剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在建筑工程中的應(yīng)用

摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大，建筑內(nèi)電氣設(shè)施急劇增多。人們對(duì)生活幸福指數(shù)和用電設(shè)備的安全性要求也隨之不斷提高，建筑智能化也將成為社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的必然趨勢(shì)。工程實(shí)際中一般用于過載、過熱情況下執(zhí)行操作和實(shí)施保護(hù)的電氣設(shè)備，能夠在一定程度上防止因相線間發(fā)生短路故障和電路上過載發(fā)熱從而引發(fā)的電氣火災(zāi)，但此類電器元件基本上處于被動(dòng)性防御，預(yù)防效率不高。具不完全統(tǒng)計(jì)因電氣線路及電氣設(shè)備的不良故障而導(dǎo)致的電氣火災(zāi)占到所有火災(zāi)事故的80%，可見其危害程度之大。如何在建筑工程中前提預(yù)防電氣線路的接地和故障已經(jīng)成為電氣消防安全不可或缺少的重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：漏電、剩余電流、電氣火災(zāi)、監(jiān)控、推廣應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU892

1、剩余電流的定義及產(chǎn)生的主要原因

1.1剩余電流是指低壓配電線路中各相（含中性線）電流矢量和不為零的電流。通俗來講當(dāng)用電設(shè)備側(cè)發(fā)生電氣事故的瞬間，電流從帶電體或帶電設(shè)備通過人體導(dǎo)入大地，使電路進(jìn)出線的相間電流和中性電流的大小彼此不相等，稱此時(shí)電流瞬間矢量合的有效值稱為剩余電流，亦稱作漏電電流。

1.2剩余電流產(chǎn)生的主要由以下幾個(gè)原因：

（1）主體預(yù)埋電管內(nèi)壁毛刺未清理，造成管內(nèi)穿線時(shí)刮傷電線外皮，形成漏電。

（2）管內(nèi)穿線墻面養(yǎng)護(hù)水流入底板、墻體預(yù)埋電管內(nèi)的積水未清理，電線長(zhǎng)期在水中清泡導(dǎo)致漏電。

（3）使用年限長(zhǎng)久，尤其老舊樓電線直接埋墻敷設(shè)形成漏電。

（4）隨意增加負(fù)荷，導(dǎo)線長(zhǎng)期過負(fù)荷而發(fā)熱，導(dǎo)線絕緣層老化失效造成漏電。

（5）二次裝修改造電線敷設(shè)混亂，電線放置或綁扎在鋼結(jié)構(gòu)上，接頭不放置在接線盒或絕緣膠布脫落造成漏電。

2、目前相關(guān)國(guó)家規(guī)范

國(guó)家有關(guān)部門針對(duì)剩余電流可能造成的隱患，先后出臺(tái)完善了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，并在規(guī)范中規(guī)定需在建筑中設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。具體出臺(tái)的規(guī)范編號(hào)有GB 50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、GB 13955-2017《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》和GB 14287—2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》，從而為剩余電流火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的產(chǎn)生提供了施工質(zhì)量驗(yàn)收的理論依據(jù)。

3、剩余電流探測(cè)控制器的布點(diǎn)、安裝設(shè)計(jì)及點(diǎn)位分配原則

根據(jù)規(guī)范GB 13955-2017《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》中有漏電保護(hù)的規(guī)定，在施工單位安裝剩余電流火災(zāi)預(yù)警保護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及業(yè)主意圖對(duì)構(gòu)筑物有防火要求的具體區(qū)域作出合理的施工布置及劃分，提前確定剩余電流保護(hù)裝置的作用區(qū)域、預(yù)設(shè)定動(dòng)作值及時(shí)間，進(jìn)而真正發(fā)生電氣火災(zāi)事故時(shí)，能夠極大程度的較少停電區(qū)域。 因而，在設(shè)計(jì)剩余電流探測(cè)器布點(diǎn)時(shí)，首先要對(duì)被控系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的設(shè)置有深入的解，提前了解被控系統(tǒng)的系統(tǒng)圖及平面圖，并掌握建筑電器的準(zhǔn)確分布情況，定位具體配電箱（盤、柜）的樓層排布位置，并根據(jù)配電箱（盤、柜）的具體位置及內(nèi)部排布把剩余電流探測(cè)控制器安裝在其內(nèi)部，具體數(shù)量要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)配線箱數(shù)量及火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)確定。

剩余電流保護(hù)采用幾級(jí)保護(hù)的原則如下：

（1）根據(jù)已有構(gòu)筑物用電總?cè)萘考芭潆姼删€（或分支線路）的分布情況，來明確幾級(jí)漏電保護(hù)（正常狀況下是二級(jí)或三級(jí)保護(hù)模式）;

（2）在二級(jí)開關(guān)處，需設(shè)置剩余電流探測(cè)控制器;

（3）三級(jí)開關(guān)的設(shè)置是根據(jù)建筑物的火災(zāi)報(bào)警等級(jí)（或者危險(xiǎn)等級(jí)）、用電容量、用電負(fù)荷的用途等情況確定，需核實(shí)安裝的總數(shù)量，再根據(jù)產(chǎn)品隨機(jī)文件等質(zhì)量合格證明文件選擇對(duì)應(yīng)的火災(zāi)監(jiān)控控制器完成剩余電流監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、調(diào)試。

4、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成及其接線預(yù)警原理圖

4.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)一般由對(duì)應(yīng)的監(jiān)控器和探測(cè)器兩部分組成，能夠及時(shí)在電氣火災(zāi)故障或存在電氣火災(zāi)隱患的條件下發(fā)出警報(bào)，并提醒專業(yè)人員及時(shí)將建筑物現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)隱患消除，能夠在早期發(fā)生電氣火災(zāi)時(shí)起到有效的預(yù)防作用。該系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)，屬于火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。具體組成如圖1所示：

4.2電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠在用電線路上的各類剩余電流互感器，這類互感器能夠有效的檢測(cè)出用電線線路上的漏電流，其靈敏度極高，能夠精確檢測(cè)出極小的電流。漏電電流檢測(cè)是依據(jù)剩余電流原理工作的，其原理見圖2所示：

當(dāng)配電回路主開關(guān)閉合，配電回路A、B、C三相線（對(duì)應(yīng)的電流分別為Ia、Ib、Ic）和中性線N（對(duì)應(yīng)的電流為In）穿過剩余電流互感器的鐵芯線圈時(shí)，通常情況下相線和中性線的電流矢量和為零（即Ia、Ib、Ic矢量和為0），交流毫安表檢測(cè)不出電流Id，如圖2 左半部分所示;當(dāng)配電回路任一相線或中性線有部分電流發(fā)生泄漏，此時(shí)交流毫安表處檢測(cè)到的電流矢量和就不為零，剩余電流互感器的線圈也會(huì)感應(yīng)出相應(yīng)的漏電流，此時(shí)將其稱為“剩余電流”。檢測(cè)到的剩余電流經(jīng)過電信號(hào)處理后與預(yù)先設(shè)定值進(jìn)行比較，達(dá)到及超過預(yù)設(shè)定值時(shí)，電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器立即發(fā)出漏電報(bào)警信號(hào)，并同時(shí)動(dòng)作，及時(shí)切斷故障線路。

5、漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的三種設(shè)計(jì)安裝方式

5.1 安裝在配電箱箱體內(nèi)部的漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)方式

此種安裝方式一般適用于新建工程，在建筑物內(nèi)設(shè)有專門的樓層配電箱，采用導(dǎo)軌了解的方式將將漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與線路的斷路器進(jìn)行安裝，下一步在配電箱合適位置配置安裝電流互感器，并將總電源通過該模塊。

5.2用配電箱外部安裝的漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)方式

此類安裝方式對(duì)于新舊工程及改擴(kuò)建工程均適用，在配電箱附近專門安裝漏電電流探測(cè)控制器，又方便接入總線。

5.3 采用成套配電柜形式的漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)方式

采用成套配電柜形式的漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，只需要我們考慮在柜內(nèi)主空開上端或下端固定漏電互感器，不再需要改動(dòng)配電柜原有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只需要在施工圖紙敲定后由專業(yè)的廠家進(jìn)行后期安裝即可。

6 目前建筑施工中存在的問題及解決策略

6.1目前我們國(guó)家還沒有比較完善的專門的漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收規(guī)范，丞待有關(guān)部門制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)收規(guī)范或加入到火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警的設(shè)計(jì)與施工驗(yàn)收規(guī)范中去。

6.2有大多數(shù)建設(shè)單位對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)識(shí)不到位、認(rèn)為有了漏電保護(hù)開關(guān)就無需再安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控、把傳統(tǒng)的漏電保護(hù)裝置和電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備功能區(qū)分不清楚，甚至有的建設(shè)單位為了降低造價(jià)將工程中已設(shè)計(jì)的剩余電流火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)取消的事情發(fā)生。

針對(duì)此類問題，建議施工單位及時(shí)跟甲方溝通，告知其功能及重要性，避免發(fā)生類似事件再次發(fā)生。

6.3施工單位安裝布線不規(guī)范，維護(hù)使用人員技術(shù)水平不過硬，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)配電線路電氣故障排除處理措施不到位，有漏電報(bào)警信息一般不去詳細(xì)查找線路故障而是簡(jiǎn)單的關(guān)機(jī)或消音來處理，同時(shí)交驗(yàn)收的建設(shè)單位因沒有專業(yè)人員，也不懂就草草接收，系統(tǒng)形同虛設(shè)勢(shì)必造成潛在的火災(zāi)隱患。

針對(duì)此類問題首先要明確事故產(chǎn)生的原因，判斷其原因是配電接線錯(cuò)誤還是接線不規(guī)范，亦或是設(shè)備本身故障造成的。其次確定原因后使用儀表進(jìn)行一一排除故障，盡可能的較少故障造成的損失。

6.4部分施工單位，由于對(duì)剩余電流火災(zāi)報(bào)警不熟悉，投標(biāo)漏算，施工過程想盡辦法建議甲方取消或者采購便宜的材料設(shè)備，造成隱患。是否設(shè)置剩余電流火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，要根據(jù)甲方意愿及設(shè)計(jì)院圖紙而定，施工方不能單純的不擅長(zhǎng)而任意取消或者再分包。

6.5有些設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)不完善、設(shè)置漏電探測(cè)節(jié)點(diǎn)不合理、不科學(xué)，導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)施不完善，功能配置不到位，給施工運(yùn)營(yíng)造成麻煩，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行和使用功能。

針對(duì)此類問題，在圖審時(shí)及時(shí)與甲方、設(shè)計(jì)院溝通，從源頭上避免設(shè)計(jì)不完善，在施工過程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖中及會(huì)審紀(jì)要、聯(lián)系單進(jìn)行安裝。

6.6因電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)跨越強(qiáng)電和弱電控制兩個(gè)領(lǐng)域，因此該系統(tǒng)的安裝和施工必須是成套廠家，強(qiáng)電施工單位、消防施工單位相互配合，相互協(xié)調(diào)才能順利實(shí)施。如果配合協(xié)調(diào)不到位，將會(huì)給以后的維護(hù)維修造成了困難，還會(huì)在施工過程中產(chǎn)生諸如將線管預(yù)埋遺漏或預(yù)埋不規(guī)范等現(xiàn)象。

針對(duì)此類問題，現(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)當(dāng)對(duì)安裝作業(yè)人員做好技術(shù)交底工作，明確敷設(shè)方式、敷設(shè)管材，避免因交底不到位而造成的返工現(xiàn)象。

6.7目前廠家生產(chǎn)的剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還存在誤報(bào)警和漏報(bào)警情形，此類問題只能與廠家溝通，進(jìn)一步研發(fā)、生產(chǎn)滿足預(yù)判及報(bào)警功能的新一代產(chǎn)品。

7 大力推廣和應(yīng)用電氣火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控的措施

7.1建設(shè)主管部門或者行業(yè)主管部門應(yīng)加強(qiáng)和完善相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，地方標(biāo)準(zhǔn)的完善及建立，明確完善驗(yàn)收標(biāo)注與責(zé)任部門。同時(shí)供貨商應(yīng)提高電氣火災(zāi)產(chǎn)品的質(zhì)量，減少誤報(bào)和漏報(bào)。設(shè)計(jì)部門應(yīng)充分認(rèn)識(shí)的該系統(tǒng)的重要性，在設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)精益求精，提高相應(yīng)的設(shè)計(jì)能力。國(guó)家相關(guān)職能部門應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)督和審查，積極督促建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、咨詢單位，充分認(rèn)識(shí)推廣和使用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的重大意義，在建筑工程的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收環(huán)節(jié)中嚴(yán)格把關(guān)，使該系統(tǒng)能夠在建筑工程中得到真正意義上的使用。

7.2施工單位首先應(yīng)該充分的了解和掌握該系統(tǒng)的安裝使用措施，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工，維護(hù)管理人員應(yīng)提升管理水平，能夠掌握系統(tǒng)的日常運(yùn)行和維護(hù)知識(shí)。與此同時(shí)施工單位應(yīng)組織相關(guān)電氣工程師，消防公司進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，提升業(yè)務(wù)素質(zhì)，積極融入到智能化、信息化、數(shù)據(jù)化時(shí)代，了解剩余電流在建筑工程中的危害，能夠熟練掌握電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的安裝和使用，在施工過程中嚴(yán)格的按照規(guī)范施工。

7.3業(yè)主方，物業(yè)方面應(yīng)加強(qiáng)對(duì)消控室日常管理人員應(yīng)該進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉該系統(tǒng)的功能及原理，能夠在日常使用過程中正確使用，減少不當(dāng)操作，能夠分析和查看報(bào)警記錄，處理相應(yīng)的故障，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備日常維護(hù)和保養(yǎng)有嚴(yán)格的措施，使該系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

總結(jié)：電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的推廣和使用關(guān)系到建筑工程的用電安全性和建筑消防系統(tǒng)的完善性，大力推廣和使用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是一件利國(guó)利民的大事，作為建筑工程施工企業(yè)我們更有義務(wù)和職責(zé)嚴(yán)格按照相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范認(rèn)真落實(shí)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在建筑工程中的使用和維護(hù)，嚴(yán)抓施工質(zhì)量關(guān)、嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求組織施工、安裝、布線和調(diào)試工作，使電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)真正發(fā)揮作用，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活提供保障。

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汪小偉，1977年10月，男，漢族，甘肅定西，大學(xué)本科學(xué)歷，中級(jí)工程師，目前就業(yè)于甘肅第七建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，從事集團(tuán)信息化管理工作