电气火灾监控系统在地铁的应用

电气火灾监控系统在地铁的应用
摘要：地铁作为现代城市不可或缺的交通工具，在人们的生活中发挥着越来越
重要的作用，它提供给人们的便利是其他交通工具所无法替代的。

但是，由于地
铁建筑结构特殊，其站台、站厅和通行路线一般处于地面以下，运营线路长，且
用电设施、设备繁多，一旦出现绝缘不良或短路等，极易发生电气火灾，并沿着
线路迅速蔓延，人员疏散困难，扑救困难，极易造成严重后果。

关键字：电器火灾、监控系统、地铁。

1 电气火灾成因
电气火灾主要有以下四个成因：一是接触电阻过大引发火灾，线路或端子连
接不好、焊接不良或存在虚接等情况时，使得接触电阻过大，电流流过时产生局
部高温，易引发火灾。

二是漏电引发火灾，漏电是在潮湿、腐蚀性或高温等环境
中使线路绝缘老化，使大地和线路之间产生了泄漏电流，极易引发火灾，且其具
有隐蔽性难以早期发现。

三是短路易发火灾，短路是由于绝缘破损，发生接地短
路或相间短路，在短路点热量和电流急剧增加，产生强烈的电弧和火花，从而引
发火灾。

四是过负荷引发火灾，线路过负荷时，导线绝缘发生升温，当超过一定
温度时，发生绝缘燃烧。

根据以上四种引发火灾成因，电气火灾发生时，主要表
现为泄漏电流和高温，所以，预防电气火灾主要监测泄漏电流和温度的异常情况。

2 电气火灾监控系统工作原理
2.1发生电气故障时，电气火灾监控探测器将保护线路中的剩余电流、温度、故障电弧等电气故障参数信息转变为电信号，经数据处理后，探测器作出报警判断，将报警信息传输到电气火灾监控器。

电气火灾监控器在接收到探测器的报警
信息后，经报警确认判断，显示电气故障报警探测器的部位信息，记录探测器报
警的时间，同时驱动安装在保护区域现场的声光警报装置，发出声光警报，警示
人员采取相应的处置措施，排除电气故障、消除电气火灾隐患，防止电气火灾的
发生。

2.2电气火灾监控系统一般安装在电路系统的配电箱中，用于监控电路中的剩余电流以及线缆温度，从而确定是否发生电气火灾的威胁，并及时预警；电气火
灾监控系统一般由电气火灾监控系统主机、电气火灾探测器和剩余电流互感器组成。

3 电气火灾监控系统在地铁的应用情况
3.1规范查询情况
（1）GB 50016-2014《建筑设计防火规范》10.2.7 下列建筑或场所的非消防用电负荷宜设置电气火灾监控系统：3.座位数超过1500 个的电影院、剧场，座位数
超过3000 个的体育馆，任一层建筑面积大于3000㎡的商店和展览建筑，省（市）级及以上的广播电视、电信和财贸金融建筑，室外消防用水量大于25L/s 的其他
公共建筑。

GB 50157-2013《地铁设计规范》28.3.3消火栓给水系统用水量额定应
符合下列规定：1地下车站（含换乘车站）应为20 L/s。

小于GB 50016-2014《建
筑设计防火规范》10.2.7室外消防用水量大于25L/s的要求，故此规范不适用于
地铁。

（2）JGJ243-2011《交通建筑电气设计规范》14.2.2交通建筑火灾自动报警系
统保护对象分级及报警、探测区域的划分，应符合现行国家标准《火灾自动报警
系统设计规范》GB50116的规定，并应符合下列规定：1.下列交通建筑火灾自动
报警系统的保护对象应定为一级：4）城市轨道交通地下车站、磁浮列车站。

按
照JGJ243-2011《交通建筑电气设计规范》14.2.2条款内容，城市轨道交通地下车
站应设置电气火灾监控系统。

3.2国内相关城市地铁电气火灾监控系统应用情况
目前，在国内很多城市的地铁建设中都采用了电气火灾监控系统，西安地铁1、3号线、广州地铁3号线、南京地铁宁河线（S3线）、郑州地铁运营1、2、3号线、成都地铁4号线2期及5、7、10号线等地铁项目里设置了电气火灾监控
系统，经调研得知，已投入运营的电气火灾监控系统的故障统计，大多数为误报
警和反复报警，给工作人员的正常监控带来较大困扰。

故障主要分为三类：第一
类设备内部元器件与箱体不匹配，接口存在问题，导致设备无法发挥其正常功能。

第二类信息传递问题，由于目前电气火灾监控系统信息上传至综合监控系统，经
常通讯中断，导致信息无法及时上传查阅。

第三类电气火灾监控系统存在误报警
和反复报警率的问题。

3.3 电气火灾监控系统在地铁的适用性分析
电气火灾监控系统是火灾报警监控系统的独立子系统，属于火灾预警系统，
监控范围为动力、照明回路。

对于动力回路而言，0.4kV开关柜馈线和通风空调
电控柜馈线均设置有短路瞬时、过负荷（过载）及接地保护，电机回路还设置有
断相保护，对插座箱回路设置有漏电开关保护，以上各种电气保护的设置对于出
现电气故障时直接作用于跳闸，能有效的保护设备安全。

对于照明回路而言，用
电设备相对稳定，各照明回路负载少用电量低，较动力回路而言存在风险的概率小。

电气火灾报警系统使用过程中，存在的最主要问题是误报警和反复报警率极高，稳定性和可靠性差，增加了故障处置的负担。

4 地铁电气火灾监控系统存在问题的解决建议
4.1依据JGJ 243-2011《交通建筑电气设计规范》相关条款要求，结合国内相
关地铁电气火灾监控系统应用情况和电气火灾监控系统在地铁的适用性分析，提
出建议如下：一是既有线路维持现状，组织对电气火灾监控系统进行再调试及培
训工作，并组织整改既有电气火灾监控系统的问题，对存在的硬件故障、误报警
和反复报警等问题进行统一处理，使其先用起来。

二是根据JGJ 243-2011《交通
建筑电气设计规范》相关条款要求，在后续线路建设时，在动力、照明回路中，
加装电气火灾监控系统。

三是待既有线路及后续相关线路电气火灾监控系统运行
稳定后，再对既有线路加装电气火灾监控系统。

4.2结合电气火灾监控系统的设计、施工、调试以及运营的经验，应该在系统设计上以及产品的选型上寻找解决问题的突破点，具体做法如下：一是在电气火
灾监控主机上，能够对现场的探测器进行整定值设置以及复位操作，以便于解决
误报复位的问题；二是电气火灾监控系统只能对故障回路进行检测和报警，不联
动故障回路断路器跳闸，以免误报联动设备对地铁运营造成影响；三是电气火灾
监控探测器选择一体式监控探测器，把监控报警功能以及剩余电流传感探测功能
一体化，因为城市轨道交通交通设备繁多、电磁环境复杂，一体式的监控探测器，能够有效的避免电磁干扰所引起的测量误差。

4.3由于电气火灾监控系统是一个完整的系统，应由一个总包单位或供货商独立完成。

而实际地铁建设过程中，供电系统和低压配电系统往往不是一个总包单
位或供货商，致使一个电气火灾监控系统由两家及以上单位联合施工，存在彼此
间配合不协调、预留不到位、错接、误碰等问题。

建议电气火灾监控系统由一家
总包单位或供货商负责总体的采购、布线、安装、调试及总体协调工作，其余相
关系统的分包商配合其共同完成电气火灾监控系统的安装和调试，以保证电气火
灾监控系统能够完整、统一的实施，规避和减少在安装、调试过程中产生的各类问题。

5 结语
随着电气火灾事故高发和城市轨道交通事业的蓬勃发展，电气火灾监控系统在国内地铁建设中已逐步进行推广应用，虽然在实际使用过程中还存在比较突出的问题，但其对电气火灾超前预防的思想还是非常值得推荐，地铁如何更好的应用电气火灾监控系统，使其最大限度的发挥应有作用，预防和减少地铁火灾事故的发生，最大限度的保障国家和人民的生命财产安全。

参考文献:
【1】GB 50016-2014《建筑设计防火规范》
【2】GB 50157-2013《地铁设计规范》
【3】JGJ243-2011《交通建筑电气设计规范》
【4】GB14287-2005 《电气火灾监控系统》
【5】张勇.电气火灾监控系统在地铁车站应用的探讨。