火災事故，因此越來越多的在電氣成套設備中采用。而電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計不僅應考慮其功能、布點、選型要滿足配電線路的保護需要以及國家相關的標準規(guī)范，也應考慮在電氣成套設備內及施工中實際安裝需要的問題。關鍵詞：電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)；電氣成套設備；施工由于近年來在建筑物中的火災事故中電氣火災事故的比例居高不下，使得人們用電安全意識及要求逐步增強。因此有關專家呼吁在設計中采取有效的防范措施，政府的有關部門也制定和修改了相關的標準規(guī)范?，F(xiàn)在的建筑電氣設計中更多的選用了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)裝置,這使得這一

2、技術在電氣成套中的應用也越來越廣泛。 1 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在防范電氣火災方面的作用及工作原理 1.1 建筑電氣火災的成因及預防措施 建筑電氣火災主要由短路、過載、接觸電阻過大、泄漏電流、電氣電弧等原因所形成。配電回路中設計采用的斷路器、熔斷器及末端配電弧斷路器可以有效地預防因短路、過載、電氣電弧等原因所形成的電氣火災。但實際建筑中約有六成的電氣火災事故起因源于泄漏電流。當漏電故障點絕緣受損卻未熔融，剩余電流達到300500mA時，受損處極易釋放出電弧或電火花，其阻抗較大短路電流較小又不足以驅動斷路器等保護裝置，致使電弧持續(xù)存在，局部溫升可高達20003000，進而引燃明火。而這類由接觸電阻過大

3、、泄漏電流等原因形成的電氣火災的防護現(xiàn)階段主要由電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)。 1.2 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的組成、工作原理及對電氣火災的防護作用 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)一般由電氣火災監(jiān)控設備和電氣火災監(jiān)控探測器組成。電氣火災監(jiān)控探測器又包括：1） 剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器，由監(jiān)控探測器和剩余電流互感器（對插式、閉合式兩種） 所組成。2） 測溫式電氣火災監(jiān)控探測器，由監(jiān)控探測器和測溫傳感器所組成。剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器探測被保護線路中的剩余電流參數(shù)變化，這對防止因接地電弧性短路故障而引起的電氣火災具有有效的防護作用。測溫式電氣火災監(jiān)控探測器更主要的是監(jiān)測線路過流溫升、高次諧波電流代數(shù)疊加所引起的中性

4、線長期溫升、電動機及大型用電設備的溫升及電氣成套設備的異常溫升等，這對因長期過電流溫升和因接觸不良的接觸電阻過大的接點溫升等原因而引起的電氣火災具有有效的防護作用。 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理是：電氣火災監(jiān)控探測器的終端探頭（剩余電流互感器、溫度傳感器等） 采集被保護線路中的剩余電流和溫度等參數(shù)異常變化的信息，并輸送到監(jiān)控探測器進行分析判斷，若超出報警設定值范圍則發(fā)出報警信號并同時輸送到電氣火災監(jiān)控設備。電氣火災監(jiān)控設備接收、識別、分析、判斷這些異常變化的信息，一旦確認為火災信息，則發(fā)出聲、光報警信號和控制信號，指示報警部位，記錄并保存報警信息。一般信號存儲時間不少于12 個月，多采用總線制方

5、式，以實現(xiàn)“遙調、遙測、遙控、遙訊”。 2 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的布點、選型及在電氣成套設備中及施工中的應用 2.1 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)加裝范圍及類型 依據(jù)高層民用建筑設計防火規(guī)范GB500452005 及建筑設計防火規(guī)范GB50016- 2006 的要求，對高層建筑、商店、劇院、電影院、體育館等人員密集場所加裝電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，其安裝布點要滿足分級保護的要求，以實現(xiàn)縮小故障的停電范圍。 目前電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的類型有兩種：1） “多功能漏電開關型”即在原有漏電開關的基礎上擴展各種保護功能于一身，整合度高但故障率偏高，受安裝尺寸限制開關容量小，并且需要改動配電箱線路，這對改造工程不適用，因此不建議采用

6、。2） 電氣火災監(jiān)控設備與電氣火災監(jiān)控探測器（互感器、傳感器） 分離配置型，這種類型不串入配電系統(tǒng)，只取樣信號和脫扣控制，不會改變原有設計線路性能。故障率低，安裝靈活，抗干擾性強，工作性能更穩(wěn)定可靠。許多國際品牌例如施耐德、ABB 都是采用這種形式，這也將會是電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。一般工程中均采用這種類型的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。 2.2 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的布點、選型及在電氣成套設備中的應用 在實際的工程中，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控設備是根據(jù)探測器的數(shù)量選型的，可為壁掛、立柜、琴臺式集中監(jiān)控，獨立安裝，采用總線控制，常設置于消防控制室內。而監(jiān)控探測器更多的是安裝在電氣成套設備中的。由此可見，

7、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)雖然具有獨立性，但又與配電系統(tǒng)密不可分，將其歸入強電系統(tǒng)施工比較便于協(xié)調配合。因此對于電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的選型設計，在設計階段就應充分考慮安裝的實際需要。而這些往往被認為是電氣成套廠家和施工方的工作，又是最容易被設計所忽略的。可很多實際安裝問題是受到電氣成套設備柜型結構及其內部空間所限制的，是成套廠家和施工方所無法調整的，為安裝布線帶來諸多不便甚至無法安裝，故在設計選型階段應引起足夠的重視。設計時，在確定防火分區(qū)分布及保護范圍的同時，要預定剩余電流動作值和動作時間以實現(xiàn)動作選擇性分級保護的目的。一般情況下，電源處和分支線路選用低靈敏度延時型或動作特性可調的剩余電流保護裝置與末端的

8、用作直接接觸防護的附加保護或間接接觸防護的高靈敏度、快速動作型的剩余電流保護裝置協(xié)調配合。依據(jù)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)GB14287- 2005，剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器的報警值設置 范圍不應小于20mA，不大于1000mA，且報警值應在設定值的80%100% 之間。通常把電源總進線處的剩余電流動作值設定為400800mA，分支線路的剩余電流動作值設定為100400mA，并且不小于被保護電路正常運行時泄漏電流最大值的2 倍，延時動作時間在0.20.5S。而末端應選用傳統(tǒng)無延時的剩余電流式斷路器，其動作電流應小于等于30mA，額定動作時間小于0.1s，這樣就與電氣火災監(jiān)控系 統(tǒng)構成互補關系。 對于重

9、要線路，包括消防、安防、應急電源等不容許停電的重要場所，一般設計時監(jiān)控裝置只報警不脫扣以保證供電的不間斷性。當監(jiān)控裝置要求對配電線路的斷路器進行脫扣控制時，與之配合的斷路器分勵脫扣器的電壓以DC24V為宜，避免將強電引入電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，致使設備毀壞系統(tǒng)崩潰。 除此之外，還要明確電氣成套設備（配電箱、柜、盤） 的位置及箱體尺寸。把每一個探測器和探測終端設備（剩余電流互感器、溫度傳感器） 分配到相應的電氣成套設備上，根據(jù)實際保護需要確定其數(shù)量和安裝位置，進而選擇適當?shù)谋O(jiān)控探測器類型。現(xiàn)階段主要分為兩類：整體式和分體式。一般整體式監(jiān)控探測器置于進線開關下口并通過進線開關，多為導軌式安裝，故在配電箱

10、（柜） 中預留位置即可。也有部分產(chǎn)品是直接在配電箱柜面板上嵌入式安裝，此時設計除了考慮監(jiān)控探測器的開孔尺寸要求，還要考慮箱體厚度的需要。尤其是暗裝配電箱，要考慮其安裝位置的墻體厚度是否滿足安裝條件，必要時調整配電箱的位置 或改換其他型號的產(chǎn)品。若采用分體式監(jiān)控探測器則監(jiān)控探測器部分多為導軌安裝，在配電箱（柜） 內預留合適的安裝位置即可。而探測器的終端設備剩余電流互感器的安裝位置則要充分考慮配電系統(tǒng)出線電纜安裝的空間?，F(xiàn)在大多數(shù)廠家根據(jù)穿纜線經(jīng)設計多規(guī)格的剩余電流互感器，也多為導軌式安裝，便于安裝。但對于一些配電柜柜型（例如GCK），由于其本身模數(shù)化設計，布局緊湊，使得出線接纜位置空間就比較狹小

11、，加裝剩余電流互感器后往往給施工帶來很大的不便，甚至在施工現(xiàn)場出現(xiàn)折彎空間不夠，無法接纜安裝的情況。因此設計時除了關注監(jiān)控探測器的性能指標，也要關注其安裝尺寸，適時地調整柜型柜寬及電纜室的空間以滿足安裝要求。 2.3 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)施工及布線要求 施工時首先要確定低壓配電系統(tǒng)的接地形式，加裝電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的配電系統(tǒng)接地形式必須是TT型或TN- S 型。無論是單相或是三相配電系統(tǒng)都要求中性線N（零線） 此后不許再接地，保護線PE 不允許穿過剩余電流互感器。因此當配電系統(tǒng)的接地形式為TN- C 型時必須進行改造后才可加裝電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。 溫度傳感器應直接安裝在配電箱（柜） 中關鍵位置，對于絕

12、緣體加裝在其表面即可。測量配電箱（柜） 內部溫度變化時，其安裝位置應遠離導電母線。 安裝布線的注意事項：1） 監(jiān)控設備與探測器之間的通訊線應采用雙絞線，建議線徑不得小于1.5mm2，若在強干擾場所時，通訊線應采用屏蔽雙絞線，其屏蔽層應良好接地。2） 必須嚴格區(qū)分N線和PE 線，穿過剩余電流互感器的N線，不得作為PE線，不得重復接地也不可接觸設備外露可接近導體。3） 配電線路布線和電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)總線布線應分開走線，不宜交叉搭線。單獨敷設剩余電流互感探測器信號線，并應使用帶屏蔽的多芯控制線。4） 為了有效預防因接觸電阻過大引起的電氣火災，在導線間連接處或導線與電氣火災監(jiān)控設備連接處都要可靠牢固連接，并