淺談電氣火災監控系統設計

弓二魁 彭皎龍

（機械工業第六設計研究院有限公司，河南 鄭州 450000）

淺談電氣火災監控系統設計

弓二魁 彭皎龍

（機械工業第六設計研究院有限公司，河南 鄭州 450000）

近年來我國電氣火災形勢越來越嚴峻，2005年我國“十大火災”的前兩名“吉林遼源中心醫院”和“汕頭市華南賓館”，就是典型的電氣火災。采取確實可行的方法預防和遏制電氣火災的發生已刻不容緩。電氣火災是指由于電力設備或者供電線路等，因為絕緣老化或者過載短路等原因，而導致電路發生火災的事故。本論文概述了電氣火災的成因與特點，并分析了電氣火災監控系統原理和組成，最后結合工程實際給出了總體設計和技術細節。

電氣火災 成因與特點 監控 設計

引言

隨著國民經濟的發展和人民生活水平的不斷提高，我國工業用電和家庭用電量逐年增加。電氣火災造成的人員傷亡和財產損失巨大，時刻威脅著人們的生命及財產安全。眾所周知，因供電線路或用電設各絕緣損壞引發的接地電氣火災的例子不勝枚舉，電氣漏電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。

1.電氣火災的成因及其特點

1.1電氣火災的成因

電氣火災一般是由于電氣線路、用電設備、器具以及供配電設備出現故障性釋放的熱能，電氣火災中包括漏電火災、短路火災、過負荷火災和接觸電阻過大火災四個方面。家庭電氣使用量的增加，增加了用電的負荷，促使老化的電氣線路保證不了用電的需求，導致由于電氣設備引發的火災事故頻發。電氣火災形成原因主要有三種形式:電火花與電弧，單相接地故障時，會產生電弧，導致電流很小，通常不能使電流斷路器動作；電氣線路和設備發熱部位產生異常高溫，造成溫度升高后引起周圍可燃物的燃燒；由于接線端子導線與端子接觸不良產生的危險高溫。

1.2電氣火災的特點

電氣火災監控系統屬于先期預報警系統，與傳統火災自動報警系統不同的是，電氣火災監控系統早期報警是為了避免損失，而傳統火災自動報警系統是為了減少損失。電氣火災的季節性特點，電氣火災常發生在夏、冬兩季，主要是因為夏季風雨多，架空線路很容易受到風雨的影響發生斷線、短路和倒桿等事故，再由于夏季是高溫性季節，線路很容易出現高溫失火的現象冬季則氣溫寒冷，架空線易受風力的影響，發生導線碰觸放電起火冬季空氣也比較干燥，易產生靜電而引起火災。電氣火災的時何性特點，很多火災發生在節假日或夜晚，由于節假日或者下班前，電氣操作人員的疏忽大意，對電氣設備和電源的處理不善，或者停電不切斷電源，來電時引起失火。隨著電子計算機技術、網絡通信技術和控制技術的成熟與發展，電氣火災監控系統在穩定性、可靠性、靈活性等方面都得到很大的改善，給不同類型的建筑物都能提供各種完美的解決方案。

2.電氣火災監控系統原理和組成

2.1電氣火災監控系統的組成

電氣火災監控系統的基本組成應該包括:電氣火災監控設備、剩余電流式電氣火災監控探測器及測溫式電氣火災監控探測器三個基本的產品種類組成，其中剩余電流式電氣火災監控探測器又由監控探測器和剩余電流互感器組成，測溫式電氣火災監控探測器由監控探測器和測溫傳感器組成。

2.2電氣火災監控系統的原理

電氣火災監控系統能夠實現對線路中的剩余電流分級保護的作用，避免大面積的停電現象；當電氣設備中的電流、溫度等參數發生異常現象時，終端的探測頭就會利用電磁場感應的原理和溫度效應的變化對這些信息進行接收，并傳送給監控探測器，之后會發出報警信號，還會將這個信號傳送給監控設備中，監控設備如果判定這是火災發生的前兆，就會發出報警信號，點亮報警指示燈，在液晶屏幕上也會顯示火災的報警信息；剩余電流檢測元件是根據穿過剩余電流檢測元件三相四線制主電路的電流有效值的相量之和等于對地剩余電流的基爾霍夫定律。漏電監控報警系統主要是依靠裝在被監控配電線路上的剩余電流互感器檢測線路上的漏電流來實現的，剩余電流互感器實質上是一個高靈敏的電流互感器，它能夠檢測出線路上小到幾毫安或十幾毫安的微小電流，如果檢測到剩余電流經過處理后與設定值比較，達到或者超過設定值時，裝有或連接了剩余電流互感器的電氣火災監控探測器就能發出漏電報警信號，并同時可以輸出脫扣跳閘信號以及切斷故障線路電源。

3.電氣火災監控系統的總體設計和技術細節

電氣火災監控系統的設計原則以不影響供電系統的正常工作為好，為了與供電系統相對獨立，使用分離型系統的產品，電氣火災監控設備與電氣火災監控探測器實現分離配置，此種類型的產品將是今后電氣火災監控系統產品的主要發展方向。

3.1電氣火災監控系統設計的一般要求

設計前首先應該明確保護對象的配電系統組成和接地型式；監控系統的主機應該設置在消防控制室內或者24小時有人值班的地方；此系統應該配有自動和遠程手動兩種觸發裝置；監控系統的主要功能以監控對象的報警為主，如果確實需要觸發控制時應該以手動觸發為主；系統應該符合國家的設計規范，留有一定的裕量；監控系統的導線選擇根據產品選擇雙絞線、屏蔽線等，線路敷設無需特別防火處理，穿管敷設即可。

3.2電氣火災監控系統的設計和安裝

設計和安裝應該考慮的問題比較多，如設計前應該充分考慮供電方式、供電電壓、系統接地的形式和保護方式等；剩余電流保護裝置的形式、額定電壓、額定電流、分斷時間應該能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要使用正確的接線方式:在系統的安裝過程中，應該區分好N線和PE線，漏電火災報警系統施工前，施工人員應做好溝通工作，協調有關安裝方式、尺寸和電氣技術參數；施工時應該配備移動式(手持便攜式)剩余電流檢測儀，并在調試時先進行配電系統剩余電流的檢測，及時排除剩余電流的異常情況，并作好詳細的記錄。

3.3監控系統設計中應該注意的問題

為了便于管理，電氣火災監控設備應該設置在消防控制室或者24小時有人值班的地方，如果采用獨立式的電氣火災監控探測器，應該設置聲光報警裝置，保證能將報警信號傳至有人值班的場所或者人能聽到的地方；電氣火災監控系統設計需與供配電系統設計緊密結合，為了減少監控點數，在供配電系統設計時需估算每一出線回路自然泄漏電流，漏電火災報警系統在安裝時，應對建筑物內的防火區作出合理的布局，確定適當的保護范圍、預定的剩余電流動作值和動作時間；可以按照規范設置火災的剩余電流斷路器，但剩余電流斷路器的主要作用就是保護人身安全，它在用電線路泄漏電流超過預定值時，可以立即切斷電源，但卻不能檢測到線路的自然泄露電流，無法掌握線路絕緣狀態的變化，因此無法對電氣火災做出預報警；剩余電流式電氣火災監控系統在接線時應該特別注意，應將線路的所有帶電導體和中性線穿入剩余電流傳感器，PE線不應穿入。

4.結語

電氣火災監控系統對于整個電氣行業或消防行業來講還是個新生事物。電氣火災監控系統應用范圍比較狹小，價格比較昂貴，但在實際電氣火災預控方面還是發揮了很大的作用，很值得推廣。電氣火災監控系統屬于先期預報警系統，與傳統火災自動報警系統不同的是，電氣火災監控系統早期報警是為了避免損失，而傳統火災自動報警系統是為了減少損失。監控系統的應用更具有現實使用價值。

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1007-6344（2015）02-0012-01