民用建筑漏電火災報警系統(tǒng)設計

1、 李天兵(1969,男,工程師,主要從事建筑電氣設計工作。民用建筑漏電火災報警系統(tǒng)設計李天兵1,黃鐵兵2(1.湖南成套工程設計院,湖南長沙410001;2.湖南省建筑設計院,湖南長沙410011摘要:根據工程建設國家標準設計規(guī)范及規(guī)定,參考日本和國際電工委員會的相關標準,提出了民用建筑漏電火災報警系統(tǒng)設計的具體要求,介紹了漏電火災報警系統(tǒng)的組成。關鍵詞:民用建筑;漏電火災報警;工程設計中圖分類號:T U855T U99811文獻標識碼:B 文章編號:100125531(20070620040205D esi gn of L eakage F i re A l arm i n g Syste m

2、 for C i v il Arch itectureL I Tianbing,HUAN G Tiebing(1.Hunan Comp lete Engineering I nstitute,Changsha 410001,China;2.Hunan Pr ovincial A rchitectural Design I nstitute,Changsha 410011,China Abstract:Based on the design s pecificati ons and regulati ons of Engineering Constructi on Nati onal Stand

3、ard inChina,refering t o related standards in Japan and I EC,the concrete require ments for design of leakage fire alar m ing syste m f or civil architecture were p resented .The constructi on of leakage fire alar m inig syste m was intr oduced .Key c i v il arch itecture;leakage f i re a l ar m i n

4、 g;eng i n eer i n g desi gn黃鐵兵(1942,男,高級工程師,長期從事民用建筑電氣設計工作。0引言隨著國民經濟建設迅速發(fā)展和人民生活水平不斷提高,用電量不斷增加。由于人們安全用電意識淡薄、電氣線路錯綜復雜以及電氣火災的突發(fā)性和隱蔽性,電氣火災也隨之劇增,從而給國家經濟和人民生命財產造成巨大損失。根據中國火災統(tǒng)計年鑒統(tǒng)計,19932002年全國范圍內發(fā)生的電氣火災占火災事故總數的30%,19912002年全國公共聚集場所發(fā)生的特大火災中電氣火災約占46%。因為電弧短路的電流小,一般的保護開關低壓斷路器和熔斷器不能(或不能及時切斷電源,所以接地電弧短路是常見多發(fā)性電氣火

5、災的起因。針對我國電氣火災的狀況特點及發(fā)生規(guī)律進行分析研究,采取有效的技術防范措施,遏制電氣火災的上升趨勢,國家有關部門相繼修改和制定了國家有關現行標準規(guī)范,對消防監(jiān)督和火災預防起到了重要的指導作用。規(guī)范要求工程設計中須采用具有漏電保護功能的低壓斷路器,設置漏電火災報警系統(tǒng),提高電氣線路過負荷能力及電弧短路電流動作靈敏度,及時切斷電源,有效地防止電氣火災發(fā)生,避免給人民生命財產帶來重大隱患。因此漏電火災報警系統(tǒng)設計是建筑電氣設計的重要內容。1漏電火災報警系統(tǒng)設置規(guī)定和要求國家標準G B 500451995(2005年版高層民用建筑設計防火規(guī)范第9.5.1條規(guī)定,高層建筑物內火災危險性大、人員密

6、集等場所宜設置漏電火災報警系統(tǒng)。第9.5.2條規(guī)定,漏電火災報警系統(tǒng)應具有下列功能。(1探測漏電電流、過電流等信號,發(fā)出聲光信號報警,準確報出故障線路地址,監(jiān)視故障點的變化。(2存儲各種故障和操作試驗信號,信號存儲時間不應少于12個月。04(3切斷漏電線路上的電源,并顯示其狀態(tài)。(4顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)。國家標準G B500162006建筑設計防火規(guī)范第11.2.7條規(guī)定,下列場所宜設置漏電火災報警系統(tǒng)。(1按一級負荷供電且建筑高度50m的乙、丙類廠房和丙類倉庫。(2按二級負荷供電且室外消防用水量30L/s的廠房(倉庫。(3按二級負荷供電的劇院、電影院、商店、展覽館、廣播電視樓、電信樓、財貿金融樓

7、室外消防用水量25L/s的其他公用建筑。(4國家級文物保護單位的重點磚木或木結構的古建筑。(5按一、二級負荷供電的消防用電設備。國家標準G B500961999(2003年版住宅設計規(guī)范第6.5.2條第7款規(guī)定,每幢住宅的總電源進線斷路器應具有漏電保護功能。國家建筑標準設計標準圖全國民用建筑工程設計技術措施電氣(2003年版第4.3.6條第7款規(guī)定,下列場所的供電干線或電源線路宜設置漏電保護或絕緣監(jiān)視措施。(1商業(yè)大廈(包括地下商業(yè)街。(2博物館、展覽館建筑。(3影院、歌舞廳等娛樂場所建筑。(4餐飲、酒店建筑。(5醫(yī)院、福利院、幼兒園等。(6易燃、易爆場所。(7公寓、高層居住建筑。中國建筑設計

8、研究院機電院制定的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計方法(暫定第2條規(guī)定,電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設置要求如下。(1特級保護對象設置電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)要求:配電室重要的低壓出線回路宜設置電氣火災探測器。防火區(qū)域照明總配電箱進線處應設置電氣火災探測器。電力總配電箱進線處宜設置電氣火災探測器。建筑物內的觀眾廳、會議廳、多功能廳等人員密集場所的配電箱進線處應設置電氣火災探測器。建筑物內的歌舞廳、卡拉OK廳(含具有卡拉OK功能的餐廳、夜總會、錄像廳、放映廳、桑拿浴室、游藝廳(含電子游藝廳、網吧等歌舞、娛樂、放映、游藝場所的配電箱進線處應設置電氣火災探測器。建筑物內的地下商店(場的配電進線處應設置電氣火災探測器。其他電氣火災

9、危險性大的場所。(2一級保護對象設置電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)要求:照明總配電箱(地下車庫除外進線處應設置電氣火災探測器。本條第(1款項規(guī)定的場所應設置電氣火災探測器。(3二級保護對象設置電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)要求:照明總配電箱進線宜設置電氣火災探測器。本條第(1款項規(guī)定的場所宜設置電氣火災探測器。(4學生宿舍、老人福利設施、幼兒園、盲人學校、聾啞學校的照明總配電箱進線處宜設置電氣火災探測器。(5國家級文物保護單位的重點磚木或木結構的古建筑的供電回路、配電箱進線處應設置電氣火災探測器。(6除高層建筑外的家具城、服裝城、建材城、燈具城等火災危險性大、人員密集場所的照明、電力配電箱進線處宜設置電氣火災報警監(jiān)控系統(tǒng)

10、。我國20世紀90年代開始在一些電氣規(guī)范中對接地故障火災作出防范規(guī)定。例如JGJ/T161992民用建筑電氣設計規(guī)范、G B500541995低壓配電設計規(guī)范、G B139552005剩余電流保護裝置安裝和運行等。日本1978年在JEAC80011978內線規(guī)程第190條明確要求,建筑面積在15m2以上的旅館、飯店、公寓、集體宿舍、家庭公寓、公共建筑、公共浴室等建筑必須安裝自動報警的漏電火災報警器。國際電工委員會I EC1200-53、1994-10中14593.3條明確要求采用兩級或三級剩余電流保護裝置,防止由于漏電引起的電氣火災和人身觸電事故。2漏電火災報警的組成(1隨著網絡技術的發(fā)展,傳

11、統(tǒng)分散設置的單個漏電火災報警器逐漸演變成網絡化集中管理的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。(2國家有關部門及時修訂、修改標準,新頒布的國家標準G B142872005電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中將原防火漏電電流動作報警器更名為電氣火災監(jiān)控系統(tǒng),并細化為3部分。第1部分:電氣火災監(jiān)控設備;第2部分:剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器;第3部分:測溫式電氣火災監(jiān)控探測器。當被保護線路被探測參數超過設定值時,電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)能夠發(fā)出報警信號、控制信號,并能指示報警部位。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災監(jiān)控探測器、電氣火災監(jiān)控設備組成。電氣火災監(jiān)控探測器。探測被保護線路中的剩余電流、溫度等電氣火災危險參數變化的探測器。電氣火災監(jiān)控設備。能

12、接收來自電氣火災探測器的報警信號,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的裝置。(3“漏電”在國際上及其有關國家標準中通用術語是“剩余電流”,因此新的國家標準統(tǒng)一稱“漏電”為“剩余電流”。與此對應的國家標準G B139551992漏電保護器安裝和運行也改為G B139552005剩余電流動作保護裝置的安裝和運行。其中剩余電流動作電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)定義為:由檢測剩余電流的互感器、剩余電流探測器、報警器或控制器構成的,對電氣火災進行實時監(jiān)測并實施報警或切斷電流的裝置。G B 500451995(2005年版高層民用建筑設計防火規(guī)范中有關條文要求設置的漏電防火報警系統(tǒng)就是G B1

13、3955定義的剩余電流動作電氣火災監(jiān)控系統(tǒng),也就是僅由G B14287.2剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器構成的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。(4漏電火災報警系統(tǒng)。漏電火災報警系統(tǒng)一般由一臺主機和若干臺漏電火災探測器、控制模塊、總線連接組成。主機具有聲光報警、顯示報警地址、記錄并保存報警及控制信息和遠程控制功能。漏電火災報警系統(tǒng)將電氣監(jiān)測、分析、預警、報警及控制集于一體,具有監(jiān)控范圍大、反應迅速、報警準確、操作靈活、安裝維護方便等特點。系統(tǒng)由現場設備、總線、控制系統(tǒng)三級組成。漏電火災報警系統(tǒng)為總線制,采用并聯方式,導線為普通電話線,并以顏色區(qū)分。漏電火災報警系統(tǒng)示意圖如圖1所示。由總線將火災探測器采集到的漏電

14、過電流等報警信號以及故障點遠傳到消防控制中心進行統(tǒng)一監(jiān)控。 一般適宜安裝于配電箱或控制箱的總開關處。圖1漏電火災報警系統(tǒng)示意圖漏電火災報警系統(tǒng)與消防聯動控制示意圖如圖2所示。漏電火災探測器可與火災報警聯動以切斷電源。當火災報警系統(tǒng)有觸發(fā)信號DC 24V輸出時,火災探測器收到信號將自動切斷電源,火災探測器將把信號遠傳到漏電火災報警系統(tǒng)控制中心并記錄當前狀態(tài),同時,火災探測器一組輔助觸頭作信號反饋輸出至消防控制中心 。圖2漏電火災報警系統(tǒng)與消防聯動控制示意圖重要負荷供電回路應用方案如圖3所示。該方案適用于醫(yī)院、消防設備專用供電回路、重要負荷等不允許斷電的場所,只報警不跳閘,避免24圖3重要負荷供電

15、回路應用方案圖因漏電、過電流動作導致更大的損失。漏電火災探測器應安裝于總開關處,當探測到過電流、漏電電流超過設定值時,發(fā)出聲光報警信號,同時有一組報警觸頭干接點輸出,作遠程報警信號。報警觸頭為一組常開、常閉觸點輸出,可連接信號燈或其他指示裝置,觸頭容量為1A/AC220V。3漏電火災報警系統(tǒng)工程設計(1電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設計應根據火災自動報警系統(tǒng)保護對象火災危險等級確定。一個電氣火災報警探測區(qū)域不應超過一個防火分區(qū)。(2G B139552005剩余電流動作保護裝置的安裝與運行是漏電火災報警系統(tǒng)設計和安裝使用的重要依據,因為剩余電流動作電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)本身屬于剩余電流動作保護裝置的安裝和運行的管理

16、范圍。(3關于“宜”字的把握,規(guī)范用詞說明指出:表示允許稍有選擇,在條件許可時,首先應這樣做的?？梢?“宜”原則上是首先要考慮設置的,沒有特殊情況,沒有經過消防主管部門認可,是不能隨便選擇取消設置的。(4剩余電流探測器的布點,首先應對建筑物內防火區(qū)域做出合理的布置設計,確定適當的保護范圍,設定剩余電流動作值和動作時間,并應滿足分級保護特性要求,縮小故障切斷電源時引起的停電范圍。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的報警信號應設在有人值班的場所或消防控制室。需要對重要場所的導線連接部位監(jiān)測溫度時,應設置測溫式火災探測器。(5設計中必須注意分級保護問題,為預防電氣火災,G B139552005強調采用分級保護,電源端

17、或分支線路上的剩余電流保護裝置應與末端剩余電流保護裝置的動作特性協(xié)調配合,實現具有動作選擇的分級保護,避免造成大面積停電。分級保護方式的選擇應根據建筑物用電負荷和線路具體情況的需要,確定采用兩級或三級保護模式。一般所有的兩級保護開關都要安裝漏電火災探測器;三級保護開關是否安裝應根據負荷實際情況和建筑物用途、火災危險性等具體情況確定。(6一般情況下,在電源端或分支線上應選用低靈敏度延時型或動作特性可調的剩余電流保護裝置。而在末端仍應使用傳統(tǒng)一般型、無延時漏電開關,漏電動作電流In30mA,具有高靈敏度、快速動作的特點。主要是為了防止人身電擊事故,與漏電火災報警系統(tǒng)形成互補關系。(7民用建筑電氣火

18、災監(jiān)控系統(tǒng)應僅作用于報警,尤其是重要線路,包括消防、安防、應急電源、通道照明線路及不允許斷電的重要場所。根據G B13955第4.6條規(guī)定,應安裝純報警式漏電火災探測器,報警時不切斷電源,將采集的信號通過總線方式傳送到控制中心,可設置手動斷電模式,既保證用電安全,又保證供電的不間斷性。(8需要考慮漏電火災報警時,建筑物各樓層總進線可安裝一臺或若干臺漏電火災探測器,并應根據正常泄漏電流的大小,正確選擇參數適合的漏電火災探測器。一般總進線處的剩余報警電流設定值為300500mA,且不應1000mA。公共建筑人員密集、裝修高級、有易燃物品的場所,達到一定的面積空間或功能區(qū),應對其中重要的回路實行系統(tǒng)

19、的檢測和控制,如高級賓館的總統(tǒng)套房。(9分級保護延時間推薦值。二級保護的延時時間:一級保護、末端保護延時時間推薦值分別為0.2s、無延時。上下級剩余電流動作保護裝置的動作時間的差值不得0.2s。三級保護的延時時間:一級保護、中級保護、末級保護延時時間推薦值分別為0.4s、0.2s、無延時。(10漏電火災報警系統(tǒng)安裝方式根據漏電火災報警系統(tǒng)產品選型和工程配電系統(tǒng)的特點,一般有以下幾種方法。配電箱或控制箱內部安裝方式。漏電火災探測器直接安裝在配電箱或控制箱內部適當位置。一般適用于新建工程樓層配電箱或控制箱。配電箱或控制箱外部安裝方式。漏電火災探測器單獨做成一個箱體,將總電源通過漏電34 火災探測器

20、后再接入配電箱或控制箱。適用于新舊(改造工程,漏電火災探測器只需將電源先引入漏電報警開關裝置后,再接入配電箱或控制箱。專用漏電火災監(jiān)控箱設在配電箱或控制箱附近。配電柜成套安裝方式。直接在配電柜或控制柜面板上嵌入漏電火災探測器,只考慮在柜內適當位置固定火災漏電互感器(一般在主斷路器上端或下端,不改動配電柜內部結構,不需增加單獨的漏電火災探測器安裝箱,既美觀又不占空間。但應在設計圖紙中明確提出要求,在施工圖會審完畢后,由電器成套廠在面板上預留嵌裝漏電火災探測器的安裝孔。4結語漏電火災報警系統(tǒng)能準確地監(jiān)控電氣線路中的故障及異常狀態(tài),及時發(fā)現電氣線路中的火災隱患。在民用建筑設計中,電源端照明干線或分支線路上應嚴格按照國家標準G B500451995 (2005年版和G B500162006有關規(guī)定設置漏電火災報警系統(tǒng),末端仍應按有關規(guī)定設置一般型、無延時漏電開關,防止人身電擊事故。住宅設計限定在每幢住宅進戶線上 ,主電源開關有條件時宜組成系統(tǒng),無條件時單獨設置就地報警或切 斷電源。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)可自成體系。當并入火災自動報警系統(tǒng)時,應采用獨立的顯示器,供電應符合消防電源要求。【參考文獻】1G B500451995(2005年版高層民用建筑設計防火規(guī)范S.北京:中國計劃出版社,2005.2G B500162