电气火灾监控系统的设置

消防与安防

电气火灾监控系统的设置

陈 磊

(沈阳航空工业学院民航与安全工程学院,辽宁沈阳 110136)

功摘 要:论述了电气火灾产生的主要原因,简述了电气火灾监控系统的组成、能、设置原则及设计方法等。建议电气火灾监控系统的设计应充分考虑低压配电系统的特性,应以线路漏电检测和报警为主,并在配电设备和线路的适当部位(如变压器、电缆竖井内等)增加温度监控器。

陈 磊(1981 ),女,

关键词:电气火灾;监控系统;剩余电流保护装置;低压配电系统

中图分类号:TP277 文献标志码:B 文章编号:1674-8417(2011)02-0043-03

讲师,从事电气防火技术方面的研究。

0 引 言

近年来,随着社会用电量的大幅增长,电气火灾发生率始居各类火灾之首。为了遏制电气

火灾事故,有关部门非常重视,相继制订、修改了相关国家标准和规范,强调了电气火灾监控系统在防止电气火灾中的重要作用。其中GB50045 1995(2005年版) 高层民用建筑设计防火规范 (以下简称 高规 )和GB50016 2006 建筑设计防火规范 (以下简称 建规 )进行了局部条文修订,要求在建筑物内安装剩余电流动作火灾监控系统。

(3)导体连接部分接触不良,接触电阻过大。

(4)供电电压过低或过高。(5)电气设备频繁起动。

(6)导体绝缘性能下降而引发漏电。

(7)非线性负载(如电视机、微波炉等)引起电气线路和设备高次谐波过载,尤其中性线过载。

1.2 放电型引火源

放电型是指电气线路和设备产生的故障火花或电弧引燃周围的可燃物。引起放电型引火源的原因如下:

(1)电气线路和设备发生电弧性接地故障、相间短路、单相短路或断线。(2)电气线路过压击穿。

(3)电磁感应引发的放电等。

1 电气火灾的原因

电气引火源分为过热型引火源和放电型引火源两种,前者又可称为异常高温部位或危险温度部位。

1.1 过热型引火源

电气线路和设备发热部位产生异常高温,如果超过有关技术规定的最高允许温度或温升,将加速绝缘的老化进程,甚至损坏或者直接引燃周围的可燃物,从而引起电气火灾甚至发生爆炸。

导致过热型引火源的主要原因如下:

(1)电气线路或设备线圈发生短路。(2)电气线路或设备过载。

2 电气火灾监控系统的组成及功能

2.1 电气火灾监控系统的组成

根据GB14287 2005 电气火灾监控系统 (以下简称 系统 )的相关定义,该系统包括3部分,即电气火灾监控系统、剩余电流式电气火灾监控探测器和测温式电气火灾监控探测器。2.2 电气火灾监控系统的功能

高规 第9.5条称之为 漏电火灾报警系

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统 ,第9.5.2.1条要求 探测漏电电流、过电流等信号,发出声光信号报警,准确报出故障线路地址,监视故障点的变化 ,第9.5.2.3条要求 切断漏电线路上的电源,并显示其状态 ,这与GB13955 2005 剩余电流动作保护装置的安装和运行 中的定义一致,即 剩余电流动作电气火灾监控系统:用检测剩余电流的互感器、剩余电流探测器、报警器或控制器构成的电气火灾实时监测并实时报警或切断电源的装置 。事实上,该定义只包括 系统 中电气火灾监控系统中的 剩余电流式电气火灾监控探测器 。 建规 中要求按一、二级负荷供电的建筑及消防用电设备宜设置剩余电流动作电气火灾监控系统。也就是说, 高规 和 建规 中要求设置的是不完全的电气火灾监控系统,而未涉及对电气危险温度的探测。事实上,建筑物内的变压器柜、变压器冷却系统、电容补偿柜、整流柜等部位,电缆接头、桥架、竖井、夹层、开关触点等位置都有可能由于各种原因产生高温而导致火灾甚至发生爆炸。因此, 系统 除剩余电流式电气火灾监控探测器外,还包含测温式电气火灾监控探测器,用来检测异常温度。应合理使用测温式电气火灾监控探测器,否则过度滥用会造成系统繁杂,增大操作和管理的复杂程度,从而降低系统的可靠性。

电气火灾监控系统与火灾自动报警系统为并列关系,原则上应分开且独立敷设,但也可称为火灾自动报警系统的一个子系统,仅实时提供电气火灾监控探测器对配电线路、配电设备和大型用电设备所检测的数据的采集和传输。

4 电气火灾监控系统的设置

设置电气火灾监控系统应以低压配电系统为基础,在保证低压配电系统正常运行的前提条件下,实时跟踪、监测配电系统的剩余电流、温升和温度情况。

根据 系统 中的定义、实践经验和一些资料文献的综合整理,一个完整的电气火灾监控系统应包括以下设备:

(1)监控主机,即电气火灾监控设备。(2)分布于建筑物配电系统各关键点的剩余电流式和测温式探测器。

(3)连接监控主机与各探测器的接口、通信总线及分支线、护线管槽。

(4)能够正确传递系统信息的中继器(在总线敷设路径简单且距离不长的较小系统中,中继器并非必需品)。

(5)遵守通信协议的人机交互平台软件。

以下就电气监控系统各组成部分的设置简要地提一些建议。4.1 剩余电流式电气火灾监控探测器的设置在安装剩余电流式电气火灾监控探测器时,应合理地对建筑物内防火区域作出分布设计,确定适当的保护范围、预定的剩余电流动作值和动作时间,并应满足分级保护的动作特性要求,尽量缩小因故障而切断电源时引起的停电范围。

因此,设计时首先应清晰地了解被控配电系统的相关参数,透彻研究有关被控配电线路的相关图纸,并调查清楚建筑电器的分布情况,确定配电设备(配电箱、盘、柜)的位置,把每一个探测控制器分配到相应的配电设备上,根据实际情况确定和配置探测器数量。为避免重复设置,配置有剩余电流探测控制器的配电箱一般只使用普通带脱扣的空气断路器,而不再使用带剩余电流保护功能的空气断路器。

探测器的点位分配原则如下:根据建筑用电负荷和线路具体情况,确定采用二级或三级保护

3 电气火灾监控系统与火灾自动报警系统、普通剩余电流动作保护装置的区别

(1)针对的对象不同。火灾自动报警系统是立足扑救、针对已发生火情的后期报警灭火系统。剩余电流动作保护装置主要解决人身电气安全问题(一般在终端电气设备保护开关处设置,其剩余电流 30mA,无延时脱扣;特殊场所剩余电流保护装置电流 10mA,无延时脱扣或报警)。客观上来说,RCD只有一部分内容适用于电气火灾的防范。电气火灾监控系统本质上是立足预防和控制电气火灾,隔离电气线路故障的前期预警系统。

(2)联动对象不同。火灾报警系统的联动或控制对象是防火卷帘、防排烟系统、火灾广播和自动喷水灭火系统等系统。电气火灾监控系统的联动对象是电力分合等电工器件。

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模式;一般所有的二级开关处都要安装剩余电流探测控制器;三级开关处是否需安装应根据负荷和建筑用途、火灾危险性等实际情况确定。4.2 测温式电气火灾监控探测器的设置

以探测电气系统重点部位异常发热为基本原则,测温式电气火灾监控探测器宜设置在建筑物内高压系统的变压器柜、电容补偿柜、整流柜、转换柜等重点发热部位,应选择报警值可调、温度值可显示的探测器。

被探测对象为绝缘体或金属壳体已可靠接地时,宜将探测器的测温探头直接固定在被探测对象的表面,采用接触式布置,也可将云母绝缘片固定在导电体表面。探测配电柜内部温度变化时,测温探头可采用非接触式布置,但应尽量靠近发热部件。

4.3 电气火灾监控设备的设置

电气火灾监控主机的安装设置应参照火灾报警控制器的设置要求。其主电源必须是消防电源。电气火灾监控探测器数量超过8个,或场所面积大于1500m时,应将其连接成系统,并设置电气火灾监控设备(简称监控主机)。

监控主机应设置在消防控制室内或有人值班的场所。在确保监控主机的报警信息和故障信息能传输给消防控制室的前提下,监控主机可设置在保护区域附近。

监控主机输出的报警信息和故障信息(一般是开关量)可接入消防控制室内的火灾报警系统的显示装置集中显示。此时,火灾报警系统的软

[1] GB14287 2005 电气火灾监控系统[S].[2] GB50016 2006 建筑设计防火规范[S].[3] GB50045 1995(2005年版) 高层民用建筑设计

防火规范[S].

[4] GB13955 2005 剩余电流动作保护装置的安装

和运行[S].

收稿日期:2010-05-28

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件设置应作相应匹配,使该类信息的显示与火灾报警信息和可燃气体报警信息显示有明显区别。绝大多数情况下,电气火灾监控主机与火灾报警系统主机同室并列放置,故不推荐合并显示。

5 结 语

综上所述,电气火灾监控系统是一个完整的系统。其主要功能是在火灾发生前,能对配电线路、变配电设备、重要的用电设备及导线电缆等的剩余电流和温度变化进行检测,对隐患和故障部位的地址进行报警。为了实现这一功能,应严格按照标准执行,在设计与应用的过程中必须考虑低压配电系统的特性,严格挑选质量合格、技术先进的产品,避免安装调试后出现问题,从而影响系统的稳定运行,导致不能及时发现电气火

灾。

EstablishmentofElectricFireMonitoringSystem

CHENLei

(CivilAviationandSafetyEngineeringCollege,ShenyangInstituteofAeronauticalEngineering,

Shenyang110136,China)

Abstract:Thecausesofelectricfirewereanalyzed.Thecomponent,function,setprinciplesanddesignmethodofelectricfiremonitoringsystemweredescribed.Itwassuggestedthatthecharacteristicsoflowvoltagedistributionsystemshouldbetakenfullaccountofthedistributionlineleakagetestandalarmmustbeemphasizedinthedesignofelectricfirecontrolsystem.Thetemperaturedetectorcanbeputintheproperplaceofdistributionlineandequipment,suchastransformerandcableshaft.

Keywords:electricfire;monitoringsystem;residualcurrentoperatedprotectivedevices(RCD);voltagepowerdistributionsystem

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