摘要：介紹分析剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、組成、設(shè)計(jì)依據(jù)、監(jiān)控原理和實(shí)施方案，并結(jié)合上海市某大廈工程設(shè)計(jì)實(shí)例探討該系統(tǒng)在高層建筑中的設(shè)置要求和應(yīng)用方式，供設(shè)計(jì)人員參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑；漏電火災(zāi)；剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)應(yīng)用

0引言

近年隨著各種先進(jìn)及復(fù)雜的電力設(shè)備及設(shè)施在高層建筑中的廣泛應(yīng)用，使人們的工作效率及生活質(zhì)量得到了很大的改善和提高。但由于各種原因，電力設(shè)備及設(shè)施在使用中也存在不少問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，有時(shí)甚至可能是災(zāi)難性的。根據(jù)《中國(guó)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)年鑒》統(tǒng)計(jì)，因電力設(shè)備及設(shè)施在使用過(guò)程中造成的電氣火災(zāi)占全國(guó)火災(zāi)總數(shù)的近30%，火災(zāi)給人們的生活、生產(chǎn)、生命和財(cái)產(chǎn)造成了相當(dāng)大的損失，而漏電引起的火災(zāi)又是電氣火災(zāi)的主要原因，因此對(duì)漏電火災(zāi)的起因及監(jiān)控進(jìn)行研究具有重要意義。為此本文結(jié)合工程設(shè)計(jì)實(shí)例對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及其在高層建筑中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1漏電火災(zāi)及其成因

1.1漏電火災(zāi)

漏電火災(zāi)是指當(dāng)漏電發(fā)生時(shí)，供電線路漏泄的電流在流入大地途中，遇電阻較大的部位時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部高溫，致使附近的可燃物著火，從而引起火災(zāi)。此外，在漏電故障點(diǎn)產(chǎn)生的漏電火花或電弧，也同樣可以引燃附近的可燃物造成火災(zāi)。

1.2漏電火災(zāi)的成因

⑴由漏電電流引起的火災(zāi)。因供電線路通常會(huì)有接觸不實(shí)的情況，似接而非接而形成漏電故障點(diǎn)，并導(dǎo)致接觸電阻較大，使過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置難以動(dòng)作，而且會(huì)在漏電故障點(diǎn)處產(chǎn)生電弧。據(jù)實(shí)測(cè)，即使只有0.5A的電流產(chǎn)生的電弧溫度也可達(dá)2000℃以上，足以引燃漏電故障點(diǎn)附近可燃物造成火災(zāi)。

⑵由零線或地線在接線端子處連接不實(shí)引起的火災(zāi)。這會(huì)導(dǎo)致電阻過(guò)大，然而被供電設(shè)備依然會(huì)正常工作不受影響，故漏電故障點(diǎn)不易被發(fā)現(xiàn)。一旦漏電發(fā)生，由于故障點(diǎn)接頭松動(dòng)或被腐蝕等原因?qū)е鲁霈F(xiàn)高阻，連接端子處會(huì)引起高溫或電弧，從而引燃漏電故障點(diǎn)附近可燃物造成火災(zāi)。

（3）由漏電電壓引起的火災(zāi)。在漏電持續(xù)發(fā)生后，由于電流不能流散，導(dǎo)致阻力小的另一回路通地，沿保護(hù)接零線（接地線）傳導(dǎo)使所有與之相連的電氣裝置的金屬外殼帶有對(duì)地電壓，并向鄰近低電位的供曖管、燃?xì)夤艿冉饘贅?gòu)件飛弧從而成為起火源，即使僅有20V的維持電壓都可使電弧連續(xù)發(fā)生，從而引燃附近可燃物造成火災(zāi)。

⑷由零線或地線的線徑選擇過(guò)小引起的火災(zāi)。因零線或地線的線徑選擇過(guò)小，當(dāng)通過(guò)較大的漏電電流時(shí)，會(huì)引起導(dǎo)線的溫度不斷升高，甚至引起導(dǎo)線的絕緣體發(fā)生燃燒，從而引燃導(dǎo)線附近可燃物火災(zāi)。

2剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)原理與應(yīng)用

2.1系統(tǒng)特點(diǎn)

在高層建筑中，保障防火安全的消防電子系統(tǒng)主要由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)組成，它們分別承擔(dān)不同的任務(wù)且相互獨(dú)立，其關(guān)系和區(qū)別見表1。可見，在高層建筑中采用的剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于漏電監(jiān)控方面屬于早期預(yù)報(bào)警系統(tǒng)，與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)不同的是，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以在火災(zāi)發(fā)生前報(bào)警，從而避免損失，而火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)只能在確認(rèn)火災(zāi)發(fā)生后減少損失。

表1火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)系和區(qū)別

2.2實(shí)施方案

通過(guò)在被監(jiān)控電力配電線路主開關(guān)下方安裝剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器和剩余電流互感器，并通過(guò)信號(hào)總線實(shí)現(xiàn)與電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)間的信息通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣火災(zāi)的監(jiān)控，如圖2。

根據(jù)工程設(shè)計(jì)的實(shí)際需要，監(jiān)控系統(tǒng)可在整個(gè)電力系統(tǒng)的任何一條配電線路上安裝，并承擔(dān)對(duì)安裝節(jié)點(diǎn)以下的相關(guān)電氣線路和設(shè)備的漏電監(jiān)控報(bào)警，起到脫扣跳閘保護(hù)的作用。同時(shí)也能根據(jù)電力設(shè)計(jì)的需要而組成二級(jí)或多級(jí)監(jiān)控實(shí)施保護(hù)，并實(shí)現(xiàn)在相應(yīng)線路漏電故障報(bào)警時(shí)有選擇性地脫扣跳閘保護(hù)。

3 Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)中心的消防電子產(chǎn)品試驗(yàn)認(rèn)證，并且均通過(guò)嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗(yàn)，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運(yùn)行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國(guó)得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)剩余電流、過(guò)電流、過(guò)電壓、溫度和故障電弧等信號(hào)的采集與監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報(bào)警，當(dāng)必要時(shí)還能聯(lián)動(dòng)切除被檢測(cè)到剩余電流、溫度和故障電弧等超標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺(tái)或火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

（1）應(yīng)用場(chǎng)合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國(guó)家重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（3）系統(tǒng)功能

監(jiān)控設(shè)備能接收多臺(tái)探測(cè)器的剩余電流、溫度信息，報(bào)警時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)設(shè)備上紅色“報(bào)警"指示燈亮，顯示屏指示報(bào)警部位及報(bào)警類型，記錄報(bào)警時(shí)間，聲光報(bào)警一直保持，直至按設(shè)備的“復(fù)位"按鈕或觸摸屏的“復(fù)位"按鍵遠(yuǎn)程對(duì)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)復(fù)位。對(duì)于聲音報(bào)警信號(hào)也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動(dòng)消除

當(dāng)被監(jiān)測(cè)回路報(bào)警時(shí)，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備，當(dāng)報(bào)警消除后，控制輸出繼電器釋放。

通訊故障報(bào)警：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺(tái)探測(cè)器之間發(fā)生通訊故障或探測(cè)器本身發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測(cè)器顯示故障提示，同時(shí)設(shè)備上的黃色“故障"指示燈亮，并發(fā)出故障報(bào)警聲音。電源故障報(bào)警：當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)并顯示故障信息，可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報(bào)警聲

當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫報(bào)警或通訊、電源故障時(shí)，將報(bào)警部位、故障信息、報(bào)警時(shí)間等信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)報(bào)警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。