淺析電氣火災監控系統設計

關世為 夏志丹

摘 要：電氣火災監控系統在近些年的工程設計中應用的越來越多，但是國家規范和行業標準并無詳盡條文規定。文章闡述了電氣火災監控系統的組成結構。作者淺析了不同類別建筑的電氣火災監控系統設計。

關鍵詞：電氣火災；監控系統；漏電

引言

文章主要淺析一下電氣火災監控系統，電氣火災監控系統隨著建筑設計防火規范的完善而在工程中不斷普及、應用，作者對火災監控系統的設計進行分析，希望通過交流，共同更加合理地應用火災監控系統，有效地防止電氣火災的發生。

1 設置電氣火災監控系統的必要性

隨著科技的發展，建筑自動化程度越來越高，建筑物用電設備及電氣線路越來越多，由此帶來的問題就是電氣火災高發。

在2008～2012年，全國公安消防部門共統計出20.8萬起電氣火災，占此階段火災的33.37%。2013年6月3日，吉林寶源豐禽業有限公司主廠房部分電氣線路短路，發生火災，造成121人死亡，76人受傷，直接經濟損失1.82億元的慘劇。以上情況說明我國老舊的建筑在設計時消防設計要求低，審查標準也不如現在高，所以更加容易發生火災，更加有必要增設電氣火災監控系統。

針對電氣火災高發的現狀，在《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008和《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005年版）這兩本規范中明確要求在建筑物中設置電氣火災監控系統的同時，最新執行的《火災自動報警系統設計規范》GB50116-2013中還專門增加“電氣火災監控系統”這章內容，對電氣火災監控系統做了比較詳細的規定。

2 電氣火災成因及特點

電氣火災的起火原因主要有三種方式：（1）電火花與電弧，單相接地故障時，會產生電弧。故障電流很小，通常不能使電流斷路器動作；（2）電氣設備或電氣線路上產生高溫導致；（3）由于接線端子導線與端子接觸不良產生的危險高溫。電氣線路的功能是輸送電能，由于電氣線路過電流、斷零使電壓過高或過低等故障產生電火花觸及周邊可燃物體，引起火災。

造成接觸不良的原因主要表現在以下幾個方面：a.電氣接頭表面氧化，導致接觸電阻過大；b.電氣接頭松動、不夠牢固；c.電氣接頭長期過負荷運行；d.電氣接頭因振動或由于發熱作用，使連接點發生腐蝕現象，導致接觸電阻過大；e.銅、鋁連接處未按規定方法處理，發生電化反應，導致接觸電阻過大。

3 電氣火災監控系統的構成

電氣火災監控系統應由下列部分或全部設備組成：電氣火災監控器；剩余電流時電氣火災監控探測器；測溫式電氣火災監控探測器。

4 剩余電流式火災監控的原理及設置

在最理想的情況下，剩余電流式火災監控系統應根據配電系統構成，可以分為三級，末端配電箱一級，樓層或防火分區一級，總進線或變電所一級。在每個配電箱或配電柜內設置剩余電流式電氣火災探測器，探測器的報警值不應小于20mA，不應大于500mA，且探測器報警值應在報警設定值的80%～100%之間。可根據設備和保護線路正常運行時的最大自然漏電電流值的兩倍左右來設定報警值，但不應大于500mA。一般在最末一級設幾十毫安左右的漏電電流，在樓層或防火分區宜為300mA，總進線或變電所一級宜為500mA。

若電氣設備中電流、剩余電流等參數發生異常，達到探測器的設定值時，30s內發出聲、光報警信號，指示報警部位，記錄報警時間，并予保持，直至手動復位。當再次有報警信號輸入時，應能再次啟動。當設備自身故障時，如斷路、短路等應在100s內發出與監控報警信號有明顯區別的聲光報警信號，故障信號應保持至故障排除，監控設備應能對本機進行功能檢查。

通過對配電系統各級用電設備及線路的漏電監測，能夠及時有效的預警電氣故障或火災的發生。所以，剩余電流式電氣火災監控系統安裝在配電線路中尤為重要。

5 剩余電流式電氣火災監控系統的設計依據及困難

在我國現行的國家標準和行業規范對電氣火災監控系統的設計說明的不夠具體。《民用建筑電氣設計規范》、《高層民用建筑設計防火規范》和《火災自動報警系統設計規范》都提及了剩余電流式電氣火災監控系統的規定，《火災自動報警系統設計規范》規范中建議在變電所內設置一級保護，《民用建筑電氣設計規范》中又建議在樓層配電間內設置一級保護。沒有一本國家出的標準圖集做為指導。國家規范還需要再進一步完善。

目前，剩余電流式電氣火災監控系統的價格也比較高，但大多數建設單位對此系統的用途以及重要性都不甚了解，更有甚者為了節省資金取消了這個系統。所以，設計者應該合理地設計此系統，爭取用最少的投入，達到最好的效果。

6 電氣火災監控系統在不同的民用建筑工程中的設計要點

民用建筑的主要分為住宅建筑和公共建筑，公共建筑又分為商場，酒店，辦公樓等。

住宅建筑中主要以群落式的結構為主，每棟住宅建筑都分布比較分散，大多數物業都沒有足夠的電氣人員經常進行檢查電氣線路，末端用戶使用的都是家用電器，非風機水泵這樣的大型設備。因此每個單體住宅建筑只需要在總進線處進行火災漏電監控，然后把信號傳輸到消防控制室或者值班室內。這樣在每個單體樓漏電的時候值班人員能及時發現，并通知專業人員去現場消除故障。

在公共建筑中，3000m2以下中小型辦公樓作者建議在總進線設置一處火災漏電監控器，把報警信號傳入值班室。3000m2以上的大型辦公樓或者重要級別的辦公建筑作者建議在樓層或防火分區內設置一級火災漏電監控器，在總進線或者變電所內設置更高一級的火災漏電監控器，達到兩級保護。對于商場和酒店類公共建筑，中小型的商場或酒店在總進線設一處保護就可以了，這樣既能降低投入，又能起到監控的作用。而大型商場或酒店建筑則在樓層或者防火分區內設置一級火災漏電即可，總進線或變電所內可不設置。這樣有人會疑問為什么建筑級別相對較低的辦公建筑火災監控卻高于商場建筑？作者認為這與這兩種類別后期實際運營模式有關。辦公建筑雖然級別低，但是由于辦公建筑的值班人員較少，而且重要資料比較多，如果不能提前報警漏電的情況，把火災殺死在萌芽中，一旦火災發生，自動噴灑系統就會把報警區域的辦公設備及資料全部毀壞。商場或者酒店有足夠多的值班人員，每個班組一般都是留有專業的電工對每層進行監察，在每天營業或者閉店的時候開啟或者關閉每個防火分區的用電設備，如果有漏電的情況發生，會及時發現，在防火分區設一級漏電監控是因為樓層的配電經常會因為經營布局的改變，店家用電設備的增減而改變，改變的太多就可能在安裝設備時候由于工人的疏忽造成漏電，產生安全隱患，有此級監控能幫助檢修人員及時判斷出漏電區域，方便排查漏電設備，盡快消除隱患。

所以，辦公樓在盡可能合理的情況下，應該設置多級火災漏電保護，提高可靠性。大型商場可以在樓層配電間設一級500mA保護即可。

7 結束語

電氣火災監控系統還算是個新事物，設計人員在設計中，開發公司在應用時，產品廠商在生產中都在摸索探尋中，國家相關部門也在逐步完善設計規范和產品標準。設計人員應該積累現場經驗，根據配電面積及配電設備的實際情況，合理設計電氣火災監控系統，使電氣火災監控系統在防范電氣火災方面充分有效地發揮出它的作用。作者對電氣火災監控系統工程的設計認識有限，希望與業內人士交流，共同提高設計水平。

參考文獻

[1]盧德海.剩余電流式電氣火災監控系統設計淺[J].山西建筑，2009

[2]李少波.淺談電氣火災監控系統的設計與施工[M].江西科學技術出版社，2010.

[3]李毅.土木工程概論[M].華中科技大學出版社，2008.