浅析电气火灾监控系统的应用

浅析电气火灾监控系统的应用
作者：朱陈
来源：《中国房地产业》 2018年第24期
【摘要】分析高层电气火灾发生的主要原因，阐述电气火灾监控系统的组成、原理、监控特点及应用场合。

提高人们对于电气火灾监控系统在高层建筑中的应用的认识。

【关键词】高层电气火灾；电气火灾监控
在经济和科技同时迅速发展的大环境下，人们开始对于居住的环境有了更高的要求。

除了对建筑外部的美观经典外，对建筑内部的舒适度，智能化的追求也大大提高。

中国有句古话“站得高看得远”，在城市中人群观念的变化及人口数量的剧增促使高层建筑得以蓬勃发展，也为人们所钦睐。

但是对于智能化建筑随之而来的危害或者说潜在的危害也亟需引起人们的重视。

据公安部消防局《中国火灾统计年鉴》统计，高层建筑火灾原因中电气故障造成的火灾占据所有火灾总数的34%，在所有火灾起因中列于首位。

同时，电气火灾造成的人身伤亡的数字也是非常令人震惊：仅2000~2002 年间，就直接造成3215 人的伤亡。

因此，对于建筑电气火灾的预警及监控显得尤为重要。

1、引发电气火灾的主要原因
1.1 漏电电流导致局部高温、电弧或电火花导致电气火灾 5
机械损伤或电气线路绝缘老化造成线路漏电流，漏电流导致局部高温、电弧或电火花导致电气火灾。

1.2 超负荷
这种情况多发生于早期建筑。

由于在六七十年代早期设计时，没有预见到如今这样大量的智能化家用电器进入家庭和单位，敷设供电线路时采用的导线的截面积普遍偏小，当空调、微波炉、电烤箱等电热器具、打印机、彩电、冰箱、计算机等电器大量使用时，会使用电负荷大大增加，远远超过导线的承受能力，会使导线发热，绝缘性能下降或损坏因而产生漏电。

另外由于电器的功率过大或者电器本身质量有问题或故障等，也可发生过负载现象，使导线发热绝缘损坏产生漏电。

1.3 短路
由于供电线路及电器绝缘老化破损、安装，接线不当、环境潮湿等原因会造成线路短路，将使供电线路中的电流剧增，如果没有及时采取措施，导线很快就会发热燃烧造成火灾。

了解了电气火灾发生的原因，那么，对于电气火灾的监控和早期预测就显得尤为重要。

电气火灾监控系统安装于配电系统中，用于监测配电工作系统中有关电气可调灾产生隐患的电气参数项，并通过监控主机设备采集监测数据作为集中控制和集中管理，当被保护线路中被探测的电气参数超过报警设定值时，能够发出报警信号、控制信号，并能指示出报警不为的参数，大大降低了火灾发生的可能性。

2、电气火灾监控系统的组成: 监控主机、监控单元、监控探测器及传感器
监控主机分为壁挂式和琴台式。

壁挂式一般用于小型单体建筑。

琴台式一般用于大型单体或群体建筑。

监控单元一般用于大型建筑群项目中，在各个漏电电气火灾分系统与监控主机之间起到桥
梁作用，用于传输监控探测器的数据至监控主机。

监控探测器可分为独立式探测器和非独立式
探测器。

独立式电气火灾监控探测器本身自带存储功能，可将其监控探测到的电气系统的数据
直接存储和读取，方便随时查看。

非独立式探测器没有存储读取功能，需要把监测的数据通过
二总线传给监控单元或主机。

传感器作为电气火灾监控系统的附件，将电气线路中的数据通过探测器传输到上一单元中。

它分为剩余电流式和温度传感器两种。

剩余电流传感器分为对插式、闭合式两种，能够随时监
控其所在电气系统的三相电流，当电流超过设定值时或有漏电电流产生时，可提供报警信号且
将信号传送至监控主机设备。

温度传感器可以监控和测量出所保护的电气线路出线端的导线及
设备外壳或箱体温度，当温度超过设定值时，可将报警信号传输至监控主机设备。

3、电气火灾监控系统的特点
（1）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。

（2）储存各种故障和操作试验信号，信号存储时间应不少于12 个月。

（3）切断漏电线路上的电源，并显示其状态。

（4）显示系统电源状态。

4、电气火灾监控系统的原理
当电气设备中的电流或温度等参数发生异常或突变时，其系统的终端探测头( 如剩余电流
互感器、温度传感器等) 利用电磁场感应原理、温度效应的变化对该信息进行采集，并输送到
监控探测器里，经放大、A/D 转换、CPU 对变化的幅值进行分析、判断，并与报警设定值进行
比较，一旦超出设定值则发出报警信号，同时也输送到监控设备中，再经监控设备进一步识别、判定，当确认可能会发生火灾时，监控主机发出火灾报警信号，点亮报警指示灯，发出报警音响，同时在液晶显示屏上显示火灾报警等信息。

值班人员则根据以上显示的信息，迅速到事故
现场进行检查处理，并将报警信息发送到集中控制台。

5、电气火灾监控系统的应用场合
（1）高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。

（2）各种类型的影剧院、馆所、仓库、住宅小区、医院、商店、学校等等宜设置剩余电流动作电气火灾监控系统。

（3）应在建筑物电源进线端设置自动切断电源或报警的剩余电流动作保护器。

6、电气火灾监控系统的布线设计
电气火灾监控设备以及系统的报警信号，应设在消防控制室或有人值班的场所。

主机电源
应取自控制中心的消防供电(AC220V)。

各监控探测器采用现场供电，电源接入点应在该级断路器的上端。

6.1 配电柜( 箱) 内部形式的安装设计
一般新工程在楼层设有专门楼层配电柜( 箱)，可将探测控制器放在配电柜( 箱) 内，且离导电母线尽量远的导轨上安装，再将剩余电流互感器安套在电源母线上，固定牢靠，探测控制器与互感器之间的连线，应采用屏蔽导线。

6.2 配电柜( 箱) 外部形式的安装设计
在配电柜( 箱) 外安装探测控制器，则无论是对新工程还是改造工程，都是适用的。

若有专门安装探测控制器的防火监控箱，装入探测控制器后可放在配电柜( 箱) 附近。

同理，剩余电流互感器安套在电源母线上，固定牢靠，探测控制器与互感器之间的连线，应采用设置范围屏蔽导线。

对于改造工程，因互感器为闭合型的，所以在安装时，不仅要注意施工安全还应尽量避免断电时间过长，影响用户的用电。

6.3 配电柜( 箱) 成套形式的安装设计
若是在配电柜( 箱) 面板上嵌入探测控制器，剩余电流互感器依然固定牢靠在其内，不增加防火监控箱，也不想改动配电柜( 箱) 内部结构，既美观而方便，则应在设计中明确提出要求，由有关各方在施工图纸会审确认批准后，可由配电柜( 箱) 成套厂家，充分考虑预留面板上嵌入探测控制器孔的问题。

实验证明，当绝缘受损线路上面产生的漏电电流达到300~500mA 时，破损处将和邻近的接地导体产生火花放电现象。

这时，释放出的电火花可以轻易的引燃周围的可燃物和易燃物，从而造成火灾事故。

即使，周围没有易燃、可燃物存在，漏电电流产生的火花放电同样可以加速绝缘材料的受损面积，使得受损点周围的绝缘层迅速炭化，变为易燃物，再被火花点燃起火。

因此，配电系统中的漏电情况和温度非正常升高情况，电气火灾监控系统对于电气线路漏电监控方面会起到先期预报警的作用，因此，不论是新建项目亦或是改建工程项目，尤其是已经安装了火灾自动报警系统的项目，需要安装电气火灾监控系统是尤为重要的。

参考文献：
[1]《中国火灾统计年鉴2003》中国人事出版社，2003.
[2]《火灾制动报警系统设计规范》中国计划出版社，GB50116-2013.
作者简介：
朱陈，沈阳新大陆建筑设计有限公司，辽宁沈阳。