淺析民用建筑中的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

莊海峰

廈門(mén)泉廈科技有限公司（361000）

淺析民用建筑中的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

莊海峰

廈門(mén)泉廈科技有限公司（361000）

民用建筑中火災(zāi)產(chǎn)生原因很大一部分為電氣火災(zāi)，現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)于電氣火災(zāi)的預(yù)防報(bào)警系統(tǒng)建立不斷完善。這里通過(guò)對(duì)建筑物中電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置原理和組成部分進(jìn)行相關(guān)分析，對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的概念進(jìn)行介紹，將傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，簡(jiǎn)述兩者區(qū)別和聯(lián)系，做到對(duì)我國(guó)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)范設(shè)置和使用。

民用建筑;電氣火災(zāi);監(jiān)控系統(tǒng)

我國(guó)現(xiàn)階段火災(zāi)事故發(fā)生的原因中，電氣因素占據(jù)了很大的比例，因此，對(duì)這類(lèi)火災(zāi)報(bào)警探測(cè)工作應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。我國(guó)對(duì)這類(lèi)報(bào)警探測(cè)工作制定了建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范、高層建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范、建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范等相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝制定了一系列規(guī)定。

1 電氣火災(zāi)監(jiān)控的概念和原理

1.1 概念

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是指對(duì)線(xiàn)路中可能引起電氣火災(zāi)發(fā)生的因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)容易引發(fā)電氣火災(zāi)的因素將電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器分為剩余電流式監(jiān)控探測(cè)器和測(cè)溫式監(jiān)控探測(cè)器。通過(guò)這兩種電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器可知，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控觀(guān)測(cè)重點(diǎn)是電路中剩余電流和電路溫度。因此,對(duì)這兩個(gè)因素進(jìn)行觀(guān)測(cè)是防范電氣火災(zāi)發(fā)生的重點(diǎn)工作。

1.2 原理

在《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》中，測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的檢測(cè)元件是一段數(shù)米長(zhǎng)的測(cè)溫線(xiàn)，通過(guò)對(duì)銅芯導(dǎo)線(xiàn)、插接母線(xiàn)和配電箱等需要監(jiān)測(cè)溫度的電氣構(gòu)件纏繞測(cè)溫線(xiàn)，使被測(cè)電氣系統(tǒng)構(gòu)件達(dá)到報(bào)警溫度時(shí),可以在40 s內(nèi)將報(bào)警信號(hào)傳遞出去。預(yù)設(shè)報(bào)警溫度是可以人為調(diào)控在55～140℃之內(nèi)，通過(guò)和剩余電流式監(jiān)控探測(cè)器連接在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，兩者結(jié)合形成建筑中對(duì)電氣火災(zāi)的整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)組成

探測(cè)電路中剩余電流的互感器是剩余電流式監(jiān)控系統(tǒng)中最為重要的構(gòu)件，配電線(xiàn)路中互感器構(gòu)件的一次繞組被中性線(xiàn)和相線(xiàn)同向穿過(guò)，當(dāng)線(xiàn)路中不存在剩余電流時(shí)，互感器的二次繞組中沒(méi)有電壓產(chǎn)生。但是，如果配電線(xiàn)路接地端出現(xiàn)故障，導(dǎo)致線(xiàn)路中出現(xiàn)剩余電流，這時(shí)，互感器的二次繞組中便會(huì)有電壓產(chǎn)生。這類(lèi)電流信號(hào)傳輸?shù)诫娏鞅O(jiān)控探測(cè)器后，經(jīng)A/D進(jìn)行轉(zhuǎn)換和放大后，中央處理器會(huì)對(duì)互感器傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，經(jīng)計(jì)算機(jī)計(jì)算分析后，若超出部分達(dá)到報(bào)警要求值時(shí)，監(jiān)控探測(cè)器便會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒相關(guān)人員進(jìn)行電路的檢修工作。圖1為剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)示意圖。

圖1 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)，剩余電流互感器以及電氣火災(zāi)探測(cè)器是剩余電流式監(jiān)控器系統(tǒng)的主要組成構(gòu)件，而且每部分構(gòu)件都單獨(dú)和計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接。為方便電纜和銅排在剩余電流互感器中穿線(xiàn)，互感器的設(shè)計(jì)形狀應(yīng)為矩形的窗口狀，在對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行剩余電流監(jiān)控工作中，不同等級(jí)的電流只對(duì)互感器的窗口尺寸進(jìn)行要求，對(duì)互感器的電性能方面要求完全一致。在建筑內(nèi)電路整改時(shí)，盡量不觸動(dòng)原本配電箱的內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)和器件布置，選擇由兩半扣合組成的開(kāi)口型電流互感器。在三根相線(xiàn)和一根中性線(xiàn)穿過(guò)檢測(cè)元件時(shí)，需要注意互感器中不能穿過(guò)保護(hù)線(xiàn)和保護(hù)中性線(xiàn)。剩余電流互感器的規(guī)格分為100 A、225 A和400 A這三種，互感器的額定漏電電流對(duì)應(yīng)分為300 mA、500 mA和800 mA三種?；ジ衅魍ㄟ^(guò)探測(cè)器和電纜相連接，接收分析互感器傳遞的信號(hào)，在檢測(cè)到電路中出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時(shí)，報(bào)警器立即進(jìn)行警報(bào)的傳遞，保證監(jiān)管人員可以第一時(shí)間了解電路的運(yùn)行情況[1]。

探測(cè)器和電氣火災(zāi)監(jiān)控計(jì)算機(jī)的連接方式為采用總線(xiàn)進(jìn)行連接，計(jì)算機(jī)對(duì)探測(cè)器發(fā)出的巡檢命令也是由主線(xiàn)進(jìn)行傳遞，同時(shí)，探測(cè)器的運(yùn)行情況和巡檢信息也是由主線(xiàn)傳遞回監(jiān)控主機(jī)。當(dāng)主機(jī)對(duì)巡檢信息進(jìn)行分析處理時(shí)，如果檢測(cè)信息中出現(xiàn)反常信號(hào)，計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行分析，確認(rèn)達(dá)到報(bào)警警戒值時(shí)，通過(guò)主線(xiàn)傳遞報(bào)警信息，并顯示相應(yīng)的問(wèn)題信息類(lèi)型。監(jiān)控計(jì)算機(jī)還可以將監(jiān)測(cè)信息以圖形的形式進(jìn)行顯示，并儲(chǔ)存相關(guān)信息數(shù)據(jù)，方便以后工作人員查詢(xún)工作日志，電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)應(yīng)放在全天候有人值班的工作室或者消防機(jī)構(gòu)的控制室內(nèi)，做到火災(zāi)發(fā)生的第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)，最大限度的減少電氣火災(zāi)產(chǎn)生的損失。

例如JHA/DT-T4型綜合式電氣火災(zāi)探測(cè)器，可以做到對(duì)剩余電流和溫度同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不僅可以同時(shí)監(jiān)測(cè)8條線(xiàn)路的剩余電流，還能監(jiān)測(cè)兩路的溫度，其測(cè)溫線(xiàn)長(zhǎng)度最長(zhǎng)有8 m，最短有2 m。這種可以同時(shí)對(duì)剩余電流和溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的設(shè)備，在使用時(shí)會(huì)方便、經(jīng)濟(jì)，適合推廣使用。

3 分級(jí)保護(hù)原則分析

根據(jù)線(xiàn)路中的用電負(fù)載量，低壓配電線(xiàn)路通常分為總進(jìn)線(xiàn)、干線(xiàn)、分支線(xiàn)和用電設(shè)備三個(gè)等級(jí)，簡(jiǎn)單一點(diǎn)的線(xiàn)路分為兩級(jí)。因?yàn)榕潆娋€(xiàn)路中需要針對(duì)每級(jí)產(chǎn)生的正常泄露電流和產(chǎn)生故障時(shí)的切斷電流大小，安裝不同規(guī)格的額定電流探測(cè)器。圖2為電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)分級(jí)保護(hù)示意圖。

圖2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)分級(jí)保護(hù)示意圖

三級(jí)保護(hù)方式是建筑中配電線(xiàn)路常用的方式，其分級(jí)保護(hù)方式為:

第一級(jí)，電源總進(jìn)線(xiàn)漏電保護(hù)。電源總進(jìn)線(xiàn)指的是輸出起始端與干線(xiàn)之間的輸電線(xiàn)路。這一級(jí)的防護(hù)方式因?yàn)殡娫纯傔M(jìn)線(xiàn)是輸電線(xiàn)路中最重要的部分，連接著大量的使用線(xiàn)路，所以其漏電防護(hù)裝置不能進(jìn)行電源的切斷操作，這一級(jí)剩余電流探測(cè)器的規(guī)格為:額定剩余動(dòng)作電流為0.5～1 A之間，總進(jìn)線(xiàn)中電流報(bào)警警戒值也應(yīng)為正常泄露電流值的兩倍。

第二級(jí)，干線(xiàn)漏電保護(hù)。干線(xiàn)指的是連接各分支線(xiàn)和電源起始端之間的線(xiàn)路。這一級(jí)剩余電流探測(cè)器規(guī)格為:額定剩余電流大約在300～500 mA之間。由于干線(xiàn)電源切斷影響較大，這一級(jí)剩余電流探測(cè)器只能用來(lái)進(jìn)行警報(bào)工作，不能切斷受控點(diǎn)電源。

第三級(jí)，分支線(xiàn)路和用電設(shè)備。用電設(shè)備泛指建筑中所有和配電線(xiàn)路分支線(xiàn)直接相連的電器，防止使用人員發(fā)生觸電危險(xiǎn)。一般第三級(jí)保護(hù)選擇的剩余電流探測(cè)器規(guī)格為:額定剩余電流小于300 mA，動(dòng)作時(shí)間低于0.1 s，探測(cè)器能發(fā)出信號(hào)切斷受控點(diǎn)電源。

根據(jù)規(guī)定，在進(jìn)行一些不允許進(jìn)行停電操作的重要電路線(xiàn)路上，安裝的電流探測(cè)器只能用來(lái)進(jìn)行警報(bào)工作，不允許其切斷電源，這樣便在保障用電安全的同時(shí)，確保對(duì)重要場(chǎng)所持續(xù)供電。

測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器同樣也設(shè)置三級(jí)保護(hù)的方式進(jìn)行不同探測(cè)器的安裝。在對(duì)低壓配電裝置中重要構(gòu)件進(jìn)行溫度檢測(cè)時(shí)，一般會(huì)采用接觸式的設(shè)置方式，而當(dāng)檢測(cè)元件外部存在絕緣材料時(shí)，測(cè)溫器因直接安放在元件表面，當(dāng)測(cè)溫器檢測(cè)的對(duì)象是配電柜內(nèi)部的溫度變化時(shí)，探測(cè)器安裝時(shí)應(yīng)盡可能的靠近發(fā)熱部位，但不進(jìn)行接觸的非接觸式布置。

4 火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系

雖然傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與電氣火災(zāi)控制系統(tǒng)都是為了防范火災(zāi)的發(fā)生，但這兩個(gè)火災(zāi)預(yù)防系統(tǒng)還是存在不同點(diǎn)的。

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是對(duì)火災(zāi)發(fā)生初期溫度進(jìn)行探測(cè)，對(duì)火災(zāi)發(fā)生初期的陰燃階段，通過(guò)消防報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制；電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)火災(zāi)發(fā)生前的預(yù)警，在被監(jiān)控的電氣線(xiàn)路發(fā)生火災(zāi)之前，通過(guò)檢測(cè)裝置系統(tǒng)檢查建筑中電氣線(xiàn)路，有效監(jiān)察異常情況，避免電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。

通過(guò)這兩個(gè)系統(tǒng)的相互配合，使火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)形成包含關(guān)系的系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，新型科學(xué)技術(shù)在電氣系統(tǒng)中不斷應(yīng)用，讓建筑物電氣火災(zāi)預(yù)防措施越來(lái)越完善，將傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，使其成為一個(gè)大的報(bào)警系統(tǒng)，最大程度的做到對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的完善。

5 結(jié)語(yǔ)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為新型的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，現(xiàn)階段我國(guó)還沒(méi)有普及使用。為了建筑電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)更好的工作，相關(guān)部門(mén)應(yīng)對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范化的使用要求，使用新型的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)建筑的電氣火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測(cè),完善火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，使各單位部門(mén)可以更規(guī)范的對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行使用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、消滅火災(zāi)隱患。

[1]上海市知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)中心智能電網(wǎng)用戶(hù)端中心.淺析建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控的創(chuàng)新格局[J].現(xiàn)代建筑電氣,2013,4(9):前插11-12.