電氣火災監控在建筑中的應用

更新時間：2022-02-16

技術文章

淮亞利

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，而引發的火災比例也在攀升。由電氣引發的火災占到總火災數額的百分之30左右。在重大的火災中，由電氣引發的火災占到總體比例的1/2。多為商場，辦公樓，工廠等建筑。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

近年來隨著城市化的建設發展，集中式的建筑管理逐步成為發展趨勢，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題進行分析，從而優化火災監控系統設計，減少火災事故的發生。

1建筑火災原因分析

1.1超負荷短路

發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，從而引發電火花，導致火災的發生。發生過載的原因有以下幾個方面，其一，在設計及安裝的過程中，由于選購的產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就會出現過載情況，使元件受到損害。其二，電路或者設備導線在安裝的過程中，沒有嚴格按照標準進行，導致負荷超載。其三，沒有及時進行日常檢修或維護，元件老化而使之發生短路，從而進一步地引發火災問題。

1.2漏電

漏電現象，是導致很嚴重的電氣火災產生原因。一般而言，主要有以下幾個方面。其一，在選用設備過程中，質量不合格，使其負載能力有限。或其表面的質量，由于過熱或集中使用出現磨損，也會使其出現漏電現象。這種情況下一般會直接引發火花或者電弧，火花過大就會導致設備的損壞，發生火災。其二，由于設計時沒有將引線按照規定進行安裝，導致其相互之間交互摩擦，產生過多的熱量，終造成其元件表面出現磨損，在運行過程中發生漏電現象。

1.3元件故障

元件故障也是導致電氣火災發生的主要原因之一。其一，在日常生活中，不太關注電器元件是否穩定。當發生故障時，依舊正常供電會容易造成線路故障，長時間運行之后會產生接觸，導致設備運行不暢。其二，元件本身存在的質量問題，導致電流在接觸的過程中，容易出現電弧，火花等，一旦遭受較大的電流感應就會容易造成設備發熱損壞，有可能直接引起火災。

2設計安裝存問題

在實際監控系統安裝時，我們也經常發現存在各種問題，從其根本分析主要存在以下幾個方面的原因。

2.1探測器安裝問題

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，具有關鍵性的價值。在實際設計以及后續安裝過程中，我們發現探測器往往會由于位置選用不當，沒有按照規范等，造成其在實際使用時效果不理想。

2.2設置問題

在設計及安裝過程中，將其裝置的電流值設置合理是保證相關設備能夠及時反應，從而控制火災發生或在出現時調控狀態的重要保障。因此，對于剩余電流漏電值的設置非常重要。假設每個照明點泄漏的電流值是0.5毫安，獨棟建筑一共有一百個照明點，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。但是一旦發現實際估值比理論值更大，就要對安裝的設施進行檢查，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，事故發生點具有重要作用。

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，通過主體控制，集中管理模式，實現對火災的及時及反應。在運行時，通過探測器將線路實際情況進行反饋，與主機進行通訊之后，主機將反饋回來的信息進行分析，確定地點，人工進行檢查，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，一旦發生超過設定的值時，會及時觸發系統，同時上傳到監控設備中，經過判定具體發生火災地點、時間。通過電流檢測表對于故障發生點的電流進行檢測，讀取數值。當確定為異常情況時，由值班人員切斷電源，并聯動消防程序，預防、減少火災發生概率。

4設計安裝

4.1參數設計

在實際設計過程中，我們需要對以下設備的參數進行設置。其一，遵循分級保護原則，將系統中設備進行二到三的劃分，動作電流，上級設備的數值是下級設備數值的兩倍；脫扣時間，上級設備時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，避免其發生危險。辦法則是在故障發生時，反饋信息到主機設備后，由人員進行實際確定，以進行下一步工作。其具體漏電電流值應該是被保護的線路與運行時泄漏電流值值的二倍，上文也對此進行了分析。為避免設備啟動時瞬間泄漏電流值過大，造成，因此，將部分設備進行保護，工作時間進行延長，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優勢，其一，可以通過檢測，提取被檢線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，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境，并保持一定的使用時間。

互感器，需要具有以下優勢，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，使用時間長，體積小等優勢。除此之外，還需要配備多功能的漏電電流檢測表。

監控設備，需要具有以下優勢：一，反應速度比較快，無延遲現象。二，其主機可以實時的顯示漏電的具體方位以及時間。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功能，根據建筑的實際需要，可以形成集群式的管理系統。

在其他聯動設備設計時，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際用量，符合火災防控工程的相關規范。并可以根據實際情況，及時的判斷情況，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的監控系統也是整個系統中必要的兩個部分。安裝防火門監控，能夠避免火災事態的進一步擴大；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

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

而在進行互感器的穿線時，首先需要確定線路設置方式。三相四線的連接方式中我們需要注意的是以下幾點：（1）PE線禁止穿過互感器，也不能與N線互聯或交換使用。（2）三相線與N線需要同時穿入互感器，以保證其各相之間負載平衡度，如果規格不一樣，穿線的方式不同，就會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線之間不同的回路不能重復相連或接地，以免造成過多的漏電值。（3）為了避免維修時的不便，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，對引發電氣火災的主要因素（導線溫度、電流、剩余電流、故障電弧等）進行不間斷的數據與統計分析，并將發現的各種隱患信息及時推送給學校管理人員，指導學校實現時間的排查和治理，達到潛在電氣火災隱患，實現“防患于未然"的目的。

用戶可以利用PC、手機、平板電腦等多種終端實現對平臺的訪問，查詢包括系統信息、實時數據、報記錄等在內的各種信息，使用方便。利用該系統為用戶提供的低成本服務，能有提升企業的消防管理和電氣設備水平，防范重大惡性火災財產損失、尤其是重大惡性人員傷亡責任的發生。

本系統的整體結構如圖所示：