軌道交通電氣火災監控系統報警分析與處置措施

王靜

摘要：根據JGJ243—2011《交通建筑電氣設計規范》，城市軌道交通地下車站應設置電氣火災監控系統。在《建筑設計防火規范（2018年版）》（GB50016—2014）中，城市軌道交通車站屬于室外消防用水量大于25L/s的其他公共建筑，其非消防用電負荷應設置電氣火災監控系統。電氣火災監控系統作為一種電氣火災預警手段，在城市軌道交通工程中越來越受到重視和廣泛應用。電氣火災監控系統中的探測器有兩種：剩余電流型和測溫型。目前，剩余電流檢測儀廣泛應用于國內城市軌道交通項目中。因此，本文不對帶感溫探測器的電氣火災監控系統進行分析。根據現場運行反饋，使用剩余電流探測器的電氣火災監控系統的誤報警現象（以下簡稱“誤報警”）普遍存在，且難以控制。由于虛警的負面影響已經嚴重制約了探測器發揮其應有的功能，因此有必要對其原因和處理方案進行深入分析。基于此，本篇文章對軌道交通電氣火災監控系統報警分析與處置措施進行研究，以供參考。

關鍵詞：軌道交通;電氣火災監控系統;報警分析;處置措施

引言

隨著我國經濟的高速發展，人們的生活水平逐步提高，各行各業的用電量呈現出穩步上升趨勢，與之而來的電氣火災問題也愈發嚴重，根據《火災統計年鑒》，近年電氣火災在各類火災事件中占比高達34%，位于所有火災原因之首。各行各業都開始關注電氣火災的監控和預防，電氣火災監控系統逐步成為了消防中必不可少的監控系統。特別是目前，國家剛剛對電氣火災的產品標準和設計規范都進行了更新，加強了對產品的技術要求及設計的規范性，顯示出電氣火災監控愈發重要。電氣火災監控主要分為剩余電流式、測溫式及故障電弧式電氣火災監控系統。目前廣泛使用的剩余電流式電氣火災監控系統主要依靠對回路中剩余電流進行實時采樣計算有效值，然后與預先設置的報警閾值進行比較，若實時值大于閾值，則進行報警處理，反之回路處于正常狀態。這種形式的報警系統在前期得到了廣泛的應用和實施，但根據長期現場應用反饋來看，此種方式實際運用存在較多測量不準及誤報警情況。

1剩余電流式電氣火災監控系統工作原理

電纜線路運行不均勻或使用時間過長時，絕緣損壞可能發生，接地電弧可能發生在較低的位置，接地電弧引起的火災是一種短路火災，在電氣火災中發生的概率較高，而且是最大的為了減少這種缺陷的發生，必須采取措施及時發現接地缺陷，很難使用整體過流保護裝置來保護接地短路的火災，但殘馀電流可以檢測到它對這些缺陷足夠敏感 它可以對接地故障及時作出反應，可以采取切斷電源或發出信號的行動。 殘馀電流型電氣火災監控系統的工作原理是，使用殘馀電流檢測線圈檢測工作線上I1、I2、I3、n的矢量和總和，并將閾值設置為報警信號，提醒操作人員檢查，原理圖如圖1所示。

工作原理：1）在正常無故障運行模式下，I1+I2+I3+IN=IX（1），I1、I2、I3和IN分別表示低壓配電系統相位和中性點正常運行的電流矢量值;IX是系統電纜的正常泄漏電流。通常，IX較小且不超過預先定義的臨界值（一般纜線泄漏電流值可參考國家土木工程設計和工程測量）。2）工作狀態故障當工作線路絕緣損壞時，接地電弧光電路出現故障，短路電流為ID。因此，此電路的殘馀電流為I1+I2+I3+IN=IX+ID（2），ID為地線電流;IX+ID大于500mA預設安全閾值。殘馀電流檢測將檢測數據下載到主機并發出警報。

2電氣火災監控系統應用的管理

必須充分考慮到監測系統的建立范圍和投資，以確保監測點的數目、投資、安全和產品類別之間的適當平衡。必須確保在一級配電箱一級低壓柜中設置監控點，同時允許其履行基本功能，同時還能有效控制設備的投資和布線成本。此外，該系統的監測數據非常精確和專業化，探測器分布均勻，因此在設計過程中需要確保所有鏈路上接口標記的完整性和清晰度。在具體實施過程中，安裝和開發應由高度合格和經驗豐富的實施單位進行，以確保監測系統在實際實施過程中的穩定運行。需要澄清執行界面。目前，有些項目是通過配電箱制造商購買和安裝的，而且由多家供應商提供的現場配電箱經常出現問題。但是，監測系統具有良好的完整性。如果單位、鏈不能有效配合和正確連接，可能會使系統調試工作不穩定。在某些項目中，可以完全保證購買和安裝電力不足或消防系統，但安裝需要與配電箱供應商充分協調，這涉及確定等問題如果沒有良好的合作關系來迫使它這樣做，后續工作就會有隱患，無法充分保證工作的質量和持續時間。更現實的做法是，由主要當事方或a當事方牽頭，確定監測系統的具體采購標準，然后根據庫存內容合理分配給專業供應商，并將主機調試總線路由項目分配給專業供應商為了有效確保系統的順利實施。

3具備調節功能的電氣火災監控系統

為了使電氣火災報警系統報警更加精確，對電氣火災報警系統的閾值設定方法進行了改良，采用動態閾值的形式，系統報警閾值不再是固定不變的設定值，而是根據實時的泄漏電流測量結果不斷進行修正。首先，報警閾值中剔除固有泄漏電流的影響，即報警閾值是在固有泄漏電流的基礎上加安全閾值得到;其次，波動泄漏電流增大時，報警閾值自動提高，泄漏電流變小時，報警閾值自動調低，對實時測量結果動態跟蹤，排除固有泄漏電流及其波動對報警的影響。在此基礎上自動修正而來的閾值，僅對系統中真正的剩余電流產生反應。采用動態閾值時的剩余電流如圖2所示。

報警閾值隨測量結果實時更新，只在真正漏電發生時，才觸發報警閾值，系統發出漏電報警。對圖2動態閾值設置的形式稍作變通，即將固有泄漏電流及其波動實時從測量結果中剔除，即可得到還原真正的剩余電流。這樣做的好處是，可以繼續采用固定方式設置閾值。動態閾值設置的形式稍作變通后的剩余電流如圖3所示。

3處理措施

3.1回路固有漏電的排查治理

1）保持設備運行狀態，測量供電線路末端的泄漏電流值。如果供電線路末端泄漏電流測量值與線路的第一端基本相同，則可以確定是設備泄漏;如果供電線路端漏電流測量值與線路的第一端不一致，且偏差很大，則可以確定是供電線路漏電流。線路漏電時，應進行線路絕緣損壞檢查，必要時應更換供電線纜。2）建議多分支回路線路選用具有內部漏電補償功能的檢測儀，并設置合理的電路漏電基準值，防止誤報警。{ ＼ f53 }）考慮到變電所至環控柜供電線路電流大，環控柜端設備多，回路內部漏電多（一般大于{ 1 } 300ma { 2 }），建議合理設置環控負荷回路檢測儀的位置。

3.2減少剩余電流的措施

（1）安裝殘馀電流互感器時，應嚴格區分線n和Pei線，線n為藍色，Pei線為黃色，不得任意混合。（2）電線不得用作釣絲，不得多次接地。（3）線n應引入電氣火災監測系統的電流互感器，接線方向應符合相線，不得倒置。（4）嚴禁穿越電氣火災監測系統的殘馀電流互感器。（5）應嚴格控制電纜頭的制造工藝，采用絕緣良好、泄漏電流低的接線方法，進行檢測。（六）安裝配電系統后，包括設備、管道等。，通電前應測試電路絕緣性能，并檢查PE和n線的布線。

結束語

近年來，國家有關規范和標準對電氣火災災害的監測進行了描述，地下城市軌道應建立電氣消防系統。同時，城市軌道交通遵循電氣消防系統的“預防性”安全概念和預警特性。今后，該系統將在城市軌道上得到更廣泛的應用。本文結合整個棚戶區線的電氣和消防設備的使用，對電氣消防系統的組成、設計和調試以及在地鐵運行中的應用進行了簡單的描述和分析，希望能為以后的設計使用提供參考。

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