防火漏電報警監控裝置在民用建筑配電系統的發展應用

普映鐘

【摘 要】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，全國各省市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。《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005版）局部修訂條文 9.5.1 條“防火漏電報警系統”有關內容，其中提出了“高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置防火漏電報警系統”。國家即將頒布實施的新版防火設計規范將提出具體較高的設置要求。

【關鍵詞】火災 漏電 報警器

【中圖分類號】X956 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0042-01

前言

根據《中國火災統計年鑒》，我國電氣引發的火災事故逐年劇增，已成為火災發生的主要原因之一，并在所有火災起因中居首位。電氣火災占全國火災總數的比例由20世紀80年代初的10%上升到現在的近50%，造成人身傷亡的數字也十分驚人。2010年全國由于電氣火災事故造成的直接經濟損失高達521.7億元以上，所以加大電氣防火的力度勢在必行。

1、電氣火災的原因

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，也可能因對地的電弧或火花引起特定場所火災或爆炸。

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，如相與相之間、相與 N 線之間短路，其短路電流大，短路點往往被高溫熔焊，金屬線芯產生高溫以至熾熱，絕緣被劇烈氧化而自燃，火災危險甚大，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。另外不論是 TN 系統還是TT 系統，接地故障回路的阻抗都大于帶電導體短路回路的阻抗，這也是形成接地電弧性短路的一個重要原因。而在低壓電氣線路上加裝防火漏電報警是一種行之有效的防范措施。通過防火漏電報警系統，能夠實時、準確地監控電氣線路的以上故障和異常狀態，提早預警發現電氣火災的隱患，及時報警提醒人員去消除這些隱患，避免火災給國家經濟和人民生命財產造成巨大損失，把電氣引發火災消滅在萌芽狀態。

2、火災監控探測器具體設計安裝位置

由于《高層民用建筑設計防火規范》是建筑設計規范，而不是電氣火災報警系統產品檢驗標準，更不是電氣火災報警系統設計、施工驗收規范，因此條文要求比較粗，要求較低，造成目前電氣火災報警系統設計、施工、驗收沒有明確標準，勢必影響到電氣火災報警系統工程的順利施工和運行，影響其電氣火災報警系統功能的正常發揮。

2.1根據國標《電氣火災監控動作保護裝置的安裝和運行》的GB13955一2005規定中，關于分級保護的規定，安裝電氣火災監控火災監控裝置時，應對建筑物內防火區域作出合理的分布設計，確定適當的保護范圍、預定的電氣火災監控動作值和動作時間，并應滿足分級保護的動作特性要求，縮小故障切斷電源時引起的停電范圍。因此，設計時首先應對控制配電系統的相關參數有一個比較清楚的了解，把握控制配電線路的關聯性，通盤掌握建筑內各電氣設備的分布情況，確定配電設備 （配電箱、盤、柜） 的位置，把火災監控探測器分配到相應的配電設備上，根據實際情況，如：整定電流、正常泄露電流的估算、確定火災監控探測器的數量配置。為避免重復設置，分配原則如下：根據建筑用電負荷和線路具體情況，確定采用兩級或三級保護模式；一般所有的兩級開關處都要安裝火災監控探測器；三級處開關是否安裝應根據負荷實際情況和建筑用途、火災危險性等實際情況確定。在確定了火災監控探測器安裝位置后，應以總線方式設計、布線，總線制為四芯或二總線，應為形成獨立的系統總線，四芯或二總線總線經總線制傳送儀數據轉換成RS232 串口，與終端控制臺 （漏電報警系統主機）構成的電氣火災報警系統。總線制傳送儀和終端控制臺 （漏電報警系統主機） 應安裝在消防中心或值班室。

2.2重要負荷：包括消防、安防、應急電源、通道照明線路及不允許斷電的重要場所，根據GB139554.6 規定，應安裝報警式的火災監控探測器，具有采集漏電電流、過電流、線纜溫度等信號，超過設定值時，只發出聲光報警信號，但不切斷電源，同時將采集的信號，通過總線方式，傳送到控制中心，可設置手動斷電模式，既保證了用電安全又保證了供電的不間斷性。

3、火災監控探測器的安裝方式

根據火災監控探測器產品的選型和工程配電系統特點，一般有以下幾種設計方式：

3. 1 配電箱或控制箱內部形式的安裝設計

一般用于新工程在樓層設有專門樓層配電箱或控制箱。火災監控探測器直接安裝在配電箱或控制箱內部適當位置。

3. 2 配電箱或控制箱 （柜） 外部形式的安裝設計

火災監控探測器單獨做成一個箱體，將總電源通過火災監控探測器，電源再接入配電箱或控制箱。對于改擴建工程（目前此類項目較多，營業類公共建筑改造尤為必要）的應用，火災監控探測器只需將電源先引入漏電報警開關裝置后再接入配電箱或控制箱。專門安裝漏電控制器的防火監控箱設在配電箱或控制箱附近。改造工程建議采用矩型的漏電互感器，可以盡量不觸動原來配電箱 （柜） 的內部導線和器件布置。

3. 3 配電柜成套形式的安裝設計

直接在配電箱或控制箱面板上嵌入漏電控制器，只考慮在柜 內適當位置固定電流互感器 （一般在主空開上端或下端），不改動配電柜內部結構，不需增加單獨的漏電控制器安裝箱，即美觀、又不占空間。應在設計中明確提出要求，在施工圖會審完畢，由配電柜成套廠考慮預留面板上嵌裝電氣火災探測器的開孔尺寸。

4、電氣火災報贊系統安裝中應注意的事項

4.1 電氣火災報警系統施工主體單位

根據上述電氣火災報警系統的特點，電氣火災報警系統具有很高的獨立性，但與配電系統密不可分，納入強電系統施工比較便于協調配合。反之，實踐證明，歸入消防報警系統施工單位施工，則容易扯皮，協調配合困難，加上其對控制柜使用不熟悉，對強電導線連接、安裝位置等比較陌生，施工質量難以保證。

4.2 電氣火災報警系統的施工要求

國家標準《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》GB13955 第6 部分“電氣火災監控保護裝置的安裝”明確指出：“ 電氣火災監控保護裝置安裝應充分考慮供電方式、供電電壓、 系統接地形式及保護方式。電氣火災監控保護裝置的形式、 額定電壓、額定電流、短路分斷能力、額定剩余動作電流、分斷時間應滿足被保護線路和電氣設備的要求，在不同的系統接地形式中應正確接線”。

5.總結

雖然國家及地方規范對其提出了更高要求，但漏電火災報警系統仍處于起步階段，現有市場上產品或多或少存在一些與規范、設計、使用過程中不相適應等問題，但隨著技術的不斷進步，筆者認為這些問題會得到很快的解決，更好地為國家和人民的生命財產安全保駕護航。所以采用火災自動報警系統聯網運行，實現報警和控制功能，將成為漏電防火發展的必然趨勢。