摘要：本文通過對相關--標準、圖集的學習理解，分析了電氣火災監控系統產品的組成及分類，對各類電氣火災監控探測器的設置進行了探討。
關鍵詞：電氣火災監控系統探測器設置
1、概述
我國是電氣火災的多發--。近年來，由于用電設備的增多，電氣火災年均發生次數占各類火災年均總發生次數的30%左右，占重特大火災總發生次數的80%左右，居各類火災原因之首。其造成的損失占火災總損失的53%左右，這遠遠高于發達--的同類數據。電氣火災發生的原因是復雜多樣的，主要可歸納為短路、連接不良和電氣裝置安裝不當三類原因。
電氣火災監控系統是指當被保護線路中的被探測參數超過報警設定值時，能發出報警信號、控制信號并能指示報警部位的系統。該系統能在發生電氣故障、產生一定電氣火災隱患的條件下發出報警，提醒專業人員排除電氣火災隱患，實現電氣火災的早期預防，避免電氣火災的發生，因此具有很強的電氣防火預警功能。
2、系統組成及分類
電氣火災監控系統采用分層分布、開放式結構設計，由站控管理層、網絡通訊層和現場設備層組成。目前廣泛使用且有現行--標準要求的用于電氣保護的電氣火災監控產品包括：電氣火災監控器、剩余電流式電氣火災監控探測器、測溫式電氣火災監控探測器。
電氣火災監控器設備按系統連線方式可分為：
1）多線制電氣火災監控設備，即采用多線制方式與電氣火災監控探測器連接；
2）總線制電氣火災監控設備，即采用總線方式與電氣火災監控探測器連接。
電氣火災探測器按工作方式分類包括：
1）獨立式電氣火災監控探測器，即可以自成系統、不需要配接電氣火災監控設備，獨立探測保護對象電氣火災參數變化，并能發出聲、光報警信號的探測器。
2）非獨立式電氣火災監控探測器，即自身不具有報警功能，需要配接電氣火災監控設備組成系統，不應直接接入火災報警控制器的探測器回路。
電氣火災探測器按原理分類包括：
1）剩余電流式電氣火災監控探測器，即當被保護線路的相線直接或通過非預期負載對大地接通，而產生近似正弦波形且其有效值呈緩慢變化的剩余的電流，當該電流大于預定數值時即自動報警的電氣火災監控探測器。
2）測溫式電氣火災監控探測器，即當被保護線路的溫度高于預定數值時，自動報警的電氣火災監控探測器。
3）故障電弧式電氣火災監控探測器，即當被保護線路上發生故障電弧時，發出報警信號的電氣火災監控探測器，其保護線路的長度不宜大于100m。
4）熱解粒子式電氣火災監控探測器，監測被保護區域中電線電纜、絕緣材料和開關插座由于異常溫度升高而產生的熱解粒子濃度變化的探測器，一般由熱解粒子傳感器和信號處理單元組成。 其中，剩余電流式、測溫式電氣火災監控探測器均有1帶1和1帶8之分，應根據電氣線路敷設和用電設備的具體情況確定電氣火災監控探測器的形式與安裝位置。故障電弧式、熱解粒子式電氣火災監控探測器為新興技術產品，相關--標準在制定過程中，也將陸續進入市場應用階段。
3、系統設置
電氣火災監控系統屬于火災預報警系統，是火災自動報警系統的獨立子系統。系統一般采用分級保護，低壓配電線路根據具體情況采用二級或三級保護，在總電源端、分支線首端或線路末端安裝電氣火災監控探測器，并由此組成電氣火災監控系統。電氣火災監控系統的設置不應影響供電系統的正常工作，不宜自動切斷供電電源。
3.1 電氣火災監控器的設置 電氣火災監控器是發出報警信號并對報警信息進行統一管理的設備，因此該設備應設置在有人值班的場所，一般設置在消防控制室。監控器應能接收來自探測器的監控報警信號, 并在30s內發出聲、光報警信號，指示報警部位，記錄報警時間，并予以保持，直至手動復位；報警聲信號應能手動消除，當再次有報警信號輸入時，應能再次啟動。在設有消防控制室的場所，電氣火災監控器發出的報警信息、故障信息應能在消防控制室內的火災報警控制器或圖形顯示裝置上顯示，但該類信息與火災報警信息的顯示應有所區別。
3.2 剩余電流式電氣火災監控探測器的設置 考慮到每個供電系統都存在自然泄漏電流，此電流值根據線路上負載的不同有很大的差別，一般可達100mA~200mA，而GB50054-2011《低壓配電設計規范》6.4.3條規定“為減少接地故障引起的電氣火災危險而裝設的剩余電流監測或保護電器，其動作電流不應大于300mA”， 即在火災危險場所內，剩余電流監測器的動作電流不應大于300mA ，一般場所不受此值限制，探測器報警值可根據實際情況宜設為300mA~500mA。 剩余電流式電氣火災監控探測器應以設置在低壓配電系統首端為基本原則，宜設置在--級配電柜（箱）的出線端。在供電線路泄漏電流大于500mA時，宜在其下一級配電柜（箱）設置，如圖一所示：
圖一：剩余電流式電氣火災監控探測器系統示意圖 (圖示中W4回路剩余電流大于500mA,，故選擇在下級配電柜內設置剩余電流式電氣火災監控探測器)
有關電氣火災監控探測器設置位置，四川省地方標準DB51/T 1418-2012《電氣火災監控系統設計、施工及驗收規范》，5.2.1條規定：“應在下列電力線路或設備處設置監控節點：應急照明區域配電箱或樓層干線配電箱的總開關；消防水泵、消防風機、消防電梯等重要消防負荷的電源配電箱總開關；電梯電源配電箱的總開關......”
GB50054-2011《低壓配電設計規范》6.4.2條規定:“剩余電流監測或保護電器的安裝位置，應能使其全面監視有起火危險的配電線路的絕緣情況”。對應6.4.2條文說明：“建筑物內配電線路的絕緣情況應受到全面監視，不能出現監測盲區。”
而--標準GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》9.2.2條規定：“剩余電流式電氣火災監控探測器不宜設置在IT系統的配電線路和消防配電線路中。”
消防配電箱是否設置監控節點，地方標準與--規范要求不一致， GB50116-2013的9.2.2條文說明“消防供電線路由于其本身要求較高，且平時不用，因此沒必要設置剩余電流式電氣火災監控探測器”，筆者認為此說法欠妥，消防負荷中的應急照明，通常兼作普通照明，即平時也經常使用；地下車庫一般采用消防排煙兼平時排風機，平時也會使用；消防電梯一般也兼作客梯使用；即使是消防專用的消防水泵，自動巡檢裝置也會使水泵定期運轉。而非條文說明中的“平時不用”。借鑒IEC標準和許多發達--對電氣火災防范作出的規定，其中日本《內線規程》規定150m²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剩余電流監控器，且宜作用于報警而不作用于切斷電源。因此，筆者認為，電氣火災監控系統作為電力供電系統的保障型系統，具有很強的電氣防火預警功能。在不影響供電系統正常工作的前提下，有必要對消防負荷配電箱進行監視，但設計時一定注意，監控器采用只報警不跳閘的設計原則，以保證消防電源的供電可靠性，“只報警”能及時提醒維護人員查看電氣線路和設備，排除電氣火災隱患。
3.3 測溫式電氣火災監控探測器的設置
GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》9.3.1條規定：“測溫式電氣火災監控探測器應設置在電纜接頭、端子、重點發熱部件等部位。”根據對供電線路發生的火災分析，在供電線路本身發生過負荷時，接頭部位反應-強烈。因此保護供電線路過負荷時，應重點監控其接頭部位的溫度變化，即在配電柜（箱）內實行監控。 測溫式電氣火災監控探測器設置位置為金屬部件時，溫度傳感器應具有3000V以上耐壓，并需要具有電力施工資質的單位和人員操作。若溫度傳感器設置在以上部位的絕緣部分時，溫度傳感器應具有1500V以上耐壓。
3.4 獨立式電氣火災監控探測器
在無消防控制室且電氣火災監控探測器設置數量不超過8只時，可采用獨立式電氣火災監控探測器。該探測器不需要配接電氣火災監控設備，獨立探測保護對象電氣火災危險參數變化，并能發出聲、光報警信號的探測器。設有火災自動報警系統時，獨立式電氣火災監控探測器的報警信息和故障信息應在消防控制室圖形顯示裝置或集中火災報警控制器上顯示，但該類信息與火災報警信息的顯示應有所區別。 在非重要供電及無人值班的場所，獨立式電氣火災監控探測器發出報警信號后，可以在經過一段延時之后，自動切斷供電電源。 獨立式電氣火災監控探測器設置示意圖如圖二：
圖二：獨立式電氣火災監控探測器設置示意圖
(方案I適用于未設消防控制室的區域報警系統，獨立式電氣火災監控探測器的報警信號在火災報警控制器上顯示，方案II適用于未設火災自動報警系統時，獨立式電氣火災監控探測器將報警信號傳至有人值班的場所。)
4、結束語
電氣火災監控系統能準確監控電氣線路的故障和異常狀態，及時發現火災隱患，通過報警提醒專業人員去消除這些隱患。電氣火災的防范應從設計、施工、管理等方面抓起，監控系統設置的規定涉及許多方面，筆者僅對標準、規范條文的理解和認識進行分析、提出看法，僅供同行參考，敬請批評指正。
參考文獻
[1] 《火災自動報警系統設計規范》GB50116-2013
[2] 《電氣火災監控系統》GB14287-2005
[3] 《低壓配電設計規范》GB50054-2011
[4] 《火災自動報警系統設計規范實施指南》建筑電氣 2014.1 -增刊
[5] 《火災自動報警系統設計規范》圖示 14X505-1
[6] 《電氣火災監控系統設計、施工及驗收規范》DB51/T 1418-2012
[7] 《建筑物電氣裝置600問》 王厚余 |
