韓歡慶

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

 

摘要：我國電氣用量正在呈現逐年迅猛上升的趨勢，而引發(fā)的火災比例也在攀升。由電氣引發(fā)的火災占到總火災數額的百分之30左右。在重大的火災中，由電氣引發(fā)的火災占到總體比例的1/2。多為商場(chǎng)，辦公樓，工廠(chǎng)等建筑。因此，在建筑中設計及應用火災監控系統是非常有必要的。

關(guān)鍵詞：電氣火災；電氣火災監控系統；設計；建筑應用

0引言

      近年來(lái)隨著(zhù)城市化的建設發(fā)展，集中式的建筑管理逐步成為發(fā)展趨勢，大范圍的集中用電，對于電路系統造成一定的負荷，從而容易引發(fā)電氣火災，造成非常嚴重的后果。因此，我們有必要對于當前建筑中電氣火災監控系統設計以及安裝存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，從而優(yōu)化火災監控系統設計，減少火災事故的發(fā)生。

1建筑火災原因分析

1.1超負荷短路

      發(fā)生電氣火災的主要原因之一就是電量負荷超載，造成元件短路，從而引發(fā)電火花，導致火災的發(fā)生。發(fā)生過(guò)載的原因有以下幾個(gè)方面，其一，在設計及安裝的過(guò)程中，由于選購的產(chǎn)品不合格或者型號不對應，導致其本身可以承載的電流容量與需要的電量不對應，一旦集中或大范圍電流流通時(shí)就會(huì )出現過(guò)載情況，使元件受到損害。其二，電路或者設備導線(xiàn)在安裝的過(guò)程中，沒(méi)有嚴格按照標準進(jìn)行，導致負荷超載。其三，沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行日常檢修或維護，元件老化而使之發(fā)生短路，從而進(jìn)一步地引發(fā)火災問(wèn)題。

1.2漏電

      漏電現象，是導致很?chē)乐氐碾姎饣馂漠a(chǎn)生原因。一般而言，主要有以下幾個(gè)方面。其一，在選用設備過(guò)程中，質(zhì)量不合格，使其負載能力有限?；蚱浔砻娴馁|(zhì)量，由于過(guò)熱或集中使用出現磨損，也會(huì )使其出現漏電現象。這種情況下一般會(huì )直接引發(fā)火花或者電弧，火花過(guò)大就會(huì )導致設備的損壞，發(fā)生火災。其二，由于設計時(shí)沒(méi)有將引線(xiàn)按照規定進(jìn)行安裝，導致其相互之間交互摩擦，產(chǎn)生過(guò)多的熱量，終造成其元件表面出現磨損，在運行過(guò)程中發(fā)生漏電現象。

1.3元件故障

      元件故障也是導致電氣火災發(fā)生的主要原因之一。其一，在日常生活中，不太關(guān)注電器元件是否穩定。當發(fā)生故障時(shí)，依舊正常供電會(huì )容易造成線(xiàn)路故障，長(cháng)時(shí)間運行之后會(huì )產(chǎn)生接觸，導致設備運行不暢。其二，元件本身存在的質(zhì)量問(wèn)題，導致電流在接觸的過(guò)程中，容易出現電弧，火花等，一旦遭受較大的電流感應就會(huì )容易造成設備發(fā)熱損壞，有可能直接引起火災。

2設計安裝存問(wèn)題

      在實(shí)際監控系統安裝時(shí)，我們也經(jīng)常發(fā)現存在各種問(wèn)題，從其根本分析主要存在以下幾個(gè)方面的原因。

2.1探測器安裝問(wèn)題

      探測器是監控系統中重要的組成部分，主要對于異常電流起到探測作用，具有關(guān)鍵性的價(jià)值。在實(shí)際設計以及后續安裝過(guò)程中，我們發(fā)現探測器往往會(huì )由于位置選用不當，沒(méi)有按照規范等，造成其在實(shí)際使用時(shí)效果不理想。

2.2設置問(wèn)題

      在設計及安裝過(guò)程中，將其裝置的電流值設置合理是保證相關(guān)設備能夠及時(shí)反應，從而控制火災發(fā)生或在出現時(shí)調控狀態(tài)的重要保障。因此，對于剩余電流漏電值的設置非常重要。假設每個(gè)照明點(diǎn)泄漏的電流值是0.5毫安，獨棟建筑一共有一百個(gè)照明點(diǎn)，那么其泄漏總體的電流值應該在50毫安左右。該建筑的電柜剩余電流探測值應該是其一倍左右，一百毫安為合理。但是一旦發(fā)現實(shí)際估值比理論值更大，就要對安裝的設施進(jìn)行檢查，修整施工錯誤，使其總體的泄漏電流值保持一定的平衡及穩定。這對于系統的監控人員合理的區分事故等級，事故發(fā)生點(diǎn)具有重要作用。

3系統原理

      火災監控系統設計及安裝的相應規范中已經(jīng)明確地指出了其整體系統構成。根據規定，電力裝置與監測及控制系統合二為一，通過(guò)主體控制，集中管理模式，實(shí)現對火災的及時(shí)及反應。在運行時(shí)，通過(guò)探測器將線(xiàn)路實(shí)際情況進(jìn)行反饋，與主機進(jìn)行通訊之后，主機將反饋回來(lái)的信息進(jìn)行分析，確定地點(diǎn)，人工進(jìn)行檢查，從而確定下一步的控制工作。溫感等是負責監控電流表情況的主要工具，運行后，一旦發(fā)生超過(guò)設定的值時(shí)，會(huì )及時(shí)觸發(fā)系統，同時(shí)上傳到監控設備中，經(jīng)過(guò)判定具體發(fā)生火災地點(diǎn)、時(shí)間。通過(guò)電流檢測表對于故障發(fā)生點(diǎn)的電流進(jìn)行檢測，讀取數值。當確定為異常情況時(shí)，由值班人員切斷電源，并聯(lián)動(dòng)消防程序，預防、減少火災發(fā)生概率。

4設計安裝

4.1參數設計

      在實(shí)際設計過(guò)程中，我們需要對以下設備的參數進(jìn)行設置。其一，遵循分級保護原則，將系統中設備進(jìn)行二到三的劃分，動(dòng)作電流，上級設備的數值是下級設備數值的兩倍；脫扣時(shí)間，上級設備時(shí)間應該大于下級設備保護裝置，差值不能小于0.2秒。探測器與火災監控設備進(jìn)行配套使用，如果設置的數值不準確，讓其切斷其他供電電源，有可能造成其他隱患，因此，將監測探測器的漏電電流值與裝置相連，不應該與電源控制系統連接，避免其發(fā)生危險。辦法則是在故障發(fā)生時(shí)，反饋信息到主機設備后，由人員進(jìn)行實(shí)際確定，以進(jìn)行下一步工作。其具體漏電電流值應該是被保護的線(xiàn)路與運行時(shí)泄漏電流值值的二倍，上文也對此進(jìn)行了分析。為避免設備啟動(dòng)時(shí)瞬間泄漏電流值過(guò)大，造成，因此，將部分設備進(jìn)行保護，工作時(shí)間進(jìn)行延長(cháng)，防止不正常漏電行為導致。

4.2設備選擇

      電流探測器，本文主要選用的是與剩余電流探測器有所區別的阻性電流探測器，其相互對比具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢，其一，可以通過(guò)檢測，提取被檢線(xiàn)路中引起火災的具體漏電電量值。其二，相比而言，其檢測的精度更高，檢測的范圍可以達到一千毫安之內。其三，可以將其設定為漏電五毫安時(shí)，如果出現即出現漏電現象。其四，其使用的范圍較為廣泛，能夠適用較為復雜的工程環(huán)境，并保持一定的使用時(shí)間。

      互感器，需要具有以下優(yōu)勢，其一，精度較高，對于微小電流的感應較為適用。其二，需要體積小、安裝方便，與大多數的配電系統都比較適用。其三，具有良好的電流，抗干擾的能力較強。

      高精度溫感，其具有高密度，高靈敏度，安裝方便，不導電，使用時(shí)間長(cháng)，體積小等優(yōu)勢。除此之外，還需要配備多功能的漏電電流檢測表。

      監控設備，需要具有以下優(yōu)勢：一，反應速度比較快，無(wú)延遲現象。二，其主機可以實(shí)時(shí)的顯示漏電的具體方位以及時(shí)間。三，具有的數據庫，可以存儲各種數據。四，采用rs-485通訊標準，通訊距離值可以達到千米以上。五，擁有多種的主機型號及組網(wǎng)功能，根據建筑的實(shí)際需要，可以形成集群式的管理系統。

      在其他聯(lián)動(dòng)設備設計時(shí)，其需要符合設計規范及使用標準，可以帶載的集中電源數量需要符合建筑電氣火災監控系統的實(shí)際用量，符合火災防控工程的相關(guān)規范。并可以根據實(shí)際情況，及時(shí)的判斷情況，轉入應急運行，以系統的運行更加的穩定。

      除此之外消防電源及防火門(mén)的監控系統也是整個(gè)系統中必要的兩個(gè)部分。安裝防火門(mén)監控，能夠避免火災事態(tài)的進(jìn)一步擴大；消防電源的監控系統，有利于保證系統運行的穩定。

4.3安裝

      互感器在安裝過(guò)程中應該注意安裝位置的選擇以及需要進(jìn)行互感器的穿線(xiàn)。在選擇安裝位置時(shí)，應該盡量的選擇可以方便檢修的方位，并需要遠離磁場(chǎng)。為了方便檢修，一般選擇在開(kāi)關(guān)及斷路器的下端進(jìn)行。

      而在進(jìn)行互感器的穿線(xiàn)時(shí)，首先需要確定線(xiàn)路設置方式。三相四線(xiàn)的連接方式中我們需要注意的是以下幾點(diǎn)：（1）PE線(xiàn)禁止穿過(guò)互感器，也不能與N線(xiàn)互聯(lián)或交換使用。（2）三相線(xiàn)與N線(xiàn)需要同時(shí)穿入互感器，以保證其各相之間負載平衡度，如果規格不一樣，穿線(xiàn)的方式不同，就會(huì )影響到檢測電流信號的準確度，因此保證其電路的一致性。而N線(xiàn)之間不同的回路不能重復相連或接地，以免造成過(guò)多的漏電值。（3）為了避免維修時(shí)的不便，可以將高精度的小型互感器運用電纜性同步穿出。具體如下圖（圖1）

5安科瑞電氣火災監控云系統架構和硬件選型

      安科瑞電氣推出的電氣火災監控云系統采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器和電氣火災探測器、故障電弧探測器和電氣防火限流式保護器，對引發(fā)電氣火災的主要因素（導線(xiàn)溫度、電流、剩余電流、故障電弧等）進(jìn)行不間斷的數據與統計分析，并將發(fā)現的各種隱患信息及時(shí)推送給學(xué)校管理人員，指導學(xué)校實(shí)現時(shí)間的排查和治理，達到潛在電氣火災隱患，實(shí)現“防患于未然"的目的。

      用戶(hù)可以利用PC、手機、平板電腦等多種終端實(shí)現對平臺的訪(fǎng)問(wèn)，查詢(xún)包括系統信息、實(shí)時(shí)數據、報記錄等在內的各種信息，使用方便。利用該系統為用戶(hù)提供的低成本服務(wù)，能有提升企業(yè)的消防管理和電氣設備水平，防范重大惡性火災財產(chǎn)損失、尤其是重大惡性人員傷亡責任的發(fā)生。

本系統的整體結構如圖所示：

5.1硬件配置：

      平臺服務(wù)器：建議按照我方提供配置標準購買(mǎi)，或者客戶(hù)自己租用阿里云資源。

      推薦硬件配置：（如申請阿里云可忽略）

      現場(chǎng)硬件配置

      方案一：100A以下回路，開(kāi)口式互感器

      方案二：100A以下回路，普通互感器，會(huì )增加施工量

 

      方案三：100A以下回路，普通電流互感器，探測器和無(wú)線(xiàn)模塊分開(kāi)，可適用多回路

      配置針對1個(gè)回路，剩余電流互感器根據現場(chǎng)回路電流大小選擇。

5.2運行條件:

      1）瀏覽器運行設備：

      臺以上版本）。

      2）瀏覽器端運行環(huán)境：

      Windows系統下使用、火狐、360（速模式）等瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)。

5.3主要技術(shù)指標: 

      數據上傳頻率：2分鐘

      通信方式：RS485、2G/3G/4G

      并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)量：>=10000

      歷史數據存儲：>=3年

6結束語(yǔ)

      本文主要通過(guò)對于火災監控系統的系統運行原理闡述，對于火災發(fā)生系統設計安裝過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行分析，從而對于其在設計、設備選擇及安裝過(guò)程中應該注意的事項進(jìn)行分析。我們可以得出，電氣火災不容有失，對于參數選擇，安裝方式等仔細負責，以保證建筑消防的。

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[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.[J].2020.06版.

韓歡慶，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電氣火災的現狀問(wèn)題和防控對策。