浅谈地铁内电气火灾监控系统的设置

浅谈地铁内电气火灾监控系统的设置

摘要：由于近年来电气火灾事故居高不下，有关专家积极呼吁尽快采取有效的技术防范措施，遏制电气火灾的上升势头，政府有关部门也非常重视，相继制订或修改了有关标准规范，要求在建筑中设置电气火灾监控系统。地铁属于人员密集场，作为火灾防范重要场所宜设置电气火灾监控系统。而地铁，尤其是地下站式地铁，由于环境特殊，电气火灾监控系统的设置有其特殊性。文章就华东地区某城市已运营地铁线路中电气火灾监控系统使用过程中产生的问题，通过对规范条文理解、华东地区部分大中型城市地铁电气火灾监控系统设置调研、部分漏电产生原因等方面进行分析，给出地铁电气火灾监控系统设计方案建议。关键词：地铁；电气火灾；可靠性

1 ?O计规范中有关要求设置电气火灾监控系统的相关

条文

1.1 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

13.12.1为防范电气火灾，下列民用建筑的配电线路设置防火剩余电流的动作报警系统时，应符合下列规定：除住宅外，火灾自动报警系统保护对象分级为一级的建筑物的配电线路，宜设置防火剩余电流动作报警系统。

1.2 《火灾自动报警设计规范》GB50116-2013

9.2.1剩余电流式电气火灾监控探测器应以设置在低压

配电系统首端为基本原则，宜设置在第一级配电柜（箱）的出线端。在供电线路泄露电流大于500mA时，宜在其下一级配电柜（箱）设置。

9.2.2剩余电流式电气火灾监控探测器不宜设置在TT系统的配电线路和消防配电线路中。

1.3 《交通建筑电气设计规范》JGJ243-2011

14.3.2：1 火灾自动报警系统保护对象分级为一级的交通建筑配电线路，应设置电气火灾监控系统；除消防动力配电回路外，其他电力、照明区域或楼层配电箱电源进线处应设置防电气火灾的剩余电流动作报警器。

从上述规范的要求可以总结如下：（1）地铁的地下车站属于一级交通建筑，应设置剩余电流式电气火灾监控系统。（2）消防电气回路不宜设置剩余电流式电气火灾监控系统。

2 华东地区某城市已运营线路剩余电流式电气火灾报

警系统设置情况及问题分析

该城市已运营线路在地下车站设有电气火灾报警系统，主机设在车站控制室，剩余电流式电气火灾探测器设在变电所400V低压开关柜内各分回路馈线侧（不含环控电控室进线）、环控电控室内消防设备及容量超过20kW的通风空调设备分回路馈线侧、照明配电箱总进线侧及EPS进线侧设置。

通过现场测试发现EPS应急电源、集中UPS电源（UPS 电源回路监控器装设在400V馈线侧）、带变频器设备（排烟风机、冷冻水泵等）等设备漏电较大。

理论分析漏电电流较大的原因：设备工作的时候要对市电进行滤波、整流、稳压、逆变，这个过程中会产生严重的高次谐波干扰。当高次谐波过大时，对地电容将减小，这时候就会产生正常的泄电电流，通过地线释放，出现了类似漏电的现象，此自然泄露电流无法避免，跟设备质量性能等有关。

施工方面，经与设备厂家现场观测漏电报警回路发现，部分报警回路有施工明显错误的情况，如下所示：（1）发现某站照明配电箱测试回路零线未穿漏电火灾监控探测器，具体情况如下图1所示。

（2）某站水泵配电箱多个测试回路地线接入漏电火灾监控探测器，具体情况如下图2所示。

以上问题为施工中普遍会产生的错误，均会使漏电电流增大，进而使剩余电流式电气火灾监控探测器报警。

3 华东部分大中型城市地铁内剩余电流式电气火灾监控系统设置情况

3.1 已运营线路调查

苏州地铁1号线设置剩余电流式电气火灾监控系统，设置情况为：在变电所400V低压开关柜内各分回路馈线侧（不

含环控电控室进线）、环控电控室内消防设备及容量超过

20kW的通风空调设备分回路馈线侧、照明配电箱总进线侧及EPS进线侧设置。

无锡地铁1、2号线设置剩余电流式电气火灾监控系统，设置情况同苏州地铁1号线。

宁波地铁1、2号线均未设置剩余电流式电气火灾监控系统。

南京地铁已运营的1、2、3、10、S1、S8号线均未设置剩余电流式电气火灾监控系统。

3.2 在建线路调查

苏州地铁5号线不设剩余电流式电气火灾监控系统。

南京地铁4、5号线、1号线北延线设置剩余电流式电气火灾监控系统，设置情况：在400V开关柜馈线侧（不含环控电控室进线）、环控电控室内消防设备及容量超过20kW的通风空调设备。

常州地铁1、2号线设置剩余电流式电气火灾监控系统，设置情况：在400V开关柜馈线侧（不含环控电控室进线）。

上海地铁13、18号线不设置剩余电流式电气火灾监控系统。

宁波地铁3、4、5号线设置剩余电流式电气火灾监控系统，设置情况：在400V开关柜馈线侧（不含环控电控室进线）。

从上述各地地铁剩余电流式电气火灾监控系统设置情

况可以总结如下：剩余电流式电气火灾监控系统宜在地铁上设置，虽不是强制实施，但随着近年来对防火防灾的愈加重视，各地地铁项目也对此更加重视。

4 剩余电流及产生原因分析

地铁因环境特殊，漏电有其特殊原因，如下：

4.1 电缆或电气设备本身的原因

（1）敷设在地下的电缆，由于环境潮湿，且运行多年，其绝缘老化或潮气入侵，引起绝缘电阻下降，使正常运行时系统对地的绝缘阻抗偏低或发生漏电。

（2）偶然的过电压冲击，使绝缘水平较低处发生击穿，产生集中性漏电。

（3）开关设备长期使用，接线板潮湿可能造成漏电。

（4）内部元件或导线，因某种原因使绝缘恶化、导线头碰外壳造成漏电。 4.2 因施工安装不当引起漏电电缆施工接线错误，如误将相线与地线相接，通电后就会发生漏电。

4.3 变频器产生的漏电电流

当变频器送电时，输出的PWM电压波形含有大量谐波，这些谐波会通过电机绕组的对地寄生电容和电机电缆线的

对地寄生电容产生出对地漏电流。

4.4 UPS电源系统产生的漏电电流