淺析電氣火災監控系統在大型公建的應用方案

摘要：電氣造成的火災初期不能簡單用水進行撲救，需切斷電源，而對于大型建筑配電箱位置一般只有物管人員才清楚，給撲救加大難度，電氣火災監控系統是對接地故障和過載兩種情況引起的電纜高溫先期預報警系統 ，故功能復雜的大型建筑宜設置電氣火災監控 系統。電氣火災監控系統與火災自動報警系統不同的是，電氣火災監控系統早期報警是為了避免因電力系統引起的火災損失，而火災自動報警系統是為了減少因電力或由火引起 的火災損失。所以大型新建或是改建工程項目，不僅要求設置火災自動報警系統，還需設置電氣火災監控系統。
關鍵詞:電氣火災監控系統；電氣火災監控探測器
1、規范依據
設置電氣火災監控系統的國家規范及其條文依據為：
① 《建筑設計防火規范》 (GB50016—2014)第10．2．7條；下列建筑或場所的非消防用電負荷宜設置電氣火災監控系統：
a．建筑高度大于50m的乙、丙類廠房和丙類倉庫，室外消防用水量大于30Us的廠房(倉庫)；
b．一類高層民用建筑；
c．座位數超過1500個的電影院、劇場，座位數超過3000個的體育館，任一層建筑面積大于3000m的商店和展覽建筑，省(市)級及以上的廣播電視、電信和財貿金融建筑 ，室外消防用水量大于25L／s的其他公共建筑；
d．國家級文物保護單位的重點磚木或木結構的古建筑。
② 《民用建筑電氣設計規范》(JGJ16—2008)第13．12．1條為防范電氣火災，下列民用建筑物的配電線路設置防火剩余電流動作報警系統時，應符合下列規定：
a．火災自動報警系統保護對象分級為特級的建筑物的配電線路，應設置防火剩余電流動作報警系統；
b．除住宅外，火災自動報警系統保護對象分級為一級的建筑物的配電線路，宜設置防火剩余電流動作報警系統 。
③《火 災 自 動 報 警 系 統 設 計 規 范 》(GB50116—2013)第 9章節：
9．1．1電氣火災監控系統可用于具有電氣火災危險的場所 。
9．1．2電氣火災監控系統應由下列部分或全部設備組成 ：
1)電氣火災監控器；
2)剩余電流式電氣火災監控探測器；
3)測溫式電氣火災監控探測器。
9．1．4非獨立式 電氣火災監控探測器不應接人火災報警控制器的探測器回路。
9．1．6電氣火災監控系統的設置不應影響供電系統的正常工作，不宜自動切斷供電電源。
9．2．1剩余電流式電氣火災監控探測器應以設置在低壓配電系統首端為基本原則，宜設置在級配電柜(箱 )的出線端。在供電線路泄漏電流大于500mA時，宜在其下一級配電柜 (箱 )設置。
2、電氣火災監控系統設置注意事項
在電氣建筑設計過程中，哪些建筑需做電氣火災監控系統，需依據 《建筑設計防火規范 》和《民用建筑電氣設計規范》。但該兩本規范規定的內容不盡相同，主要依據還是偏重于 《建筑設計防火規范》，因為首相該規范版本更新，另《民用建筑電氣設計規范 》
暫只對剩余電流動作報警系統有要求。其實電氣火災監控系統是包含剩余電流監控報警和過載溫度監控報警，而《民用建筑電氣設計規范》只要求了其中一項。另外《建筑設計防火規范》要求的是大型建筑“宜”設置電氣火災監控系統，表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的。的確從正常的配電設計規范，進線或樓層配電箱總開關均應帶防火災的漏電保護，各級配電開關整定值也是小于導線或電纜的正常載流量以及線路短路時開關會 自動跳閘，也就是說配電開關需要帶短路保護和過載保護(消防設備開關過載報警不跳閘 )，即正常的配電系統不會產生電氣火災，做這套系統是為了再加一道保護，另外大樓設計后裝修以及后期的維護電力系統都不是人員設計、整改，會有很多不規范，從而增加了電氣火災的風險。
從設計的角度沒有特殊情況是要按照該規范規定的建筑做都需要做上，如有特殊情況也要事先咨詢當地消防管理部門，他們對該項在審圖和驗收時是否有明確要求�！痘馂� 自動報警系統設計規范》是在確定該建筑做電氣火災監控系統的情況下，如何做該系統。本文摘要其中設計過程中比較重要的部分，首先是《火災自動報警系統設計規范》9．1．2條；電氣火災監控系統應由下列部分或全部設備組成：①電氣火災監控器；②剩余電流式電氣火災監控探測器；③測溫式電氣火災監控探測器。也就是說我們只做電氣火災監控系統功能的其中一項如剩余電流監控系統也是滿足規范要求的。第二只做非消防的配電線路，消防配電線路均不做，第三非消防的配電線路中的配電箱也可以不每個箱子都做，而是僅在級配電柜(箱 )的出線端設置也滿足要求，第四電氣火災監控系統不宜切斷供電電流，也就是說在出線故障時只能報警，讓值班人員檢查故障點。設計人員要注意一點是很多設計包括審圖辦都要求在做了剩余電流監控系統后配電線路進線箱或樓層配電箱總開關選用不帶漏電保護型，因為電氣火災監控系統后期開發商不少是不做該系統了。導致配電開關又沒有漏電保護，增加線路的漏電火災風險，所以設計人員在得知建設單位不做電氣火災監控系統時，應把需要的開關變更為帶漏電型。
3、基本組成及其工作原理
電氣火災監控系統一般分為管理層、通訊層、設備層。由電氣火災監控主機、通訊線纜、末端電氣火災監控探測器及其附件剩余電流互感器組成，主機根據所帶的點數有柜機式、琴臺式、掛壁式，主機工作電源為220V50HZ，要求有兩路電源，備用電源若采用蓄電池，持續工作時間不少于3h。主機一般為全天工作制，系統總線采用ZR—RVS2"1．0雙絞線，穿鋼管敷設，信號傳輸距離可達到1．5km。末端探測器主要是檢測漏電電流和電纜溫度，一般一個探測器可監控該配電箱內多個回路電纜的電流和溫度，當回路中發生漏電時，通過剩余電流互感器的電流矢量和不為零，如果剩余電流超出探測器的設定值，那么探測器將發 出聲光報警，若探測器采用可切斷電流型，則可通過脫扣器切斷線路電流，同樣當回路的溫度超出正常設定值時探測器將發出聲光報警，同樣若探測器采用可切斷電流型，則可通過脫扣器切斷線路電流，所有探測器的報警以及切斷斷路器的信號均傳至后臺主機。剩余電流互感器分模擬式和數字式，互感器一般測量范圍30～1000mA，電流比值一般2000：1
4、組成方案
對于大型住宅小區或大型綜合體建筑群，宜采用主監控主機加分監控主機的形式，主監控設備宜采用琴臺式或柜體式，分監控設備宜采用掛壁式，主監控設備設于消防總控制室，分監控設備設于消防分控制室或值班室，末端采用電氣火災探測器，系統采用RS一485網絡通訊，以太網通訊。對于大型單體建筑，主監控設備宜采用琴臺式或柜體式，主監控設備設于消防控制室，末端采用電氣火災探測器，系統采用 RS一485網絡通訊，以太網通訊 。
對于中小型單體建筑，主監控設備宜采用掛壁式，主監控設備設于消防控制室或值班室，末端采用電氣火災探測器，系統采用 RS一485網絡通訊，以太網通訊。
對于部分小型建筑，在受條件影響的情況下不便設置電氣火災監控的網絡系統，則可以采用一體化電氣火災監控設備，該設備無網絡系統及其后臺。分兩種形式：一種形式為探測器直接和斷路器及其附件剩余電流互感器合并成一體化設備，當漏電超過設定值時，發出聲光報警，并控制斷路器切斷電流，該設備與漏電斷路器又有所不同，該設備帶有漏電顯示功能；另一種形式僅為探測器及其附件剩余電流互感器合并成一體化設備，設在斷路器后的回路上，當漏電超過設定值時，僅發出聲光報警，不切斷回路電流。
5、安科瑞電氣火災監控系統
5.1概述
Acre1-6000電氣火災監控系統，是根據國家現行規范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發的全數字化獨立運行的系統，已通過國家消防電子產品質量監督檢驗中心的消防電子產品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產品在低壓配電系統中的安全正常運行，現均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。該系統通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監視，實現對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。
5.2 應用場合
適用于智能樓宇、醫院、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。
5.3 系統結構

5.4 系統功能
1）監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發出聲、光報警信號，同時設備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。

2）當被監測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。
3）通訊故障報警：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生故障時，監控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障”指示燈亮，并發出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控設備也發出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

4）當發生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。

5.5 配置方案


6、結束語
隨著綜上所述，大型建筑內設置電氣火災監控系統已是常態化，電氣設計人員應認真研讀相關規范，把握設置原則和系統結構，為減少電氣火災作一番自己的貢獻。
【參考文獻】
[1]余波.淺談電氣火災監控系統在大型建筑內的應用.
[2]安科瑞消防應急照明和疏散指示系統/防火門監控系統/消防設備電源監控系統/電
氣火災監控系統選型手冊. 2022.05版