电气火灾监控系统与电气火灾防护

申海君

摘要：近几年来，全国电气火灾事故数量呈上升趋势。引发电气火灾的原因有很多，如短路、过载、接地故障、接触电阻过大、泄漏电流等。其中，接地故障引起的火灾更具危险性。配电系统一般的短路、过负荷容易被熔断器、低压断路器等迅速切断而不致引起火灾。接地故障电流一般比较小，不足以使一般的过电流保护及时切断故障。故障点多数以电弧短路的形式出现，由于电弧阻抗较大，它进一步限制了故障电流，使过电流保护更难以动作，但其局部温度却很高，2A的电弧温度可超过2000℃，0.5A的电弧能量已足以引燃可燃物质。所以防范电气短路火灾的重点是防范接地电弧短路。为了遏制电气火灾的上升势头，政府有关部门相继制订或修改了有关标准规范，要求在建筑中设置漏电火灾报警系统。

关键词：电气火灾；火灾监控系统；火灾探测器

1电气火灾的定义、产生原因及分类

“电气火灾”泛指由电气设备、电气线路、带电导体、雷电流、静电、电弧等产生的热效应而引发的火灾。引发电气火灾需具备产生足够热积聚或热辐射效应的能量源；周围的易燃物能够被引燃：有助燃的氧气等条件。

根据电气火灾发生的诱因不同，大致可以分为以下几种：①电气火灾即电气设备的表面温度升高可能引燃周围物质的火灾；②电气设备正常运行时产生的电弧或火花引起邻近物质的火灾（或爆炸）；③静电放电电弧引燃邻近物质的火灾（或爆炸）；④雷电流放电电弧引燃邻近物质的火灾（或爆炸）；⑤导线短路使绝缘自燃及引燃邻近物质的火灾；⑥导线接地电弧引燃邻近物质的火灾；⑦中性点接地不好接地电弧引燃邻近物质的火灾；⑧导体接头不好发热温度过高引起邻近物质的火灾；⑨线缆截面选用不当过载使温度过高引起邻近物质的火灾；⑩导体绝缘损坏或老化引发短路使温度过高引起邻近物质的火灾等。

2电气火灾监控系统设计概况

2.1摸清建筑物的基本情况

建筑物的基本情况主要包括建筑物的性质、规模、功能及平刨面情况；竖井的布置；结构形式和装饰材料等。在电气火灾监控系统中主要考虑建筑中电力系统的核心部位如电缆井和一些比较贵重的，一旦发生火灾损失巨大的电气机房等。

2.2摸清相关消防设施情况及要求

围绕电气火灾监控系统的功能设置，主要考虑建筑设备供、配电系统，照明与电力电源的控制及其与防火分区的配合；消防电源的配置，应急电源的设计要求等。

2.3漏电火灾报警系统设置

GB50045―1995《高层民用建筑设计防火规范》第9.5.2条要求，漏电火灾报警系统应具有下列功能：①探测漏电电流，过电流等信号，发出声光信号报警，准确提出故障线路地址，监视故障点的变化；②储存各种故障和操作实验信号，信号储存时间不应少于12个月；③切断电线路上的电源，并显示其状态；④显示系统电源状态。

2.4电气火灾监控的分级保护原则

根据用电负载及线路情况，通常把低压配电线路分为电源总进线、干线、分支线及所连接的用电设备三级，线路较简单的可分为二级。于每一级的正常泄露电流都不一样，另外每一级故障时切断电源所造成的影响也不一样，所以需要选择不同额定动作电流、不同动作特性的探测器。以采用三级保护方式的民用建筑配电线路为例，其分级保护

第三级（末级）是分支线及其用电设备。这里的用电设备是指照明装置、空调、计算机及其他电气等。这一级的保护目的主要是防止人身触电。通常选用额定剩余动作电流小于300mA，动作时间小于0.1s的剩余电流探测器，而且探测器应能够发出信号切断受控点的电源。

第二级是干线漏电火灾的保护。这里所谓干线是指它的始端至各分支线之间的一段较长的线路。这一级探测器的额定剩余动作电流应选为正常泄露电流的2倍，一般约在300mA～500mA。由于干线供电电源被切断的影响较大，这一级剩余电流探测器一般只用来报警，不用来联动切断受控点的电源。

第一级是电源总进线漏电火灾的保护。这里所谓电源总进线是指它的始端至各分干线之间的一段较长的线路。同第二级的防护目的一样，因此探测器只用来报警，不用来切断电源。它的额定剩余动作电流应比第二级大一些，一般选取为0.5A～1A。这个值也应为电源总进线正常泄露电流的2倍左右。重要线路，包括消防、安防、应急电源、通道照明线路及不容许停电的重要场所，根据规范规定，安装纯报警式剩余电流探测器，报警但不切断电源（不控制脱扣），既保证了用电安全又保证了供电的不间断性。

测温式电气火灾监控探测器一般设置在第一级、第二级，监测包括线缆在内的低压配电装置中关键部位的温度，采用接触式布置法。当被检测对象为绝缘体时，宜将探测器的温度传感器直接设置在被探测对象的表面。当被检测对象为配电柜内部的温度变化时，宜靠近发热部件，采用非接触式布置。

3火灾报警系统与配电系统关系的处理

剩余电流的检测点设在配电系统中，剩余电流火灾监控系统报警后需电气运行人员及时去处理，加强监控剩余电流超设定值的配电系统。

配电线路和火灾报警线路存在一定的信号干扰，为了防止干扰，剩余电流式电气火灾监控探测器作为火灾报警系统的组成部分不希望非探测器电源的２２０／３８０Ｖ线路从探测器的箱体内通过；配电线路设计及施工线路要求穿弱电系统的探测器的箱体时必须加装防护套管并采用屏蔽式电缆；火灾报警系统配线过程中不允许有中间接头，根据信号衰减度，分段设置信号放大器。

剩余电流火灾监控系统中检测剩余电流的电流互感器的管理、维护与火灾自动报警系统、配电系统的管理、维护必须协调统一，才能有效防止电气火灾。

4电气火灾监控系统在不同的民用建筑工程中的设计要点

民用建筑的主要分为住宅建筑和公共建筑，公共建筑又分为商场，酒店，办公楼等。

住宅建筑中主要以群落式的结构为主，每栋住宅建筑都分布比较分散，大多数物业都没有足够的电气人员经常进行检查电气线路，末端用户使用的都是家用电器，非风机水泵这样的大型设备。因此每个单体住宅建筑只需要在总进线处进行火灾漏电监控，然后把信号传输到消防控制室或者值班室内。这样在每个单体楼漏电的时候值班人员能及时发现，并通知专业人员去现场消除故障。

在公共建筑中，3000m2以下中小型办公楼作者建议在总进线设置一处火灾漏电监控器，把报警信号传入值班室。3000m2以上的大型办公楼或者重要级别的办公建筑作者建议在楼层或防火分区内设置一级火灾漏电监控器，在总进线或者变电所内设置更高一级的火灾漏电监控器，达到两级保护。对于商场和酒店类公共建筑，中小型的商场或酒店在总进线设一处保护就可以了，这样既能降低投入，又能起到监控的作用。而大型商场或酒店建筑则在楼层或者防火分区内设置一级火灾漏电即可，总进线或变电所内可不设置。所以，办公楼在尽可能合理的情况下，应该设置多级火灾漏电保护，提高可靠性。大型商场可以在楼层配电间设一级500mA保护即可。

结束语

“以人为本，安全第一。把保障人民群众的生命安全和身体健康、最大程度地预防和减少安全生产事故灾难造成的人员伤亡作为首要任务。”是我们共同目的。不管是在施工还是在监理过程中，我们要严格遵循国家规范标准和条例条文，严把质量关，为施工质量负责，为人民生命财产负责，做到防患于未然。

参考文献

[1]卢德海.剩余电流式电气火灾监控系统设计浅[J].山西建筑，2015

[2]李少波.浅谈电气火灾监控系统的设计与施工[M].江西科学技术出版社，2017