城市轨道交通电气火灾监控系统应用方案郭乃华

城市轨道交通电气火灾监控系统应用方案郭乃华
发布时间：2021-11-28T03:22:13.403Z 来源：《时代建筑》2021年7月上作者：郭乃华
[导读] 在新时期积极做好城市轨道交通电气火灾监控工作已经发展成为了当前的重点内容。

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摘要：在新时期积极做好城市轨道交通电气火灾监控工作已经发展成为了当前的重点内容，在城市轨道交通线路运营阶段，火灾自动报警系统是支撑城市轨道交通线路防灾救灾的关键系统之一，也是城市轨道交通线路消防周期检查的关键系统之一。

关键词：城市轨道交通；电气火灾监控系统；应用
在近几年的不断发展下，我国城市轨道交通得到快速发展，规模也越来越大，在整个城市轨道交通运行中，因受到诸多因素的影响，缺乏完善的电气火灾规范程序，或未制定完善的电气火灾防范措施，导致电气火灾问题日益严峻。

根据笔者调查，现阶段我国已有深圳、昆明、无锡、东莞等多个城市轨道交通设置了电气火灾监控系统。

由此可以了解到积极做好城市轨道交通电气火灾监控具有及其重要的作用。

1 某城市轨道交通车站的供配电系统
某城市轨道交通车站属于地下站厅站台设置，其车站长度在180m，车站面积超过1000m2，根据相关规定与要求，设置一座35/0.4kV的降压变电所进行照明配电，其中降压变电所设置在该车站的重负荷端，并且遵循相应的原则实施供电。

除此之外，该地下车站与地上车站相比较，其系统较复杂，专门设置有独立的环空电控室。

据调查分析，其车站的机电设备密集度比较大，所采取的供电方式主要为放射与树干式相互结合，且出线回路较多，线路密集，易引发火灾现象。

2 电气火灾监控系统的合理设计
2.1 设计理念
在城市轨道交通进行电气火灾监控系统设计的时候，需要严格遵循相应的设计理念与设计方针，即预防为主，防消结合。

其中从基本特性上分析，电气火灾监控系统在城市轨道交通中的应用能够对线路所出现的漏电、温度等变化加以检测，尤其是当线路出现不良现象的时候，能够在短时间内进行报警，真正为火灾预防奠定基础与保障，所以可以说在城市轨道中电气火灾监控并不是一个点，而是一套比较完整的系统。

2.2 设计原则
在进行电气火灾监控系统的设计时同样需要遵循相应的原则，其中要对城市轨道交通的防火区域加以合理布局，并且要对保护的对象以及保护的范畴进行明确，还需要有针对性的对火灾的危险性进行划分，尤其是在具有可燃物的库房中要针对性的设置电气火灾监控系统，并且还要在供电回路与照明回路上设置电气火灾探测器，及时发现漏电现象的发生，及时消除其中所存在的火灾隐患。

2.3 设计范畴
需要在车站针对性的设定一套电气火灾监控系统，并且需要注意的是要将主机放置到综合控制室内，还需要在车站内积极设置电气火灾监控系统，要实现对防火区域的合理布局，对火灾进行划分等级，另外还需要对其保护对象加以研究，按照其顺序，分为低压配电柜、干线电缆、配电箱等。

除此之外，还需要在人员密集的站厅、站台等设置电气火灾探测器。

采取电气火灾监控的目的是预防火灾的发生，但是因为受到成本等因素的限制，不可在每一个配电箱内回路上设置火灾探测器，需要严格按照规范设置电气火灾探测器。

3 整改措施
3.1 应急设施优化选址
目前，我国大多数城市轨道交通应急设施覆盖率低，难以在规定时间内到达事故发生地点，且在已经放置应急设施的地铁线路是按照始发（终到）站、中间站、换乘站、车辆段、停车场等工作性质来分类布设，应急设施的种类资源也不尽相同。

由于事故发生后要求应急设施在短时间内到达，因此，储备应急设施地点的选址是否合理就直接影响事故救援速度。

经研究分析，根据地铁线网发展状态来为应急设施选址是合理的，同时还要综合考虑新建与改造应急设施的费用、规定的救援时间限制、选址关键点等约束条件。

3.2火灾模型搭建及火灾发展分析
防火模型以数学模型为基础，可分为经验模型、语言模型和现场模型(CFD)三个关键模型。

数学模型建模需要遵守动力学、能量环境和质量一致性，需要通过一系列方程求解，才能分析火灾原理。

火灾模型的构造取决于被调查对象的几何图形、开放区域、边界和材质数据。

火灾发展过程通常分为四个阶段:(a)初期阶段的过程侧重于燃烧附近的火焰，充足的氧气使温度上升，其次是化学反应，不久将再燃烧
火焰；火势蔓延时，周围物体的温度升高，燃烧要求变得缓慢而猛烈，火势蔓延迅速。

当室温达到一定限度时，整个客厅的火焰就会充满，客房内所有易燃物质都会燃烧，室温急剧上升，室温达到800℃以上，列车结构大部分失效，火焰可能蔓延到其他客房。

通过限制可燃车辆的数量和降低燃烧率的车厢的氧气浪费，燃烧后，火势减弱，火势进入衰退，车厢温度下降，燃烧变成灰烬。

3.3控制电路泄漏的自力更生
1)保持设备运行，测量供电电路末端的蠕变电流值。

如果供电电路末端的绝缘面漏电测量与电路头的测量基本相同，则可将其判断为装置状态。

如果供电电路末端的绝缘面漏电测量与电路尖端不符，且偏差较高，则可将其视为电路中的电压降。

如果电路泄漏，请检查电路的隔热层是否损坏，并在必要时更换电源线。

2)建议为分支电路中的更多电路选取具有内建漏电距离补偿的探测器，并为电路设定适当的基本值以避免误报。

3.4火灾防控系统控制逻辑及策略
作为铁路运输的重要载体的轨道交通机车车辆，其火灾防控逻辑不止取决于火灾本身，更多的是要考虑行车的安全。

以某混合动力机车动力锂离子电池柜火灾防控系统控制逻辑及策略为例，系统对动力电池的温度、一氧化碳浓度进行综合的探测，并与整车行车控制系统进行通信联动，当某一动力电池单元存在火灾隐患时，系统结合整车运行状态，通过对温度的2次反复判断，结合对一氧化碳设定浓度值的判断，联合整车对发生火灾的一架电池进行动力切除，保障机车能够降功行驶，不停留在隧道或桥梁等不适合救援的场合，然后停止该架动力电池风机的工作，防止气流吹散灭火剂，随后系统启动灭火执行机构，喷放灭火剂，对动力电池进行主动降温预灭火处理；并当火灾确实发生时，系统仍备有被动探火管式灭火装置，能够保证第一时间在起火点处局部进行高效灭火处理，保护其他动力电池不受火蔓延影响，以保障行车安全。

结束语
火灾自动报警系统设计是消除城市轨道交通火灾隐患的关键环节。

城市轨道交通火灾自动报警系统的设计方案，应该在遵循各项设计规范的基础上，结合城市轨道交通的特殊运行场景，吸收国内城市轨道交通五十多年的发展经验，予以综合优化。

方案既应满足现场救灾的实际需要，也要尽量避免次生灾害的发生。

为此，本文对城市轨道交通建设中火灾自动报警系统的两个设计细节进行探讨，建议：一是在区间建筑单体入口处设置消防泵直接控制装置；二是在城市轨道交通车站公共区域内不设置火灾警报装置。

参考文献：
[1]韦冬青,轨道交通智慧电气火灾监控系统的开发和应用.浙江省,浙江振东光电科技有限公司,2020-10-17.
[2]刘毅.城市轨道交通电气火灾监控系统误报警分析及治理[J].城市轨道交通研究,2020,23(05):196-199.
[3]郑晓庆.电气火灾监控在城市轨道交通配电系统中的应用[J].机电产品开发与创新,2017,30(02):92-93+96.
[4]尚进.基于电气火灾监控系统在轨道交通工程应用的分析[J].科技展望,2016,26(14):44.。