建筑電氣設(shè)計中電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的研究.doc

建筑電氣設(shè)計中電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的研究摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會的快速發(fā)展，電氣火災(zāi)在如今的生產(chǎn)生活中出現(xiàn)的頻率也漸漸增多。因此，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為一項新的監(jiān)控技術(shù)得到了十分廣泛的應(yīng)用。在此篇文章中，我們將對建筑電氣設(shè)計中電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)做一個系統(tǒng)的闡述和研究。關(guān)鍵詞：電氣火災(zāi)；監(jiān)控系統(tǒng)；電氣設(shè)計中圖分類號：f407文獻(xiàn)標(biāo)識碼： a 文章編號：1 引言隨著我們生活水平的提高，家庭和辦公中的電氣設(shè)備和電路日益增多。但是，一方面因為一些人的安全用電意識淡薄，另一方面由于電氣火災(zāi)的隱蔽性和突發(fā)性，最近幾年的電氣火災(zāi)事故越來越普遍。在這些電氣火災(zāi)中，接地電弧短路是最為普遍的一個原因。近些年，我們利用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)有效地減少和控制了電氣火災(zāi)的發(fā)生。2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置依據(jù)及要求早在20世紀(jì)90年代，我國就開始對電氣火災(zāi)的防范做出了規(guī)定，例如低壓配電設(shè)計規(guī)范、高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范（以下簡稱高規(guī)）、建筑設(shè)計防火規(guī)范（以下簡稱建規(guī)）。高規(guī)規(guī)定漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)應(yīng)具有下列功能：（1）探測漏電電流、過電流等信號，發(fā)出聲光信號報警，準(zhǔn)確報出故障線路地址，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化。（2）儲存各種故障和操作試驗信號，信號儲存時間不應(yīng)少于12 個月。（3）切斷漏電線路上的電源，并顯示其狀態(tài)。（4）顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)。建規(guī)中規(guī)定下列場所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)：（1）按一級負(fù)荷供電且建筑高度大于50m的乙、丙類廠房和丙類倉庫；（2）按二級負(fù)荷供電且室外消防用水量大于30l/s 的廠房（倉庫）；（3）按二級負(fù)荷供電的劇院、電影院、商店、展覽館、廣播電視樓、電信樓、財貿(mào)金融樓和室外消防用水量大于25l/s 的其他公共建筑；（4）國家級文物保護(hù)單位的重點(diǎn)磚木或木結(jié)構(gòu)的古建筑；（5）按一、二級負(fù)荷供電的消防用電設(shè)備。高規(guī)中雖然提出將“漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)”列為一個獨(dú)立系統(tǒng)，但并沒有明確該系統(tǒng)的具體建筑類型和位置，且高規(guī)和建規(guī)中對漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備選擇、系統(tǒng)供電、線路敷設(shè)等并未做出具體要求。為解決這些問題，我國相關(guān)部門進(jìn)一步修訂了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，例如，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)明確提出了“電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)”的定義，并將電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)細(xì)化為三部分，第一部分：電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備；第二部分：剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器；第三部分：測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。同時為了各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范間的統(tǒng)一，在新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中統(tǒng)一稱“漏電”為“剩余電流”，并在剩余電流動作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行中將“剩余電流動作電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)”定義為：由檢測剩余電流的互感器、剩余電流探測器、報警器或控制器構(gòu)成的，對電氣火災(zāi)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并實(shí)施報警或切斷電流的裝置。民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范（以下簡稱民規(guī)）規(guī)定下列民用建筑物的配電線路設(shè)置防火剩余電流動作報警系統(tǒng)時，應(yīng)符合：（1）火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護(hù)對象分級為特級的建筑物的配電線路，應(yīng)設(shè)置防火剩余電流動作報警系統(tǒng)；（2）除住宅外，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護(hù)對象分級為一級的建筑物的配電線路，宜設(shè)置防火剩余電流動作報警系統(tǒng)。民規(guī)規(guī)定火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護(hù)對象分級為二級的建筑物或住宅，應(yīng)設(shè)接地故障報警并應(yīng)符合本規(guī)范第7.6.7 條規(guī)定。第7.6.7 條規(guī)定建筑物的電源進(jìn)線或配電干線分支處的接地故障報警應(yīng)符合：（1）住宅、公寓等居住建筑應(yīng)設(shè)置剩余電流動作報警器；（2）醫(yī)院及療養(yǎng)院，影、劇院等大型娛樂場所，圖書館、博物館、美術(shù)館等大型文化場所，商場、超市等大型場所及地下汽車停車場等宜設(shè)置剩余電流動作報警器。修訂中的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（以下簡稱報警規(guī)范）指出電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)有下列部分或全部監(jiān)控裝置組成：（1）電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備；（2）剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器；（3）測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器；（4）線型感溫火災(zāi)探測器。并且，修訂中的報警規(guī)范第12.2.1 條規(guī)定剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器應(yīng)以低壓配電系統(tǒng)末端探測為基本原則，宜設(shè)置在配電柜進(jìn)線或出線端。在供電末端負(fù)載和漏電流很小，且其上一級的負(fù)載條件和正常泄漏電流仍符合設(shè)置剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器時，可在其上一級供電處設(shè)置。3 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的選型目前國內(nèi)的剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備型式主要有兩種：第一種是剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和空氣斷路器組合在一起，它既屬于配電保護(hù)開關(guān)又屬于電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備，內(nèi)部將電流互感器、電源變換電路、信號處理電路、報警電路、通信聯(lián)動接口、主回路分?jǐn)嚅_關(guān)整合在一起，具有包括剩余電流探測、報警在內(nèi)的多種擴(kuò)展功能，并可以聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和規(guī)范中要求的各項功能。這種設(shè)備型式的優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)置電流互感器，接線少，整合度高，使用方便；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，安裝時需要改動配電箱（柜）內(nèi)的線路，故不適用于改造工程中已經(jīng)形成并使用中的配電箱（柜），并且此類產(chǎn)品的通信接口一般為422通信接口，4 線制，沒有總線短路保護(hù)模塊，局部故障易導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。第二種是電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器分離配置型。電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備通過剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器采樣配電箱（柜）內(nèi)的電流和剩余電流信號并經(jīng)內(nèi)置的處理器分析處理后上報集中控制器。集中控制器可以發(fā)出聲光報警信號，同時還可以實(shí)現(xiàn)規(guī)范中要求的各項功能。這種設(shè)備型式的優(yōu)點(diǎn)是不包括電源控制開關(guān)，不串入配電系統(tǒng)，只通過電流互感器對信號進(jìn)行取樣并進(jìn)行控制，無論是新建工程還是改造工程都適用。二總線，有總線短路保護(hù)或故障節(jié)點(diǎn)關(guān)閉保護(hù)，局部故障時不會影響到系統(tǒng)中其他節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行；缺點(diǎn)是電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器需要敷設(shè)信號線。第二種型式的系統(tǒng)中還有一種特殊型式，這種特殊型式是將電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)并入火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的總線直接使用火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的二總線，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的集中控制器和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的控制器合二為一，但電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置獨(dú)立顯示器。這種設(shè)備型式的優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的集中控制器和上位機(jī)，并節(jié)約和簡化了組網(wǎng)布線，方便管理；缺點(diǎn)是組合后兩個系統(tǒng)的故障有可能會相互影響。從技術(shù)的發(fā)展并結(jié)合兩種設(shè)備型式的各自特點(diǎn)可以判斷電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器分離配置型的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是今后的主要發(fā)展方向。4 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工程設(shè)計依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，工程設(shè)計中剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：（1）電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)根據(jù)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護(hù)對象火災(zāi)危險等級來確定。一個電氣火災(zāi)報警探測區(qū)域不應(yīng)超過一個防火分區(qū)。電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備應(yīng)設(shè)置在消防控制室或有人值班的場所，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的導(dǎo)線選擇、線路敷設(shè)、供電電源及接地，應(yīng)與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)要求相同。剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)僅作用于報警，不宜自動切斷保護(hù)對象的供電電源。對規(guī)范中規(guī)定“宜”設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的建筑物和場所，原則上均應(yīng)考慮要設(shè)計，如有特殊情況，也應(yīng)經(jīng)過消防主管部門的認(rèn)可后方可取消設(shè)置。（2）剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)動作報警值宜為500ma，當(dāng)回路的自然漏電流較大，500ma不能滿足要求時，宜采用門檻電平連續(xù)可調(diào)的剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器或分段報警方式抵消自然泄漏電流流的影響。剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)動作報警值500ma 是現(xiàn)行國際電工委員會iec 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。在實(shí)際工程設(shè)計中剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)動作報警值應(yīng)考慮配電系統(tǒng)及用電設(shè)備的正常泄漏電流，動作報警值應(yīng)不小于正常泄漏電流最大值的2倍，且不大于1000ma。配電系統(tǒng)及用電設(shè)備的正常泄漏電流以實(shí)測為準(zhǔn)。（3）剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器安裝方式根據(jù)產(chǎn)品選型和具體工程配電系統(tǒng)的特點(diǎn)一般有以下幾種方式。配電箱內(nèi)部安裝方式，將剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器與斷路器配套用導(dǎo)軌形式安裝在配電箱內(nèi)，這種安裝方式一般適用于新建工程；配電箱外部安裝方式，在配電箱附近設(shè)置一個專門安裝剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的箱體，將電源通過剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器后再接入配電箱，這種安裝方式對于新建工程和改造工程均適用；配電柜成套安裝方式，直接在配電柜面板上嵌入剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，只考慮在柜內(nèi)適當(dāng)位置固定檢測剩余電流的互感器（一般在主斷路器的上端或下端），無需改動配電柜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和增加單獨(dú)的剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器安裝箱，這種安裝方式一般適用于新建工程，在設(shè)計圖紙中應(yīng)提出明確要求，由電氣成套廠在面板上預(yù)留嵌裝剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的安裝孔。5 結(jié)語電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是近幾年出現(xiàn)的新技術(shù)，對于它的設(shè)計和應(yīng)用還處在摸索實(shí)踐階段，包括產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范都在逐步完善中。作為設(shè)計人員，我們應(yīng)當(dāng)在工程設(shè)計的實(shí)際應(yīng)用中不斷積累經(jīng)驗，總結(jié)教訓(xùn)，使電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在防范電氣火花方面充分有效的發(fā)揮它的作用。參考文