电气火灾监控系统在工程中的设计与应用

电气火灾监控系统在工程中的设计与应用

索云东

中国中元国际工程有限公司 北京市 100089

摘要：文章总结《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013、《民用建筑电气设计规范》GB51348-2019、《剩余电流动作保护装置安装和运行》GB13955-2005的规定，结合实际工作经验，电气火灾监控系统在工程中的设计与应用提出一些粗浅的见解。

关键词：电气火灾监控系统、工程、设计、应用

随着我国经济社会的飞速发展，人们生产和生活用电量大幅度增加，电已成为人类不可或缺的一部分。电能为人类创造巨大的财富，给人们生活带来很多方便，但是也不可避免地带来了一些隐患。各类电器产品在生活中被广泛应用，电气火灾出线频率也逐渐增加。由于短路、超负荷和接触不良等种种原因造成了火灾甚至是重特大火灾事故，给国民经济和人民生活造成了巨大损失甚至灾难，教训极为深刻。电气火灾报警系统作为一项主动预防电气火灾发生的技术发挥作用十分明显。本文产生电气火灾的原因和特点，从建筑电气火灾的防范和监控两个方面，探讨电气火灾发生的措施。

一、电气火灾的特点及成因

电气火灾的原因主要分为两种：一种是过热型，该种电气火灾隐患说的是设备的使用，线路发热部分与线路发热部位有异常高温问题，且此高温不在设备、线路最大的承受范围内，从而引起电气设备的自然或引燃设备周边的可燃物品而行程电气火灾的现象；另外一种是放电型，此电气火灾是发生接触不良、金属物体带有不合理的电位差额的情形下，电火花引燃了设备周围的易燃物而诱发火灾的状况。

二、电气火灾报警系统系统组成

电气火灾监控系统由电气火灾监测后台，电气火灾探测器以及漏电流互感器组成。

在工程项目主要涉及变配电所或层设有专门楼层配电柜(箱)，变电所内电气火灾探测器采用手拉手串接后通过通讯管理机光纤连接到后台壁挂式主机，组成电气火灾系统的大动脉。馈线漏电流互感器通过电流线接入漏电探测器，漏电探测器实时显示漏电情况。以上所述组成一套信号稳定，精度可靠的电气火灾监测系统。本系统组网共分为三层：

1）站控管理层

站控管理层针对电气火灾监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如触摸屏、UPS电源等组成。监测系统软件对现场各类数据信息计算、分析、处理，并以图形、数显、声音、指示灯等方式反应现场运情况。

监控主机：用于数据采集、处理和数据转发。为系统内或外部提供数据接口，进行系统管理、维护和分析工作。

UPS：保证计算机监测系统的正常供电，在整个系统发生供电问题时，保证站控管理层设备的正常运行。

后台监控设备设置在消控室中。

2）系统功能

2.1.监控报警功能

监控设备能接收多台探测器的漏电、温度信息，报警时发出声光报警信号，同时设备上红色“报警”指示灯亮，显示屏指示报警部位及报警类型，记录报警时间，声光报警一直保持，直至按显示屏“复位”按钮远程对探测器实现复位。对于声音报警信号也可以使用显示屏“消声”按钮手动消除。

2.2.故障报警功能

通讯故障报警：当监控设备与所接的任一台探测器之间发生通讯故障时，监控画面中相应的探测器显示故障提示，同时设备上的黄色“故障”指示灯亮，并发出故障报警声音。

电源故障报警：当主电源或备用电源发生故障时，监控设备也发出声光报警信号并显示故障信息，可进入相应的界面查看详细信息并可解除报警声响。

2.3.自检功能

检查设备中所有状态指示灯、显示屏、喇叭是否正常。

2.4.报警记录存储查询功能

当发生漏电、超温报警或通讯、电源故障时，将报警部位、故障信息、报警时间等信息存储在数据库中，当报警解除、排除故障时，同样予以记录。历史数据提供多种便捷、快速的查询方法。

2.5.电源功能

当主电源发生停电、欠压等故障时，监控设备可自动切换到备用电源工作，当主电源恢复正常供电时，自动切回到主电源，切换过程中保证监控设备连续平稳运行。

2.6.对探测器控制功能

通过监控软件操作，可对连接到本设备的所有探测器进行远程复位控制。

2.7.权限控制功能

为确保监控系统的安全运行，监控设备软件操作权限分为三级，不同级别的操作员具有不同的操作权限。

三、监控系统的设置安装及布线设计

电气火灾监控设备以及系统的报警信号，应设在消防控制室或有人值班的场所。主机电源应取自控制中心的消防供电(AC220V)。

各监控探测器采用现场供电，电源接入点应在该级断路器的上端。

1）配电柜(箱)内部形式的安装设计

一般新工程在楼层设有专门楼层配电柜(箱)，可将探测控制器放在配电柜(箱)内，且离导电母线尽量远的导轨上安装，再将剩余电流互感器安套在电源母线上，固定牢靠，探测控制器与互感器之间的连线，应采用屏蔽导线。

2）配电柜(箱)外部形式的安装设计

在配电柜(箱)外安装探测控制器，则无论是对新工程还是改造工程，都是适用的。若有专门安装探测控制器的防火监控箱，装入探测控制器后可放在配电柜(箱)附近。

同理，剩余电流互感器安套在电源母线上，固定牢靠，探测控制器与互感器之间的连线，应采用设置范围屏蔽导线。对于改造工程，因互感器为闭合型的，所以在安装时，不仅要注意施工安全还应尽量避免断电时间过长，影响用户的用电。

3）配电柜(箱)成套形式的安装设计

若是在配电柜(箱)面板上嵌入探测控制器，剩余电流互感器依然固定牢靠在其内，不增加防火监控箱，也不想改动配电柜(箱)内部结构，既美观而方便，则应在设计中明确提出要求，由有关各方在施工图纸会审确认批准后，可由配电柜(箱)成套厂家，充分考虑预留面板上嵌入探测控制器孔的问题。

4）安装布线设计及注意事项

产品在安装布线时应采取三防措施。

产品应按消防用电的规定执行。各个安装接线端，接线时不得反接，数量不得超过2根。

安装布线时，必须严格区分N线和PE线，穿过剩余电流互感器的N线，不得作为PE线，不得重复接地或接设备外露可接近导体。PE线不得穿过剩余电流互感器。

二总线安装走线时，注意强弱电线分开走线，不允许交叉和搭线。严禁与动力线、照明线、视频线、广播线、电话线等穿入同一金属管内。配线应整齐，导线应绑扎成束，穿线可用阻燃PVC管、金属管及金属线槽。在穿管、线槽后，应将管口、槽口封堵。

监控设备与探测器之间的通讯线应采用双绞线，建议线径不得小于1.5mm²，当系统应用在强干扰场所时，通讯线应采用屏蔽双绞线，屏蔽双绞线的屏蔽层应良好接大地。

四、结束语

综上所述，电气火灾监控系统可智能探测电气火灾，智能探测漏电/过流/温度/过压/欠压/缺相/偏移/的检测和报警功能，是对电气火灾事故的有效防范。

参考文献：

《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GB 13955-2005

GB14287.1-2014 《电气火灾监控系统 第1部分：电气火灾监控设备》

GB14287.2-2014 《电气火灾监控系统 第2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》

GB14287.3-2014 《电气火灾监控系统 第3部分：测温式电气火灾监控探测器》

《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2013