建筑電氣漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

1、建筑電氣漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文摘要：漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)于建筑消防安全具有非常重要的作用，因此設(shè)計(jì)工作者需要針對(duì)具體的工程案例進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，以此提高火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的精確度和質(zhì)量水平。前言隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多的高樓大廈拔地而起，人員和財(cái)產(chǎn)越來(lái)越集中。建筑設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)更多的關(guān)注建筑安全。漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是預(yù)防建筑物電氣火災(zāi)非常有效的手段，它對(duì)由于接地故障引起的電氣火災(zāi)具有很好的預(yù)防作用，應(yīng)當(dāng)高度重視。在設(shè)計(jì)中嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范執(zhí)行，科學(xué)合理的設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，建筑電氣火災(zāi)必然會(huì)不斷減少。1漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)簡(jiǎn)介1.1漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)定義gb14287-2005電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)

2、稱gb14287-2005）作了明確的定義，其定義如下：“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)，它由電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器組成”。其具體系統(tǒng)組成為執(zhí)行硬件系統(tǒng)和軟件支持系統(tǒng)兩部分，即由探測(cè)器、漏電火災(zāi)報(bào)警控制器、終端控制臺(tái)（含總線轉(zhuǎn)換器、系統(tǒng)軟件、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)、ups 電源等）。剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器（detectors for electric fireprotection）被定義為：“探測(cè)被保護(hù)線路中的剩余電流、溫度等電氣火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)變化的探測(cè)器”。可見(jiàn)，剩余電流在gb 14287-2005中被認(rèn)為是電氣火災(zāi)技術(shù)防范

3、的重點(diǎn)。1.2漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)具有的功能（1）探測(cè)漏電電流、過(guò)電流等信號(hào)，發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警，準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化。（2）儲(chǔ)存各種故障和操作試驗(yàn)信號(hào)，信號(hào)存儲(chǔ)時(shí)間不應(yīng)少于12個(gè)月。（3）切斷漏電線路上的電源，并顯示其狀態(tài)。（4）顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)。1.3安裝漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的必要性傳統(tǒng)的漏電開關(guān)、空氣開關(guān)等的種種缺陷與不足使其很難擔(dān)當(dāng)起預(yù)防避免電氣火災(zāi)事故的重任，主要表現(xiàn)為：（1）傳統(tǒng)開關(guān)采用機(jī)械式被動(dòng)保護(hù)，無(wú)法主動(dòng)對(duì)火災(zāi)隱患進(jìn)行防御，缺乏智能監(jiān)控模塊的配置，使得保護(hù)動(dòng)作往往在電氣線路出現(xiàn)故障之后才進(jìn)行。（2）保護(hù)動(dòng)作速度慢，精度不高，傳統(tǒng)開關(guān)采用機(jī)械式偏心移位分?jǐn)嚯娫矗謹(jǐn)嗨俣?/p>

4、較慢，而且工作中的劇烈震動(dòng)極易導(dǎo)致元器件失靈，造成靈敏度下降。1.4漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)不管是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，還是漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，其作用都是對(duì)建筑物內(nèi)火災(zāi)進(jìn)行早期預(yù)防和報(bào)警，性質(zhì)是相同的。不同的是漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是為了避免損失，而傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是為了減少損失。筆者認(rèn)為漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)設(shè)計(jì)。若點(diǎn)數(shù)較少時(shí)，可采用編碼模塊接入火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；若點(diǎn)數(shù)多，系統(tǒng)較大時(shí)，采用總線式漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，其主機(jī)可設(shè)置在消防控制室內(nèi)。2漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)工作原理2.1漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是用監(jiān)測(cè)剩余電流的互感器、剩余電流探測(cè)器、報(bào)警器或控制器構(gòu)成的電氣

5、火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并實(shí)施報(bào)警或切斷電源的裝置。通常由一臺(tái)主機(jī)和若干臺(tái)漏電火災(zāi)探測(cè)器、控制模塊、總線連接組成。主機(jī)具有聲光報(bào)警、顯示報(bào)警地址、記錄并保存報(bào)警及控制信息和遠(yuǎn)程控制功能。系統(tǒng)一般采用二總線制的通訊方式，把主控機(jī)和若干個(gè)漏電探測(cè)器、控制模塊及總線隔離器連接起來(lái)，對(duì)各被保護(hù)的統(tǒng)一線路和用電器的漏電情況通過(guò)主控機(jī)平臺(tái)進(jìn)行集中監(jiān)控和管理。監(jiān)測(cè)剩余電流的互感器把供電線路中存在的相線對(duì)地泄露的剩余電流監(jiān)測(cè)出來(lái)，并把這一剩余電流加以處理放大同時(shí)以直流電壓信號(hào)形式輸出。這一信被送到探測(cè)控制器電路中進(jìn)行分析判斷，以判定這一剩余電流是否超過(guò)報(bào)警閾值，若已超過(guò)，則由探測(cè)控制器報(bào)警，傳送到值班室，以引起值班人員的

6、注意，及時(shí)采取相應(yīng)措施，防止電氣火災(zāi)發(fā)生，從而保證供電線路始終在安全狀態(tài)下運(yùn)行。電氣防火探測(cè)控制器設(shè)于現(xiàn)場(chǎng)配電柜及配電箱內(nèi)，是具有自主判斷能力的電流探測(cè)、剩余電流探測(cè)的控制裝置。集中控制器接收由探測(cè)控制器傳輸?shù)穆╇婋娏?、過(guò)電流信號(hào)，發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警，準(zhǔn)確報(bào)出故障線路的地址，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化，儲(chǔ)存各種故障和操作方法信號(hào)。根據(jù)實(shí)際情況及軟件設(shè)定要求，切斷漏電線路上的電源，并顯示狀態(tài)。此外集中控制器還具有打印和聯(lián)網(wǎng)功能。漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)監(jiān)控原理圖如圖1 所示。2.2漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)軟件控制運(yùn)行系統(tǒng)軟件，對(duì)控制器進(jìn)行操作控制，軟件統(tǒng)一界面將末端故障類型、故障地址、故障狀態(tài)報(bào)知管理人員，提醒值班人員及時(shí)

7、排除故障。值班人員可密碼設(shè)置手動(dòng)或自動(dòng)斷電信號(hào)模式、控制相應(yīng)控制點(diǎn)漏電火災(zāi)報(bào)警控制器的位置斷電。漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)軟件控制流程圖如圖2所示。3漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)考慮的因素（1）漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)是預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)置不應(yīng)影響正常供電。（2）系統(tǒng)作為獨(dú)立子系統(tǒng)最好可并入火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，但應(yīng)有獨(dú)立顯示及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等功能。（3）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的監(jiān)控點(diǎn)宜以末端監(jiān)控為主。具體可按gb13955-2005附錄c考慮，既要考慮分級(jí)保護(hù)又要兼顧經(jīng)濟(jì)性。（4）建議系統(tǒng)的監(jiān)控范圍：一、二級(jí)負(fù)荷（含消防負(fù)荷）；有二次裝修場(chǎng)所的負(fù)荷；人員密集場(chǎng)所的負(fù)荷；可燃物較多（如書庫(kù)、檔案庫(kù)等）和火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的

8、實(shí)驗(yàn)室等。（5）考慮線性感溫式火災(zāi)探測(cè)器最好也可以作為電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的探測(cè)器接入。（6）已設(shè)有用于人身安全防護(hù)的小于30ma級(jí)剩余電流斷路器的配電回路，不必重復(fù)設(shè)置剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。3.2系統(tǒng)的相關(guān)整定值3.2.1應(yīng)采用靜態(tài)補(bǔ)償方法，正確確定報(bào)警值（1）按照gb14287-2005中4.2.2的規(guī)定，報(bào)警值不應(yīng)小于20ma，不應(yīng)大于1000ma，且報(bào)警值應(yīng)在報(bào)警設(shè)定值的80%100%之間。（2）漏電火災(zāi)報(bào)警的報(bào)警設(shè)定值應(yīng)考慮配電系統(tǒng)及用電設(shè)備的正常泄漏電流。（3）應(yīng)注意到平均分布式剩余電流300ma時(shí)，不存在真正火災(zāi)隱患；點(diǎn)熱積聚效應(yīng)式剩余電流300ma時(shí)，才存在真正火災(zāi)隱患。因

9、此應(yīng)采用靜態(tài)補(bǔ)償方法。3.2.2動(dòng)作時(shí)間漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的剩余電流宜采用先報(bào)警后切除方式，對(duì)于切斷的漏電線路要顯示其狀態(tài)。動(dòng)作時(shí)間最小不宜低于5s，最大不宜高于60s；上下級(jí)動(dòng)作時(shí)間差不應(yīng)小于0.2s。3.2.3漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的供電系統(tǒng)主機(jī)的電源取自消防專用供電回路，漏電火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器的電源宜取自現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)配電設(shè)備輸入電源處或采用本系統(tǒng)專用電源。3.2.4漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備的安裝宜安裝在建筑物的消防控制室或值班室內(nèi)，宜由消防控制室或值班室統(tǒng)一管理。3.2.5漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的導(dǎo)線選擇線路敷設(shè)及接地宜與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)要求相同。3.3漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)分級(jí)漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)分級(jí)保護(hù)問(wèn)題，gb1

10、3955-2005中要求：低壓供配電中為了縮小發(fā)生人身電擊事故和接地故障切斷電源時(shí)引起的停電范圍，剩余電流保護(hù)裝置應(yīng)采用分級(jí)保護(hù)。根據(jù)低壓配電系統(tǒng)的設(shè)置和具體設(shè)備的配電情況，漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可采用三級(jí)或二級(jí)保護(hù)，三級(jí)保護(hù)分為末端保護(hù)、中級(jí)保護(hù)和一級(jí)保護(hù)，二級(jí)保護(hù)分為末端保護(hù)和一級(jí)保護(hù)。（1）末端保護(hù)。末端保護(hù)的主要目的是防止人身觸電事故，是對(duì)火災(zāi)防護(hù)的補(bǔ)充。末端保護(hù)一般采用傳統(tǒng)的無(wú)延時(shí)漏電斷路器即可，不納入漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的集中監(jiān)視和控制。具體設(shè)置應(yīng)滿足gb13955-2005。（2）中級(jí)保護(hù)。中級(jí)保護(hù)主要是對(duì)低壓配電系統(tǒng)中末端線路和末端線路上的設(shè)備進(jìn)行接地故障保護(hù)。本級(jí)保護(hù)采用漏電火災(zāi)報(bào)警系

11、統(tǒng)檢測(cè)漏電電流；通過(guò)分勵(lì)脫扣元件斷開故障線路斷路器；通過(guò)分合閘指示觸點(diǎn)顯示斷路器狀態(tài)。一般情況，ian（額定漏電動(dòng)作電流）的報(bào)警值宜整定在200400ma之間，檢測(cè)電流大于整定電流并延動(dòng)或自動(dòng)切斷故障回路電源。ian還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量線路正常運(yùn)行時(shí)的實(shí)際漏電電流值的24倍間。（3）一級(jí)保護(hù)。一級(jí)保護(hù)是對(duì)低壓配電系統(tǒng)中配電線路和配電線路上的設(shè)備進(jìn)行接地故障保護(hù)。本級(jí)保護(hù)同樣由漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，其原理與中級(jí)保護(hù)相同。一般情況ian的報(bào)警值應(yīng)整定在400800ma之間，最大不應(yīng)超過(guò)1 000ma，檢測(cè)電流大于整定電流并延時(shí)tn = 0.5s后發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，為減少停電事故造成的影響，在實(shí)際應(yīng)用中本級(jí)保護(hù)僅發(fā)出報(bào)警信號(hào)。ian也應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量線路正常運(yùn)行時(shí)的實(shí)際漏電電流值校驗(yàn)，ian值應(yīng)整定在實(shí)際漏電電流值的24倍間。4結(jié)語(yǔ)綜上所述，漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)于建筑消防安全具有非常重要的作用，因此設(shè)計(jì)工作者需要針對(duì)具體的工程案例進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，以此提高火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的精確度和質(zhì)量水平