【摘要】對(duì)配電線路漏電引起的電氣火災(zāi)隱患進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)控是防止電氣火災(zāi)頻發(fā)的必要措施。本文在介紹電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的范圍基礎(chǔ)上，進(jìn)行了高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

　　【關(guān)鍵詞】高層建筑  電氣  火災(zāi)  監(jiān)控系統(tǒng)

　　中圖分類號(hào)：TU97       文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A             文章編號(hào)：

　　隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，用電量成倍增長(zhǎng)，電氣火災(zāi)也隨之劇增，從而給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電氣火災(zāi)大部分是由電氣線路的接觸性電弧短路直接或間接引起的，其中配電線路老化、線纜絕緣破損、導(dǎo)線裸露造成漏電是主要原因。因此，對(duì)配電線路漏電引起的電氣火災(zāi)隱患進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)控是防止電氣火災(zāi)頻發(fā)的必要措施。

　　為了遏制電氣火災(zāi)的上升勢(shì)頭, 政府有關(guān)部門對(duì)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50045- 95, 2005版,以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》) 和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2006, 以下簡(jiǎn)稱《低規(guī)》) 進(jìn)行了局部條文修訂, 要求在建筑物內(nèi)安裝剩余電流動(dòng)作火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。

　　一、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的范圍

　　1、根據(jù)建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性大小、人員密集程度，下列建筑物的供電干線或電源線路上宜裝設(shè)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)：財(cái)貿(mào)金融樓票證庫(kù)、圖書館書庫(kù)、檔案樓檔案庫(kù)、科研樓可燃物較多和火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的實(shí)驗(yàn)室、體育館、影劇院、大型放映廳的人員密集場(chǎng)所、面積大于50 平方米的可燃物品庫(kù)、餐廳、娛樂場(chǎng)所、卡拉OK 廳、歌舞廳、多功能表演廳、大型電子游戲機(jī)房、商業(yè)、企事業(yè)單位的公共廚房。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對(duì)上述建筑內(nèi)的防火區(qū)域作出合理的分布設(shè)計(jì)，確定適當(dāng)?shù)目刂票Ｗo(hù)范圍。

　　2、根據(jù)因停電會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失及不良社會(huì)影響的下列電氣裝置或場(chǎng)所應(yīng)安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)：公共場(chǎng)所的應(yīng)急電源、通道照明、確保公共場(chǎng)所安全的設(shè)備、消防設(shè)備的電源，如消防電梯、消防水泵、消防通道照明、防盜報(bào)警的電源、其他不允許停電的特殊設(shè)備和場(chǎng)所。

　　為防止人身電擊事故，上述場(chǎng)所的負(fù)荷末端保護(hù)不得采用報(bào)警式剩余電流保護(hù)裝置。

　　二、高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　1、電氣火災(zāi)監(jiān)控器設(shè)置

　　目前, 漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要依據(jù)《高規(guī)》和《低規(guī)》局部修訂條文, 但對(duì)新建和改造的建筑物設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng), 沒能給出明確的電氣火災(zāi)監(jiān)控器( 簡(jiǎn)稱"監(jiān)控器") 的設(shè)置, 筆者認(rèn)為可根據(jù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)保護(hù)對(duì)象的分級(jí), 確定建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性, 并結(jié)合《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》(GB 13955- 2005) 中電氣火災(zāi)的防護(hù)章節(jié)的規(guī)定, 在以下位置設(shè)置監(jiān)控器:

　　a. 應(yīng)在電力總配電箱進(jìn)線處設(shè)置監(jiān)控器;

　　b. 建筑物內(nèi)人員密集場(chǎng)所和歌舞、娛樂、放映、游藝場(chǎng)所的配電箱進(jìn)線處設(shè)置監(jiān)控器;

　　c. 配電室重要負(fù)荷( 消防、安防、大型計(jì)算機(jī)房、通訊機(jī)房等) 低壓出線回路設(shè)置監(jiān)控器等;

　　監(jiān)控器設(shè)置還應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》(GB 14287- 2005) 第1部分: 電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備, 第2部分: 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器, 第3部分: 測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的有關(guān)規(guī)定。

　　2、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　（1）一般要求

　　a. 明確保護(hù)對(duì)象的配電系統(tǒng)組成和接地型式;

　　b. 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)( 簡(jiǎn)稱"系統(tǒng)") 主機(jī)應(yīng)設(shè)在消防控制室內(nèi)或24小時(shí)有人值班的場(chǎng)所;

　　c. 系統(tǒng)應(yīng)有自動(dòng)和遠(yuǎn)程手動(dòng)兩種觸發(fā)裝置;

　　d. 系統(tǒng)功能主要以監(jiān)控對(duì)象的報(bào)警為主, 如確實(shí)需要觸發(fā)控制時(shí)應(yīng)以手動(dòng)觸發(fā)為主;

　　e. 系統(tǒng)容量應(yīng)留有一定的裕量, 產(chǎn)品應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　（2）設(shè)計(jì)要求

　　因《高規(guī)》和《低規(guī)》是建筑設(shè)計(jì)規(guī)范, 非專門的漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范, 并沒給出詳細(xì)的設(shè)計(jì)要求,因此, 筆者根據(jù)以往所設(shè)計(jì)的工程和國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)條文,主要對(duì)漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出幾點(diǎn)想法供商榷。

　　第一，配電線路的漏電監(jiān)控

　　根據(jù)國(guó)際消防資料和近年來(lái)國(guó)內(nèi)電氣火災(zāi)案例分析, 由線路電弧性接地故障引起的火災(zāi)比例最大, 因此配電線路的漏電監(jiān)控是電氣火災(zāi)系統(tǒng)中的重要部分。對(duì)線路的漏電監(jiān)控, 首先應(yīng)了解保護(hù)對(duì)象火災(zāi)危險(xiǎn)性, 同時(shí)明確工程配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)組成、接地型式和負(fù)荷對(duì)象性質(zhì)。對(duì)線路漏電電流監(jiān)控器設(shè)定值有下列要求: 報(bào)警值不應(yīng)小于20mA, 不應(yīng)大于1 000mA, 且監(jiān)控器的報(bào)警值應(yīng)在報(bào)警設(shè)定值的80%~100%之間,對(duì)疑似預(yù)警的剩余電流額定值均不宜低于正常運(yùn)行實(shí)測(cè)泄漏電流值3～4倍且不宜大于100～300mA, 閾值報(bào)警的剩余電流額定值均不宜低于正常泄漏電流值的2倍且不宜大于300～500mA。線路及用電設(shè)備的正常泄漏電流值參見參考文獻(xiàn)1表11- 43、11- 44、11- 45。

　　配電線路的漏電監(jiān)控保護(hù)應(yīng)設(shè)兩級(jí)或三級(jí)保護(hù),筆者認(rèn)為隨著建筑物的體量增加和建筑物內(nèi)供電對(duì)象多樣性, 建議建筑物內(nèi)配電線路的漏電監(jiān)控保護(hù)以三級(jí)保護(hù)為主。第一級(jí)通常為線路末端, 因是線路末端原則上仍應(yīng)使用傳統(tǒng)無(wú)延時(shí)的RCD, 漏電動(dòng)作電流I△n≤30mA, 高靈敏度、快速動(dòng)作型, 主要用于防人身觸電保護(hù), RCD應(yīng)選用電磁式, 它靠接地故障電流來(lái)動(dòng)作, 與線路殘壓無(wú)關(guān)能確保動(dòng)作的可靠性。第二級(jí)設(shè)在樓層配電箱進(jìn)線處和動(dòng)力設(shè)備間內(nèi)配電柜進(jìn)線處,動(dòng)力回路監(jiān)控器漏電電流報(bào)警值IΔn 為50~100mA, 閾值報(bào)警值IΔn為200~300mA; 照明回路監(jiān)控器漏電電流值IΔn100~200mA, 閾值報(bào)警值為IΔn 300~500mA, 以上電流值最后按實(shí)際正常泄漏電流值2倍確定, 且不宜大于300～500mA。第二級(jí)設(shè)置的漏電監(jiān)控器主要功能以預(yù)警為主( 準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址和隱患部位) ,盡量避免采用漏電自動(dòng)脫扣保護(hù), 因?yàn)閺陌l(fā)生故障到烤燃起火以至成災(zāi), 需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間, 因此發(fā)出報(bào)警后完全有時(shí)間查出故障線路和妥善處理故障回路。

　　確需采用漏電自動(dòng)脫扣保護(hù)的回路, 最好選用漏電保護(hù)裝置( 漏電斷路器、漏電負(fù)荷開關(guān)和配有漏電附件的斷路器) , 由配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定動(dòng)作電流值和時(shí)間,實(shí)現(xiàn)具有選擇性的分級(jí)保護(hù), 參數(shù)選擇有以下要求:

　　a. 用于配電線路的剩余電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流應(yīng)不小于正常運(yùn)行泄漏電流值的2.5倍, 同時(shí)還應(yīng)不小于其中泄漏電流最大的一臺(tái)用電設(shè)備正常運(yùn)行泄漏電流值的4倍。

　　b. 上下級(jí)剩余電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間差不得小于0.2s, 上一級(jí)剩余電流保護(hù)裝置的極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間應(yīng)大于下一級(jí)剩余電流保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間, 且時(shí)間差應(yīng)盡量小。

　　c. 上級(jí)剩余動(dòng)作電流( I△n) 不應(yīng)小于下級(jí)剩余動(dòng)作電流( I△n) 的3倍, 對(duì)火災(zāi)危險(xiǎn)性大的場(chǎng)所取值范圍為100～500mA, 對(duì)于一般場(chǎng)值取500mA～1A。建筑物總進(jìn)線處為第三級(jí), 第三級(jí)設(shè)置的監(jiān)控器僅僅用于漏電報(bào)警, 其漏電電流值定為400～800mA。

　　因此, 火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)配電線路的漏電應(yīng)以報(bào)警為主, 線路的漏電脫扣應(yīng)由配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)與相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì), 避免功能重復(fù), 使設(shè)置復(fù)雜化, 降低其可靠性且增加業(yè)主的建設(shè)費(fèi)用。回路監(jiān)控示意見下圖。

　　第二，配電線路和設(shè)備的溫度報(bào)警

　　配電線路和大型用電設(shè)備除有漏電監(jiān)控報(bào)警外,還應(yīng)根據(jù)負(fù)荷運(yùn)行情況和線路敷設(shè)的環(huán)境因素, 建議條件允許時(shí)考慮在個(gè)別位置增設(shè)溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警, 如在電氣豎井內(nèi)設(shè)置溫度監(jiān)控器動(dòng)態(tài)檢測(cè)電纜和插接式母線溫升情況。配電設(shè)備的溫度報(bào)警主要對(duì)干式變壓器設(shè)置高溫報(bào)警, 以上報(bào)警信號(hào)送至電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。選用溫度報(bào)警方式時(shí), 應(yīng)根據(jù)線路和設(shè)備所提供的耐熱特性及允許溫升的資料設(shè)定溫度報(bào)警參數(shù), 其值一般規(guī)定為小于允許耐熱溫度5℃。

　　第三，電氣火災(zāi)監(jiān)控器

　　配電線路漏電監(jiān)控器選用配三個(gè)電流探測(cè)器與一個(gè)剩余電流探測(cè)器的組合型, 監(jiān)控器預(yù)設(shè)的各項(xiàng)參數(shù)值應(yīng)有現(xiàn)場(chǎng)可調(diào)功能。

　　此外, 為避免重復(fù)設(shè)置, 配置有剩余電流探測(cè)控制器的配電箱, 若需漏電脫扣, 一般只使用普通帶脫扣的斷路器( 脫扣電壓宜為24V DC) , 不再使用剩余電流斷路器; 若需漏電報(bào)警, 同樣無(wú)需象以往使用報(bào)警式剩余電流斷路器, 以免造成浪費(fèi)。同時(shí)為避免監(jiān)控器和監(jiān)控中心的聯(lián)網(wǎng)總線的短路, 應(yīng)在回路上增設(shè)短路隔離器。

　　3、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備性能要求

　　a. 可探測(cè)泄漏電流信號(hào);

　　b. 可探測(cè)電氣聯(lián)接點(diǎn)處溫度信號(hào);

　　c. 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警電流值應(yīng)可調(diào);

　　d. 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)巡檢功能;

　　e. 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有發(fā)出聲光報(bào)警, 準(zhǔn)確報(bào)出探測(cè)點(diǎn)地址, 并監(jiān)視探測(cè)點(diǎn)的變化, 打印故障報(bào)表功能;

　　f. 儲(chǔ)存各種故障及操作試驗(yàn)信號(hào), 信號(hào)儲(chǔ)存時(shí)間不應(yīng)少于12個(gè)月;

　　g. 系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)應(yīng)有良好的兼容性。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范. GB50045-2005.

　　[ 2 ] 剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行.GB13955-2005.