黃佳寧
(福州電業局,福建 福州 350003)
1.引言
近年來電氣火災事故居高不下,有關專家積極呼吁盡快采取有效的技術防范措施,遏制電氣火災的上升勢頭,政府有關部門也非常重視,相繼制訂或修改了有關標準規范,要求在建筑中設置防火漏電報警系統。預防建筑電氣火災,設置防火漏電報警系統的國家標準和規范已經基本齊全,今后有關建筑設計、應用防火漏電報警系統將越來越多。
2.電氣火災的原因分析
我國的電氣火災大部分都是因漏電和短路而引發的,在低壓配電系統中,電氣線路的漏電和短路是導致電氣火災發生的根源和重要原因之一,并對國家經濟和人民生命財產構成了很大的威脅,應引起大家高度的警惕和重視。
當電氣線路和電氣設備的絕緣受到損傷而導致接地故障,主要是指相線對地或與地有聯系的導電體之間的短路,包括相線與大地、PE線、PEN線、配電和用電設備的金屬外殼、敷線鋼管、橋架線槽、建筑物金屬構件、上下水和采暖、通風等管道以及金屬屋面、水面等之間的短路。當發生接地短路時在接地故障持續的時間內,與它有關聯的電氣設備和管道的外露可導電部分對地和裝置外的可導電部分間存在故障電壓。此電壓可使人身遭受電擊,也可因對地的電弧或火花引起火災或爆炸,造成嚴重的經濟和生命財產損失。
電氣短路主要包括金屬性短路和接地電弧性短路兩種:金屬性短路是由導體間直接接觸,但金屬性短路產生的大短路電流能使斷路器瞬時動作切斷電源,火災往往得以避免;接地電弧性短路是因短路電流受阻抗影響,電弧長時間延續,而電弧引起的局部溫度可高達2000℃以上,足以引燃附近可燃物質引起火災,但由于接地故障引起的短路電流較小,不足以使一般斷路器動作跳閘切斷電源,可見接地電弧性短路引起的火災危險遠遠大于金屬性短路。電氣短路以單相接地故障居多,電氣火災的危險則以接地電弧性短路為最嚴重。
3.防火漏電報警的組成和系統設置范圍防火漏電報警以帶激勵脫扣器的塑殼式斷路器為主開關,另外配備各種采集、記憶、通訊等元器件,集漏電、短路、過載、過壓、欠壓、防雷、防誤合閘、故障類型識別、強制斷電等各種保護功能于一體,并具有來電顯示、聲光報警和本機自檢功能。防火漏電報警主要作為剩余電流式電氣火災監控探測器使用,并通過防火漏電報警系統。對電氣線路的故障和異常狀態進行實時監控,使被動防火變為主動防火,實現集中監控和管理的目標。
根據建筑物的火災危險性大小、人員密集程度。下列建筑物的供電干線或電源線路上宜裝設防火漏電報警系統:商業樓建筑(包括地下類商業建筑);博物館、展覽館建筑;影劇院、歌舞、娛樂建筑(包括地下同類建筑);集會、體育類建筑;電信、郵政、財貿金融建筑;餐飲、酒店、旅館建筑;醫院、福利院、幼兒園、學校等建筑;易燃、易爆場所及建筑;公寓、居住建筑;圖書館、檔案館、書庫建筑;省級及省級以上文物保護建筑或場所;其它火災危險性大、人員密集的場所及建筑。在設計過程中,應對上述建筑內的防火區域作出合理的分布設計,確定適當的控制保護范圍。
根據因停電會造成重大經濟損失及不良社會影響的下列電氣裝置或場所應安裝防火漏電報警系統:公共場所的應急電源、通道照明;確保公共場所安全的設備;消防設備的電源,如消防電梯、消防水泵、消防通道照明;防盜報警的電源;其它不允許停電的特殊設備和場所。為防止人身電擊事故,上述場所的負荷末端保護不得采用報警式剩余電流保護裝置。為防止電氣火災發生裝設防火漏電報警系統,其剩余動作電流的預定值和預定動作時間,應滿足分級保護的動作特性相配合的要求。
4.防火漏電報警的剩余電流與動作時間確定
分級保護是指剩余電流動作保護裝置分別裝設在電源端、負荷群首端、負荷端,構成兩級或以上串接保護系統,且各級剩余電流動作保護裝置的主回路額定電流值、剩余電流動作值與動作時間協調配合,實現具有選擇性的分級保護。
防火漏電報警剩余動作電流值的確定應趨向于準確合理,各級剩余動作電流值與動作時間應協調配合,實現具有動作選擇性的分級保護,額定剩余動作電流應考慮正常運行時的最大泄漏電流,并留有充分裕量;配電線路正常運行時的泄漏電流,包括線路本身的泄漏電流和用電設備的泄漏電流兩部分,兩者之和即為確定額定剩余動作電流與校驗額定剩余不動作電流的依據。
當確定選擇兩級分級保護時,設在低壓配電室引出的配電干線回路首端的第一級保護,額定剩余動作電流為400~1000mA,動作時間為O.5~1s;設在各防火分區、功能分區和樓層的總(分)配電箱電源進線處,或末端配電箱的進線處的第二級保護,額定剩余動作電流為200~400mA,動作時間為O.3~O.5s;設在末端配電箱分支線回路上的第二級保護,主要作為間接接觸防護,額定剩余動作電流小于或等于30mA,動作時間小于或等于0.1s。
當確定選擇三級分級保護時,設在低壓配電室引出的配電干線回路首端的第一級保護,額定剩余動作電流為600~1000mA,動作時間為017~1s;設在各防火分區、功能分區和樓層的總(分)配電箱電源進線處的第二級保護,額定剩余動作電流為200~600mA,動作時間為0.5~0.7s;設在末端配電箱的電源進線處的第三級保護,額定剩余動作電流為200~400mA。動作時間為O.3~O.5s;設在末端配電箱分支線回路上的第三級保護,主要作為間接接觸防護,額定剩余動作電流小于或等于30mA,動作時間小于或等于0.1s。
5.防火漏電報警系統的實際應用
防火漏電報警系統由防火漏電報警、集線器、中繼器、轉換器、臺式監控主機或電腦等設備組成。系統采用RS485/RS422四線制全雙工通訊模式,即采用四總線與集線器相連接,每集線器可連接48臺防火漏電報警,集線器間采用通訊總線與中繼器、轉換器和臺式監控主機聯網,共可連接多臺防火漏電報警,無須中間區控器,直接通過126SaleElectricApplication/No.66/February2008智能遠程監控的功能,實現集中監控和管理的目標。
系統以防火漏電報警作為剩余電流式電氣火災監控探測器使用,集各種保護功能為-體,擔負起各種電氣故障的實時檢測、采集和發送任務,并具有來電顯示、聲光報警和本機自檢功能,對過電流、剩余動作電流、動作與延時時間等各種參數值進行現場或實測后設定。采用先進的動態閾值檢測和自動判斷技術、高靈敏度剩余電流探測、新型故障數學模擬算法和現場總線技術,為智能遠程監控的實施起到了重要的作用。
系統對電氣線路的運行狀況實行全天候在線自動安全監控,隨時檢查各用戶安全用電情況,可接通或分斷用戶電源,并具備"黑匣子"記憶功能。準確報出故障線路地址,監視故障點的變化。
小結
在低壓電氣線路上安裝防火漏電報警這是有效可行的方法。通過防火漏電報警系統,能夠準確地監控電氣線路的故障和異常狀態,并報出故障線路地址。監視故障點的變化,隨時儲存和記錄故障信息情況,提早發現電氣火災的隱患,及時報警提醒人員去消除這些隱患,避免電氣火災發生,把電氣火災的消滅在萌芽狀態。
[1]朱皆敏,傅俊豪.關于漏電火災報警系統應用的探討智能建筑電氣技術.2008(3).
[2]朱毅.低壓配電網裝設漏電保護器之前應注意的問題.電工技術.2008(12).
[3]孫克安,薛彪.漏電斷路器在低壓配電系統中的應用.電氣制造.2007(5).