20100906关于电气火灾监控系统设计与安装的探讨.doc

第第 1 1 页页 共 共 8 8 页 页 关关于于电电气气火火灾灾监监控控系系统统设设计计与与安安装装的的探探讨讨 近年来我国电气火灾形势越来越严峻 2005 年我国 十大火灾 的前两名 吉 林辽源中心医院 和 汕头市华南宾馆 就是典型的电气火灾 采取确实可行的 方法预防和遏制电气火灾的发生已刻不容缓 1 电电气气火火灾灾监监控控系系统统的的相相关关标标准准 早在 1986 年发布的 剩余电流动作保护装置的一般要求 GB6829 86 国家强制 标准中 第一次提到电气火灾 剩余电流保护器还可防止由于接地故障电流引起的 电气火灾 剩余电流动作保护技术早在 20 世纪三 四十年代国外就开始使用 此 技术的两大功能 第一功能是防止人身触电的事故 当时几个部委共同介入剩余电 流动作保护技术的推广 如劳动部 机械部 电力部等 为配合推广 应用 当 时电力部的吕千 陈淑芳等专家执笔编制了 GB13955 92 漏电保护器的安装与运行 此后产品在全国被广泛应用 有效遏制了人身触电事故的发生 但此项技术的另 一个重要功能 防止因接地故障引起的电气火灾却没有被重视 直到 1993 年由公 安部沈阳消防研究所执笔编制的 防火漏电流动作报警器 GB14287 93 发布实施 第一部真正的防止电气火灾产品标准才真正诞生 由于该国标实施后相关的规范和 标准没有同步出台 近十多年没有太多的产品进入市场 推广应用工作几乎停滞 可这十多年正是我国人均用电量飞速上涨的时期 所以电气火灾从 1978 年的 7 8 上升到 2005 年的 30 2005 年 9 月重新编制的 GB14287 2005 发布 新名称为 电 气火灾监控系统 同时 高层民用建筑设计防火规范 GB50045 2005 局部修订 条文加入第 9 5 条 漏电火灾报警系统 第第 2 2 页页 共 共 8 8 页 页 一石激起千层浪 我国电气火灾监控系统的产品厂家如雨后春笋 到现在为止 大约有四 五十家 一年后估计会发展到一百多家 而且产品五花八门 均标为 电气火灾监控系统 或 漏电火灾报警系统 的名称 这些产品首先涌到了设计 院 但熟悉这一新型监控报警系统的设计人员却较少 很多设计人员不知所措 无 从下手 2 电电气气火火灾灾监监控控系系统统的的设设计计 首先该系统定位应是 服务于常规的供电网络的监控系统 有了这个定位在 设计上的一些困惑就会迎刃而解 我们应该明确一点 其应是一个联成网的整体装 置 是一个完整系统 在现代技术调整发展的今天 大 中型建筑物中靠分散设置 的单个漏电报警器和传统的漏电开关来监控电气火灾是落后的表现 而且是绝不能 胜任的 由于 高层民用建筑设计防火规范 的条文比较简单可操作性差 有的条 文有画蛇添足之嫌 规范发布之后又没有相应的设计 施工验收规范同步出台 造 成目前电气火灾监控系统设计 施工验收没有明确条文可依 工程设计人员各自凭 自己的认识和理解来执行规范 这样的结果势必会造成设计混乱的局面 会对以后 的施工 验收造成不良影响 最近得到一个好消息 公安部沈阳消防研究所已开始对 火灾自动报警系统设 计规范 GB50116 进行全面修订并计划将 电气火灾监控系统 列入此规范之中 但修订工作要进行一年时间 估计到批准发布共需一年半的时间 看来上述 混乱 局面还要持续相当长的时间 电气火灾监控系统由电气火灾探测器和电气火灾监控设备二部分组成 第第 3 3 页页 共 共 8 8 页 页 建筑物内设计安装电气火灾监控系统时 首先应对建筑物内防火区域做出合理 的布局设计 要先确定要保护的范围和保护对象火灾危险性等级 如 电缆 配电 柜 竖井中的二级箱柜 未端的户箱 用电设备 照明灯具和消防应急设备等等 一个电气火灾报警探测区域不应超过一个防火分区 对于特级保护对象 在配电室 的低压出线回路 防火区域照明电箱进线处及建筑物内的观众厅 会议室 多功能 厅 歌舞厅 卡拉 OK 厅 夜总会 网吧等场所的配电箱内总开关输出端应设置电 气火灾探测器 对于一 二级保护对象和国家一 二和三级保护的文物古建筑的所 有供电回路 所有配电箱进线处应设置电气火灾探测器 在设计时应先对被控低压配电系统的全部相关图纸资料有一个全面详细的了解 分析研究被控配电电路 同时将建筑物电气的分布 用电设备的分布及一级 二级 和末级的配电设备情况了解清楚 确定配电设备 如 配电柜 配电箱和配电盘等 盘等等 的具体位置 把每一个电气火灾探测器分配到相对应的配电设备上 在 建筑电气火灾预防要求和检测方法 中有关条文要求 应在建筑物总电源 进线端设置自动切断电源或报警的剩余电流动作保护器 我们对此有些不同意见 在科技发展的今天建筑物内的用电设备已经发生了巨大的变化 大批非线性负载 变频负载被使用 建筑物配电线路中的正常泄露电流 谐波分量非常大 例如 在 广西柳州铁路局一个二万平为的老火车站 在正常用电情况下 总进线处测出到的 剩余电流达 1 5A 如果设置这级总保护时 它的报警电流预定在多少 我们认为应 该从末端开始设计 因为用电设备大部分在末端箱上接出 电气火灾隐患多发生在 此处 末端箱一般输出回路很多 根据我国的国情和用户的经济随能力 只在每个 第第 4 4 页页 共 共 8 8 页 页 未端箱的总开关下口设计一个探测器 而将此箱内总开关上加装一个分离脱扣装置 并在此箱外设计一个探测控制模块 探测器的信号线接到模块上 模块的总线输出 经总线隔离器接入二总线完成同电气火灾监控主机的相互通讯 当需要断电时 主 机发出断电信号 经二总线传到末端箱处进入控制模块 模块输出分励脱扣电压给 总开关分离线圈 开关断电 未端箱是配电系统的最后一级 断电后影响范围相对很小 以上设计没有改变 原本电箱的配电线路和体积 这样的设计方案成本低 安装方便很容易被接受采用 此级预定的剩余电流报警值一般在 150 300MA 之间 预定时要考虑到线路的新 旧 当地的气候条件和用电设备的具体情况综合因素而定 未端箱的上一级一般为竖井内的二级分配电箱 在此级应根据建筑物配电线路 的具体情况在此级设置探测报警点 此级分箱的数量远远少于末端箱 所以此级的 探测点也要少 此级预定剩余电流报警一般设定为 300 500mA 之间 同时也要 考虑到各种综合因素而定 建筑物总进线建议不加装探测点 因为起不到保护作用 反而容易造成系统混乱 电气火灾监控系统的报警信号应送到消防控制室或有人员 24 小时值班的场所 就是说电气火灾监控设备 主控代机应放置于上述地点 这样当发生电气火灾故 障时值班人员才能及时处理 通知电工或专业技术人员到故障现场排除隐患 因为 电气火灾报警是早期预警 电工完全有时间赶到现声处理故障 前面已讲过 电气 火灾监控系统定位是服务于常规的供电网络 所以应以报警为主 若能通过主控机 遥控切断受点的电源 应是该系统的辅助功能 对于危险度高的受控点使用此辅助 第第 5 5 页页 共 共 8 8 页 页 功能时 可以暂时遏制电气火灾故障的扩大 但对于一般场所和人员密集场所 切 断电源功能的设计应谨慎为之 根据我国的国情和用户的实际随承受能力 应鼓励将电气火灾监控系统并入原 感烟火灾自动报警系统之中 这样可以节省布网工程费用和一台监控主机 3 电电气气火火灾灾监监控控系系统统设设备备的的性性能能要要求求 可监测受控点的剩余电流和温度的变化 当达到预警值时 马上通过总线向 主机设备报警 为适应我国南北气候条件 施工安装水平和建筑物的新旧程度等综合因素 剩余电流报警值应连续可调 这样才是安装高度方便 适用范围广的优良特性的产 品 高规 9 5 条名称为 漏电火灾报警系统 而第 9 5 2 1 条中却提出要具 有探测 过电流等信号 的功能 这是文不对题 而且众所周知 这里再加入是画 蛇添足 重复设置 所以该系统中不应设置过电流等信号检测功能 为保证全系统的正常工作 电气火灾监控系统应具有自动巡检功能 同感烟 自动报警系统一样 应不停顿的 24 小时对系统内所有受控点的状态进行巡回检测 当有异常时应迅速报警显示异常受控点的地址和信息 提示值班人员或专业技术人 员检查系统排除故障 使整个系统恢复正常工作 第第 6 6 页页 共 共 8 8 页 页 电气火灾监控系统是服务于常规的供电网路系统的系统 所以该系统的加入 不能对原供电系统的供电方式进行改动 供电电路的母线不能随电气火灾监控系统 设备接出 接入配电箱柜 这不符合 低压配电设计规范 的有关要求 4 电电气气火火灾灾监监控控系系统统的的选选择择 现在市场上的此类产品良莠不齐 这也是新产品初期市场的特点 根据现在市 场上产品的结构形式 主要有三种类型 第一种 多功能漏电开关型 在漏电开关的基础上扩展功能 如 加上液晶显 示屏 有漏电 短路 过载 过压 欠压 缺相和防雷等功能 这些附加的功能在 现有的低压配电系统中已是非常成熟的技术 而且都已设计到配电电路之中 重复 设置加大了成本 增加了故障率 加入的液晶显示屏成本不但提高了 而且在实际 使用中有多少人去每天查看那么多数据 显示面板上少则十几个多则三十个指示灯 按钮等操作装置 使人眼花缭乱不易操作 这类结构的总线多采用 4 8 芯缆线 成 本高 传输距离较短 受控点少 其另外一个缺点是剩余电流动作报警值不能连续 可调 一般只分为几个档 200mA 300mA 500mA 对不同环境的现场子调试受 局限 这种产品最致使的缺陷是要改动原配电箱 柜 的母线 要将主电路引出原 配电箱 柜 接入到这类产品的输入端上 然后再从输出端引线进入配电箱 柜 之中 这样对设计 对安装和使用很不方便 不安全 并且加大了施工工程成本 还有一种做法是将原配电箱柜中的主进开关去掉 换成此种漏电开关型电气火灾监 控设备 这样做是万万不行的 漏电开关是做剩余电流动作的专用保护开关 剩余 第第 7 7 页页 共 共 8 8 页 页 电流动作保护是其主要功能 但在结构设计上短路 过游等重要保护特性的性能要 差很多 例如 其额定接通分断能力和分断时间均远远低于断路器 下表摘自国标 GB6829 第 5 2 7 条之中 额定接通分断能力 IMIN 短路试验电流最小值 IM IN 50A500A 50 IN 100A1000A 100 IN 150A1500A 150 IN 200A2000A 从表中不难看出 50A 的漏电开关 在做 IM 试验时 500A 即为合格 200A 的漏电 开关在做 IN 试验时 2000A 即为通过 而普通的断路器以 50A 为例要在 3KA 10KA 之 间 分断能力相差 6 20 倍 分断能力低 分断时间慢的漏电开关做配电箱柜中的 主进开关频繁大电流通断时 因开距和触头材料等原因 锄头会很快熔损或熔焊 会造成重大电气事故 所以利用此类 漏电开关式 电气火灾监控设备代替配电箱 柜的主进开关是不可行的 违背 低压配电设计规范 的有关要求 这类产品还无 法加装总线短路隔离器 局部总线短路会导致全系统瘫痪 第第 8 8 页页 共 共 8 8 页 页 第二种 是电气火灾监控设备与电气火灾探测器分离配置 探测器在配电箱 柜 内采样 剩余电流信号经探测器专用模块内的单片机分析处理后 通过二总 线传送到电气火灾监控主机 如需断电时可以通过总开关上的分励脱扣器切断电源 二总线为二根 1 0 1 5 平方塑铜线 传输距离可达 20