淺談電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在電氣成套設(shè)備及施工中的應(yīng)用

1、淺談電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在電氣成套設(shè)備及施工中的應(yīng)用摘要： 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)能有效防護(hù)因剩余電流等原因所引起的電氣火災(zāi)事故，因此越來越多的在電氣成套設(shè)備中采用。而電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計不僅應(yīng)考慮其功能、布點、選型要滿足配電線路的保護(hù)需要以及國家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，也應(yīng)考慮在電氣成套設(shè)備內(nèi)及施工中實際安裝需要的問題。關(guān)鍵詞：電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)；電氣成套設(shè)備；施工由于近年來在建筑物中的火災(zāi)事故中電氣火災(zāi)事故的比例居高不下，使得人們用電安全意識及要求逐步增強。因此有關(guān)專家呼吁在設(shè)計中采取有效的防范措施，政府的有關(guān)部門也制定和修改了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。現(xiàn)在的建筑電氣設(shè)計中更多的選用了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)裝置,這使得這一

2、技術(shù)在電氣成套中的應(yīng)用也越來越廣泛。 1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在防范電氣火災(zāi)方面的作用及工作原理 1.1 建筑電氣火災(zāi)的成因及預(yù)防措施 建筑電氣火災(zāi)主要由短路、過載、接觸電阻過大、泄漏電流、電氣電弧等原因所形成。配電回路中設(shè)計采用的斷路器、熔斷器及末端配電弧斷路器可以有效地預(yù)防因短路、過載、電氣電弧等原因所形成的電氣火災(zāi)。但實際建筑中約有六成的電氣火災(zāi)事故起因源于泄漏電流。當(dāng)漏電故障點絕緣受損卻未熔融，剩余電流達(dá)到300500mA時，受損處極易釋放出電弧或電火花，其阻抗較大短路電流較小又不足以驅(qū)動斷路器等保護(hù)裝置，致使電弧持續(xù)存在，局部溫升可高達(dá)20003000，進(jìn)而引燃明火。而這類由接觸電阻過大

3、、泄漏電流等原因形成的電氣火災(zāi)的防護(hù)現(xiàn)階段主要由電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)。 1.2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成、工作原理及對電氣火災(zāi)的防護(hù)作用 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)一般由電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器組成。電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器又包括：1） 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，由監(jiān)控探測器和剩余電流互感器（對插式、閉合式兩種） 所組成。2） 測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，由監(jiān)控探測器和測溫傳感器所組成。剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器探測被保護(hù)線路中的剩余電流參數(shù)變化，這對防止因接地電弧性短路故障而引起的電氣火災(zāi)具有有效的防護(hù)作用。測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器更主要的是監(jiān)測線路過流溫升、高次諧波電流代數(shù)疊加所引起的中性

4、線長期溫升、電動機及大型用電設(shè)備的溫升及電氣成套設(shè)備的異常溫升等，這對因長期過電流溫升和因接觸不良的接觸電阻過大的接點溫升等原因而引起的電氣火災(zāi)具有有效的防護(hù)作用。 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理是：電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的終端探頭（剩余電流互感器、溫度傳感器等） 采集被保護(hù)線路中的剩余電流和溫度等參數(shù)異常變化的信息，并輸送到監(jiān)控探測器進(jìn)行分析判斷，若超出報警設(shè)定值范圍則發(fā)出報警信號并同時輸送到電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備。電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備接收、識別、分析、判斷這些異常變化的信息，一旦確認(rèn)為火災(zāi)信息，則發(fā)出聲、光報警信號和控制信號，指示報警部位，記錄并保存報警信息。一般信號存儲時間不少于12 個月，多采用總線制方

5、式，以實現(xiàn)“遙調(diào)、遙測、遙控、遙訊”。 2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的布點、選型及在電氣成套設(shè)備中及施工中的應(yīng)用 2.1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)加裝范圍及類型 依據(jù)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范GB500452005 及建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016- 2006 的要求，對高層建筑、商店、劇院、電影院、體育館等人員密集場所加裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，其安裝布點要滿足分級保護(hù)的要求，以實現(xiàn)縮小故障的停電范圍。 目前電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的類型有兩種：1） “多功能漏電開關(guān)型”即在原有漏電開關(guān)的基礎(chǔ)上擴展各種保護(hù)功能于一身，整合度高但故障率偏高，受安裝尺寸限制開關(guān)容量小，并且需要改動配電箱線路，這對改造工程不適用，因此不建議采用

6、。2） 電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備與電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器（互感器、傳感器） 分離配置型，這種類型不串入配電系統(tǒng)，只取樣信號和脫扣控制，不會改變原有設(shè)計線路性能。故障率低，安裝靈活，抗干擾性強，工作性能更穩(wěn)定可靠。許多國際品牌例如施耐德、ABB 都是采用這種形式，這也將會是電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。一般工程中均采用這種類型的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。 2.2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的布點、選型及在電氣成套設(shè)備中的應(yīng)用 在實際的工程中，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備是根據(jù)探測器的數(shù)量選型的，可為壁掛、立柜、琴臺式集中監(jiān)控，獨立安裝，采用總線控制，常設(shè)置于消防控制室內(nèi)。而監(jiān)控探測器更多的是安裝在電氣成套設(shè)備中的。由此可見，

7、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)雖然具有獨立性，但又與配電系統(tǒng)密不可分，將其歸入強電系統(tǒng)施工比較便于協(xié)調(diào)配合。因此對于電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的選型設(shè)計，在設(shè)計階段就應(yīng)充分考慮安裝的實際需要。而這些往往被認(rèn)為是電氣成套廠家和施工方的工作，又是最容易被設(shè)計所忽略的?？珊芏鄬嶋H安裝問題是受到電氣成套設(shè)備柜型結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部空間所限制的，是成套廠家和施工方所無法調(diào)整的，為安裝布線帶來諸多不便甚至無法安裝，故在設(shè)計選型階段應(yīng)引起足夠的重視。設(shè)計時，在確定防火分區(qū)分布及保護(hù)范圍的同時，要預(yù)定剩余電流動作值和動作時間以實現(xiàn)動作選擇性分級保護(hù)的目的。一般情況下，電源處和分支線路選用低靈敏度延時型或動作特性可調(diào)的剩余電流保護(hù)裝置與末端的

8、用作直接接觸防護(hù)的附加保護(hù)或間接接觸防護(hù)的高靈敏度、快速動作型的剩余電流保護(hù)裝置協(xié)調(diào)配合。依據(jù)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)GB14287- 2005，剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的報警值設(shè)置 范圍不應(yīng)小于20mA，不大于1000mA，且報警值應(yīng)在設(shè)定值的80%100% 之間。通常把電源總進(jìn)線處的剩余電流動作值設(shè)定為400800mA，分支線路的剩余電流動作值設(shè)定為100400mA，并且不小于被保護(hù)電路正常運行時泄漏電流最大值的2 倍，延時動作時間在0.20.5S。而末端應(yīng)選用傳統(tǒng)無延時的剩余電流式斷路器，其動作電流應(yīng)小于等于30mA，額定動作時間小于0.1s，這樣就與電氣火災(zāi)監(jiān)控系 統(tǒng)構(gòu)成互補關(guān)系。 對于重

9、要線路，包括消防、安防、應(yīng)急電源等不容許停電的重要場所，一般設(shè)計時監(jiān)控裝置只報警不脫扣以保證供電的不間斷性。當(dāng)監(jiān)控裝置要求對配電線路的斷路器進(jìn)行脫扣控制時，與之配合的斷路器分勵脫扣器的電壓以DC24V為宜，避免將強電引入電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，致使設(shè)備毀壞系統(tǒng)崩潰。 除此之外，還要明確電氣成套設(shè)備（配電箱、柜、盤） 的位置及箱體尺寸。把每一個探測器和探測終端設(shè)備（剩余電流互感器、溫度傳感器） 分配到相應(yīng)的電氣成套設(shè)備上，根據(jù)實際保護(hù)需要確定其數(shù)量和安裝位置，進(jìn)而選擇適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控探測器類型。現(xiàn)階段主要分為兩類：整體式和分體式。一般整體式監(jiān)控探測器置于進(jìn)線開關(guān)下口并通過進(jìn)線開關(guān)，多為導(dǎo)軌式安裝，故在配電箱

10、（柜） 中預(yù)留位置即可。也有部分產(chǎn)品是直接在配電箱柜面板上嵌入式安裝，此時設(shè)計除了考慮監(jiān)控探測器的開孔尺寸要求，還要考慮箱體厚度的需要。尤其是暗裝配電箱，要考慮其安裝位置的墻體厚度是否滿足安裝條件，必要時調(diào)整配電箱的位置 或改換其他型號的產(chǎn)品。若采用分體式監(jiān)控探測器則監(jiān)控探測器部分多為導(dǎo)軌安裝，在配電箱（柜） 內(nèi)預(yù)留合適的安裝位置即可。而探測器的終端設(shè)備剩余電流互感器的安裝位置則要充分考慮配電系統(tǒng)出線電纜安裝的空間。現(xiàn)在大多數(shù)廠家根據(jù)穿纜線經(jīng)設(shè)計多規(guī)格的剩余電流互感器，也多為導(dǎo)軌式安裝，便于安裝。但對于一些配電柜柜型（例如GCK），由于其本身模數(shù)化設(shè)計，布局緊湊，使得出線接纜位置空間就比較狹小

11、，加裝剩余電流互感器后往往給施工帶來很大的不便，甚至在施工現(xiàn)場出現(xiàn)折彎空間不夠，無法接纜安裝的情況。因此設(shè)計時除了關(guān)注監(jiān)控探測器的性能指標(biāo)，也要關(guān)注其安裝尺寸，適時地調(diào)整柜型柜寬及電纜室的空間以滿足安裝要求。 2.3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)施工及布線要求 施工時首先要確定低壓配電系統(tǒng)的接地形式，加裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的配電系統(tǒng)接地形式必須是TT型或TN- S 型。無論是單相或是三相配電系統(tǒng)都要求中性線N（零線） 此后不許再接地，保護(hù)線PE 不允許穿過剩余電流互感器。因此當(dāng)配電系統(tǒng)的接地形式為TN- C 型時必須進(jìn)行改造后才可加裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。 溫度傳感器應(yīng)直接安裝在配電箱（柜） 中關(guān)鍵位置，對于絕

12、緣體加裝在其表面即可。測量配電箱（柜） 內(nèi)部溫度變化時，其安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離導(dǎo)電母線。 安裝布線的注意事項：1） 監(jiān)控設(shè)備與探測器之間的通訊線應(yīng)采用雙絞線，建議線徑不得小于1.5mm2，若在強干擾場所時，通訊線應(yīng)采用屏蔽雙絞線，其屏蔽層應(yīng)良好接地。2） 必須嚴(yán)格區(qū)分N線和PE 線，穿過剩余電流互感器的N線，不得作為PE線，不得重復(fù)接地也不可接觸設(shè)備外露可接近導(dǎo)體。3） 配電線路布線和電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)總線布線應(yīng)分開走線，不宜交叉搭線。單獨敷設(shè)剩余電流互感探測器信號線，并應(yīng)使用帶屏蔽的多芯控制線。4） 為了有效預(yù)防因接觸電阻過大引起的電氣火災(zāi)，在導(dǎo)線間連接處或?qū)Ь€與電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備連接處都要可靠牢固連接，并