电气火灾监控系统设计以及应用的探讨

电气火灾监控系统设计以及应用的探讨1系统的特点电电气火灾监控控系统，特点点在于漏电监监控方面属于于先期预报警警系统，与传传统火灾自动动报警系统不不同的是，电电气火灾监控控系统早期报报警是为了避避免损失，而而传统火灾自自动报警系统统是为了减少少损失。所以以，这就是说说为什么不管管是新建或是是改建工程项项目，尤其是是已经安装了了火灾自动报报警系统的单单位，仍需要要安装电气火火灾监控系统统的根本原因因。

2系统设计应应用的依据⑴电气火灾监监控系统的设设计与应用，主主要依据是根根据国家标准准中的相关条条文:其一，是GB500045-955(20055版)《高层民用用建筑设计防防火规范》，其其中在条文里里规定:高层建筑内内火灾危险性性大、人员密密集等场所宜宜设置漏电火火灾报警系统统。其二，是是GB500016-20006《建筑设计计防火规范》，在在条文里规定定:下列场所宜宜设置剩余电电流动作电气气火灾监控系系统。这些场场所包括各种种类型的:影剧院、馆馆所、仓库、住住宅小区、医医院、商店、学学校等等。其其三，国家标标准《建筑电电气火灾预防防要求和检测测方法》有关关条文也明确确要求“应在电源进进线端设置自自动切断电源源或报警的剩剩余电流动作作保护器”。其四，电电气火灾监控控系统的产品品应满足:GB144287.11-20055《电气火灾灾监控设备》

GGB142887.2-22005《剩余电流流式电气火灾灾监控探测器器》GB142287.3--2005《测温式电电气火灾监控控探测器》其其五，电气火火灾监控系统统的安装和运运行应满足GB139955-20005《剩余电流流动作保护装装置安装和运运行》其六，电电气火灾监控控系统的供电电应满足GB500052《供配电系系统设计规范范》的要求其其七，电气火火灾监控系统统的设计应满满足《电气火火灾监控系统统的设计方法法》的要求(暂行规定)⑵对“宜”字的理解国国家标准《建建筑电气火灾灾预防要求和和检测方法》有有关条文中明明确要求“应在电源进进线端设置自自动切断电源源或报警的剩剩余电流动作作保护器”。在《剩余余电流动作保保护装置安装装和运行》有有关条文中也也同样明确要要求“必须安装剩剩余电流保护护装置的设备备和场所”。其中就末末端保护和线线路保护做出出了具体规则则，另外，在在4.6条款里，同同样明确在某某些场所“应安装报警警式剩余电流流保护装置”的具体规定定。这些都是是强制性的规规定。在国家家标准《高层层民用建筑设设计防火规范范》和《建筑筑设计防火规规范》里，对对是否安装电电气火灾监控控系统是以“宜”安装来表示示的。所谓“宜”安装，按着着规范里用词词说明指出:表示允许也也稍有选择。也也就是说可以以安装，也可可以不安装。怎怎样理解“宜”字的含意，把把握好“宜”安装电气火火灾监控系统统的设计和应应用呢？笔者者认为，随着着祖国现代化化建设的快速速发展和人民民生活水平的的不断提高，用用电量大为增增加，相应地地电气火灾事事故的发生则则居高而不下下，造成的损损失也是不可可估量的，综综合考察我国国发生火灾的的趋势，故安安装电气火灾灾监控系统是是非常迫切的的、必要的。再再说，若是我我们把低压配配电系统中的的尚未造成火火灾发生的隐隐患，事先有有效地通过对对漏电、温度度的异常变化化以及它们可可能引起的火火灾进行预报报、监控，大大大地降低火火灾事故的发发生，避免损损失不是比减减少损失的效效果更好吗？？笔者相信，强强制性地必须须安装电气火火灾监控系统统的全国性的的普及措施，已已经为期不远远了。

3系统的基本本组成及工作作原理⑴基本组成根据据国家标准GB142287-20005《电气火灾灾监控系统》以以及相关规范范《电气火灾灾监控系统的的设计方法》(暂行规定)，则电气火火灾监控系统统的基本组成成应包括：电电气火灾监控控设备、剩余余电流式电气气火灾监控探探测器以及测测温式电气火火灾监控探测测器等三个最最基本产品种种类所组成。其其中，剩余电电流式电气火火灾监控探测测器又由监控控探测器和剩剩余电流互感感器(分对插式、闭闭合式两种)所组成。测测温式电气火火灾监控探测测器由监控探探测器和测温温传感器所组组成。如下图图0所示:

图0目前，国内内设计、开发发、生产电气气火灾监控系系统产品的厂厂家，知道的的已有十来家家，但从获得得的实际信息息资料来看，该该系统最基本本产品种类的的配置齐全的的只有几家。⑵工作原理其其基本原理是是，当电气设设备中的电流流、温度等参参数发生异常常或突变时，终终端探测头(如剩余电流流互感器、温温度传感器等等)利用电磁场场感应原理、温温度效应的变变化对该信息息进行采集，并并输送到监控控探测器里，经经放大、A/D转换、CPU对变化的幅幅值进行分析析、判断，并并与报警设定定值进行比较较，一旦超出出设定值则发发出报警信号号，同时也输输送到监控设设备中，再经经监控设备进进一步识别、判判定，当确认认可能会发生生火灾时，监监控主机发出出火灾报警信信号，点亮报报警指示灯，发发出报警音响响，同时在液液晶显示屏上上显示火灾报报警等信息。值值班人员则根根据以上显示示的信息，迅迅速到事故现现场进行检查查处理，并将将报警信息发发送到集中控控制台。4系统产品的的选型观察国国内电气火灾灾监控系统的的产品市场，其其监控探测器器的结构形式式主要有三种种类型，即多多功能漏电开开关型、分离离配置型、分分离配置整合合型。如何为为用户设计安安装电气火灾灾监控系统，在在实际中又能能稳定可靠地地得到应用，则则选择该系统统的产品是重重要环节，也也是值得探讨讨的一个问题题。⑴多功能漏电电开关型其特特点是：监控控探测器除了了自身应有的的剩余电流探探测(或温度探测)、报警功能能外，又扩展展多项功能，例例如:过电流、过过电压、延时时送电、防雷雷、欠压、组组网实现远程程集中监控以以及其它等等等功能，汇集集在一起。这这种类型从外外部目测结构构为盒装，从从内部观看，则则是将含有电电源变换电路路、信号处理理电路、报警警电路、显示示电路、通信信、联动接口口等的监控探探测器与电流流互感器、剩剩余电流互感感器、主回路路分断开关（100A以下多用磁磁保持继电器器、100A以上用接触触器或空开――塑壳断路器器）统统地集集聚于一体，组组成一种多功功能式的漏电电开关产品。该该类型产品的的优点是：保保护功能多，内内置电流互感感器、剩余电电流互感器（包包括温度传感感器），接线线少，整体度度高。而由此此产生的缺点点是：结构复复杂、成本加加大、故障率率偏高，特别别是信号的监监控、探测、分分析、处理、报报警、通信、联联动接口等电电路与ABC三相主电(或单相)回路的间隔隔距离太近，易易遭受强电磁磁场的干扰，降降低产品性能能的稳定可靠靠性。再说，其其内部包含的的电源控制开开关（断路器器），是低压压配电系统中中的关键配电电产品，它必必须通过电气气开关类的电电气产品的3C认证。在安安装使用上也也不太方便，如如新建工程则则需要和配电电箱（柜）厂厂家沟通协商商合理组装，但但对改造工程程中已经成形形并使用中的的配电箱（柜柜）则更不适适用。⑵分离配置型型此种类型是是：电气火灾灾监控设备与与电气火灾监监控探测器（包包括终端探测测头剩余电流流互感器、温温度传感器）分离配置。即通过监控探测器(终端探测头)采样配电柜(箱)内导电母线中的电流和漏电流信号，经内置单片机系统分析处理后，应用二总线通信约定，上报消防控制室或值班室里的电气火灾监控设备，且进一步分析处理后，进行所需要联动控制，从而完成该系统应有的功能。一般只有剩余电流和温度探测功能。这种系统分工明确、结构简单、成本少、故障率偏低，不含电源控制开关，不串入配电系统，只通过剩余电流互感器(或测温探头)取样信号，性能稳定可靠。不足之处是：监控设备与监控探测器、监控探测器与终端探测头之间需要敷设信号线及２芯脱扣控制线。此种类型产品无论是在新工程还是改造工程上使用，都比较方便。可以预见，这种与低压配电系统相对独立的此种产品结构形式，将是今后电气火灾监控系统产品的主要发展方向。⑶分离配置整合型分离配置整合型是电气火灾监控设备与电气火灾监控探测器（包括终端探测头）分离配置型的一种特殊类型。它与分离配置型不同的是：其总线直接使用普通火灾报警系统的二总线，省去集中控制器和上位机，由火灾报警控制器整合电气火灾监控探测器（包括终端探测头）探测报警功能后一并控制。可喜的是，节减了电气火灾监控系统集中控制器和上位机以及组网布线，成本下降，消防中心一体化监控，界面统一，管理方便。麻烦的是，这样一来原先的火灾报警控制系统，还需要重新通过GB14287-2005电气火灾监控系统的双重检测认证，不值得。再说这种组合，相对复杂的火灾报警系统故障率偏高，则直接影响着电气火灾监控系统，使得系统的稳定可靠性降低，甚至于造成瘫痪。所以，最好还是设置独立的电气火灾监控系统，与传统的火灾自动报警系统分开为宜。

5系统设计中的点位分配根据国家标准GB13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》4.4条中关于分级保护的规定，安装剩余电流火灾监控装置时，点位分配原则的步骤是:⑴研究分析被控低压AC380V/220V配电线路的相关图纸，将建筑电气的分布情况调查核实，确定配电设备(如配电柜、箱、盘、电缆等重要设备)的位置，把每一个监控探测器分配到相应的配电设备上，以此来确定探测器的数量，避免重设浪费。⑵确定分级保护。为了缩小发生人身电击事故和接地故障切断电源时引起的停电范围，通常在供电线路的不同地点安装三级（或两级）不同容量的剩余电流保护装置，以形成分级保护。根据用电负载及线路情况，一般分两级或三级保护。适用于城镇和农村第一级和第二级保护。如下图1图2所示:注:重要线路，应包括安防、消防、应急电源、通道照明线路及不容许停电的重要场所。⑶二级保护中，所有开关处都要设置安装剩余电流火灾监控探测器，即在线路的电源端(第一级保护)和分支首端(第二级也称为末端保护)都要安装剩余电流探测器，并接入电气火灾监控系统，只作火灾监控报警用。⑷三级保护中，第三级(即末端保护)开关处应设置剩余电流探测器及动作保护装置，但不接入电气火灾监控系统，为的是防止人身触电。⑸温度检测是以配电设备异常时发热为基本原则而进行的，具体检测点参考如下:⊙变压器低压侧出线端子、变压器体温(风温、油温、水温)测试点、负荷开关触头。⊙各配电柜(箱)的进出母线接点、自动开关(断路器、刀开关)触头、大电流导线集中部位、线缆驳接点。⊙母联柜主接点、刀开关触头。⊙补偿电容器接线端子、转换开关触头。⑹根据点位安装总数，再选择相应的壁挂、立式或琴台。

6系统设计的检测方法电气火灾监控系统的终端信息检测，有漏电电流和温度两种检测方法。⑴系统接地对将要设计安装电气火灾监控系统的用户，不管是新工程或旧工程改造项目，首先要调查核实该用户低压配电系统的系统接地的形式是什么，否则设计安装剩余电流互感器的点位进行检测，是根本无法施行的。低压配电系统的系统接地形式有IT型、TT型、TN-S型、TN-C型、TN-C-S型。⑵低压配电系统总漏电电流的检测如果是检测该用户用电系统的总体绝缘状态，则前提有二:其一，必需有独立的变电系统，其二，低压配电系统的系统接地形式必须是TT或TN-S型。⑶分支线路漏电电流的检测AC380V/220V对于AC220V单相供电系统，剩余电流互感器只要套住两根电源线即可，但要求中性线N(即零线)此后不容许再接地。对于AC380V三相供电系统，由于有三相三线制、三相四线制、三相五线制等使用状况，则根据具体情况将剩余电流互感器同时套住LA、LB、LC三相电源线，或同时套住LA、LB、LC+N线。同理，要求中性线N此后不许再接地，保护线PE不得穿过互感器。在系统接地的形式为TN-C型时，必须将其改造为TN-S型、TN-C-S型或局部TT型系统后，才可以安装剩余电流检测装置。⑷温度检测，一般在二级保护的线路中应用，也就是说当需要对重要场所的导体连接部位监测温度时，宜设置测温式电气火灾探测器。它与系统接地的形式无关，主要考虑包括线缆在内的低压配电装置中关键部位的温度，可采用接触式布置法。当被检测对象为绝缘体时，宜将探测器的温度传感器直接设置在被探测对象的表面。当被检测对象为配电柜内部温度变化时，可宜靠近发热部件，采用非接触式布置。7协调配合分级设置报警值⑴报警值设置范围剩余电流式电气火灾监控探测器的报警值设置范围，依据国家标准GB14287.2-2005中，的规定，不应小于20mA，不应大于1000mA，且报警值应在设定值的80﹪—100之间。所以按着此项要求，一般来说把电源总进线处的剩余电流动作值定为400—800mA，电源分支线路上的剩余电流动作值定为100—400mA。设置范围有了，但在实际现场，设置剩余电流式电气火灾监控探测器的报警值，具体地说应不小于被保护电气线路和设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍，且不大于1000mA。⑵固有泄漏电流估算电气火灾探测器的报警设定值应考虑配电系统及用电设备的正常泄漏电流(剩余电流报警设定值必须大于被测电路的泄漏电流值)。以实测为准，设计时可参照表一、表二、表三估算。表一220/380V线路每公里泄漏电流(mA)绝缘材质截面（mmm2）4610162535507095120150185240聚氯乙烯525256627070798999109112116127橡皮27323940454949555560606061聚乙烯17202526293333333338383839表二电动机泄漏漏电流(mA)运行方式额定功率(kWW)1.52.25.57.5111519223037455575正常运行0.20.20.30.40.50.60.70.70.911.091.221.48电动机启动0.60.81.62.12.42.633.54.65.576.67.9910.5表三荧光灯、家家用电器、计计算机泄漏电电流(mA)设备名称型式泄漏电流(mAA)荧光灯安装在金属构件件上0.1安装在木质或混混凝土构件上上0.02家用电器手握式Ⅰ级设备备≤0.75固定式Ⅰ级设备备≤3.5Ⅱ级设备≤0.25Ⅰ级电热设备≤0.75~55计算机移动式1固定式3.5组合式158独立式电气火火灾监控探测测器的使用独独立式探测器器，在大型场场所可直接接接入电气火灾灾监控系统中中去使用，而而在无消防控控制室且电气气火灾监控探探测器设置数数量不超过4个时，则可可以采用独立立式电气火灾灾监控探测器器来使用。在在设置有火灾灾自动报警系系统的建筑中中，独立式电电气火灾监控控探测器的报报警信息，若若是接入火灾灾自动报警控控制器或消防防控制室图形形显示装置显显示，则其报报警信息显示示应与火灾报报警信息显示示有明显区别别。严格地说说按照《电气气火灾监控系系统的设计方方法》的要求求(暂行规定)，当并入火火灾自动报警警系统时，应应采用独立显显示器。在未未设置火灾自自动报警系统统的建筑中，独独立式电气火火灾监控探测测器应配接火火灾声光警报报器来使用，在在探测器发出出报警信号时时，应自动启启动火灾声光光警报器。在在非重要供电电场所，独立立式电气火灾灾监控探测器器发出报警信信号后，可以以在经过一段段延时后，切切断供电电源源。

9监控设备的的设置安装及及布线设计电电气火灾监控控设备以及系系统的报警信信号，应设在在消防控制室室或有人值班班的场所。主主机电源应取取自控制中心心的消防供电电(AC2220V)。

110监控探测器器的设置安装装及布线设计计各监控探测测器采用现场场供电，电源源接入点应在在该级断路器器的上端。⑴配电柜(箱)内部形式的的安装设计一一般新工程在在楼层设有专专门楼层配电电柜(箱)，可将探测测控制器放在在配电柜(箱)内，且离导导电母线尽量量远的导轨上上安装，再将将剩余电流互互感器安套在在电源母线上上，固定牢靠靠，探测控制制器与互感器器之间的连线线，应采用屏屏蔽导线。⑵配电柜(箱)外部形式的的安装设计在在配电柜(箱)外安装探测测控制器，则则无论是对新新工程还是改改造工程，都都是