浅谈电气火灾自动报警监控系统设计及应用概要
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浅谈电气火灾自动报警监控系统设计及应用
摘要：电气火灾报警系统随着建筑设计防火规范的完善和工程应用的不断普及而得到改进，与此同时人们对电气火灾报警系统的应用又在提出新的要求，不断推进着电气火灾报警系统技术应用的发展，本文主要是针对电气火灾报警系统工作特点和设计应用做了简单介绍，希望通过交流，共同增进对电气火灾报警系统设计的重视，更加合理的应用电气火灾报警系统预防电气火灾的发生。
关键词：电气火灾报警系统; 监控系统; 设计; 应用
前言
自“高规”发布实施以来，设计、施工、消防、业主等单位，对“高规”新增条文都有不同的理解，但存在着对设计、施工、验收以及应用的标准方式有着很大差异，势必给电气火灾报警系统正常运行存在着隐患，由于国家还没有出台设计、施工、验收标准，使很多设计、成套、业主等单位存在着对《高规》、《建规》“宜”字的不同理解，规范条文用词为“电气火灾报警系统”，表明应该是一个联网的整体装置，是一个完整系统，而不是以往分散设置的单个电气火灾监控探测器或传统漏电开关可以胜任的。
《高规》条文说明中，也特别强调“这些设备要采用国家消防电子产品质量监督检验中心检测合格的产品，以确保质量安全”，可见并非是使用普通漏电开关就可以的，许多电气设计人员往往有此错误倾向。
1 系统的特点
电气火灾监控系统，特点在于漏电监控方面属于先期预报警系统，与传统火灾自动报警系统不同的是，电气火灾监控系统早期报警是为了避免损失，而传统火灾自动报警系统是为了减少损失。
所以，这就是说为什么不管是新建或是改建工程项目，尤其是已经安装了火灾自动报警系统的单位，仍需要安装电气火灾监控系统的根本原因。
2 系统的基本组成及工作原理
2.1基本组成
根据国家标准GB14287-2005《电气火灾监控系统》以及相关规范《电气火灾监控系统的设计方法》(暂行规定)，则电气火灾监控系统的基本组成应包括：电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器等三个最基本产品种类所组成。
其中，剩余电流式电气火灾监控探测器又由监控探测器和剩余电流互感器(分对插式、闭合式两种)所组成。
测温式电气火灾监控探测器由监控探测器和测温传感器所组成。
目前，国内设计、开发、生产电气火灾监控系统产品的厂家，知道的已有十来家，但从获得的实际信息资料来看，该系统最基本产品种类的配置齐全的只有几家。
2.2工作原理
其基本原理是，当电气设备中的电流、温度等参数发生异常或突变时，
终端探测头(如剩余电流互感器、温度传感器等)利用电磁场感应原理、温度效应的变化对该信息进行采集，并输送到监控探测器里，经放大、A/D转换、CPU 对变化的幅值进行分析、判断，并与报警设定值进行比较，一旦超出设定值则发出报警信号，同时也输送到监控设备中，再经监控设备进一步识别、判定，当确认可能会发生火灾时，监控主机发出火灾报警信号，点亮报警指示灯，发出报警音响，同时在液晶显示屏上显示火灾报警等信息。
值班人员则根据以上显示的信息，迅速到事故现场进行检查处理，并将报警信息发送到集中控制台。
3 系统设计中的点位分配
根据国家标准GB13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》4.4条中关于分级保护的规定，安装剩余电流火灾监控装置时，点位分配原则的步骤是:
⑴研究分析被控低压AC380V/220V配电线路的相关图纸，将建筑电气的分布情况调查核实，确定配电设备(如配电柜、箱、盘、电缆等重要设备)的位置，把每一个监控探测器分配到相应的配电设备上，以此来确定探测器的数量，避免重设浪费。
⑵确定分级保护。
为了缩小发生人身电击事故和接地故障切断电源时引起的停电范围，通常在供电线路的不同地点安装三级（或两级）不同容量的剩余电流保护装置，以形成分级保护。
根据用电负载及线路情况，一般分两级或三级保护。
适用于城镇和农村第一级和第二级保护。
⑶二级保护中，所有开关处都要设置安装剩余电流火灾监控探测器，即在线路的电源端(第一级保护)和分支首端(第二级也称为末端保护)都要安装剩余电流探测器，并接入电气火灾监控系统，只作火灾监控报警用。
⑷三级保护中，第三级(即末端保护)开关处应设置剩余电流探测器及动作保护装置，但不接入电气火灾监控系统，为的是防止人身触电
⑸温度检测是以配电设备异常时发热为基本原则而进行的，具体检测点参考如下:
⊙变压器低压侧出线端子、变压器体温(风温、油温、水温)测试点、负荷开关触头。
⊙各配电柜(箱)的进出母线接点、自动开关(断路器、刀开关)触头、大电流导线集中部位、线缆驳接点。
⊙母联柜主接点、刀开关触头。
⊙补偿电容器接线端子、转换开关触头。
⑹根据点位安装总数，再选择相应的壁挂、立式或琴台。
4 系统设计的检测方法
电气火灾监控系统的终端信息检测，有漏电电流和温度两种检测方法。
⑴系统接地
对将要设计安装电气火灾监控系统的用户，不管是新工程或旧工程改造项目，首先要调查核实该用户低压配电系统的系统接地的形式是什么，否则设计安装剩余电流互感器的点位进行检测，是根本无法施行的。
低压配电系统的系统接地形式有IT型、TT型、TN-S型、TN-C型、TN-C-S型。
⑵低压配电系统总漏电电流的检测
如果是检测该用户用电系统的总体绝缘状态，则前提有二:其一，必需有独立的变电系统，其二，低压配电系统的系统接地形式必须是TT或TN-S型。
⑶分支线路漏电电流的检测AC380V/220V
对于AC220V单相供电系统，剩余电流互感器只要套住两根电源线即可，但要求中性线N(即零线)此后不容许再接地。
对于AC380V三相供电系统，由于有三相三线制、三相四线制、三相五线制等使用状况，则根据具体情况将剩余电流互感器同时套住LA、LB、LC三相电源线，或同时套住LA、LB、LC+N线。
同理，要求中性线N此后不许再接地，保护线PE不得穿过互感器。
在系统接地的形式为TN-C型时，必须将其改造为TN-S型、TN-C-S型或局部TT型系统后，才可以安装剩余电流检测装置。
⑷温度检测，一般在二级保护的线路中应用，也就是说当需要对重要场所的导体连接部位监测温度时，宜设置测温式电气火灾探测器。
它与系统接地的形式无关，主要考虑包括线缆在内的低压配电装置中关键
部位的温度，可采用接触式布置法。
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温度变化时，可宜靠近发热部件，采用非接触式布置。
5 设计中必须注意分级保护、避免大范围停电的原则
为防止电气火灾，GB13955-2005强调采用分级保护时，电源端或分支线路上的电气火灾监控保护装置应与末端的电气火灾监控保护装置的动作特性应当协调配合，实现具有动作选择性的分级保护，避免大面积停电。
一般情况下，在电源进线端或分支主回路上，应选用低灵敏度延时型的电气火灾监控保护装置。
而在末端，漏电动作电流IΔn≤30mA，额定动作时间Tn＜0.1s，主要用于防人身触电保护，与电气火灾报警系统是互补关系。
建筑各楼层总进线处可安装一台或若干台电气火灾监控探测器，但应根据正常泄漏电流大小，正确并选择参数适合的电气火灾监控探测器。
一般总进线处的电气火灾监控定为200～500mA
6 监控设备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)。
7 结语
随着电气火灾报警系统的广泛应用，不同项目设置的要求也会越来越细致，不同的项目其实施也是有所区别的，新建项目和改造项目就有所不同。
总之，笔者呼吁国家相关部门应尽快出台相关标准给予定义，使电气火灾报警系统发挥它的作用，为保护人民生命财产安全做出应有贡献。
参考文献：
[1]GB50045-95(2005版)《高层民用建筑设计防火规范》
[2]GB50016-2006建筑设计防火规范
[3]GB14287-2005电气火灾监控系统。
