淺談電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)應用

郝海燕

【摘 要】本文介紹了在電氣設(shè)計中，為防止電氣火災而設(shè)置電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)及剩余電流傳感器。重點描述了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的組成、工作原理及其解決問題的方案及優(yōu)點，同時描述了該技術(shù)在安全用電、建立和諧社會方面的積極作用。

【關(guān)鍵詞】引火源；漏電；監(jiān)控系統(tǒng)；剩余電流；安全；作用

1引言

根據(jù)我國現(xiàn)狀，用電量在逐年大幅度增加，隨之而來電氣火災也越來越多。據(jù)統(tǒng)計，1993年至2002年電氣火災起數(shù)占火災總起數(shù)的25.9%，2017年電氣火災占火災總起數(shù)的40%，因此將電氣火災危險消除于萌芽狀態(tài)就顯得非常必要。另據(jù)數(shù)據(jù)分析，由漏電電流引起的火災占電氣火災總數(shù)的10%以上，因此國家有關(guān)部門相繼制訂或修改了有關(guān)標準規(guī)范，要求在建筑中設(shè)置電氣火災漏電監(jiān)控系統(tǒng)。

2電氣引火源

電氣引火源分為過熱型引火源和放電型引火源兩種。

2.1過熱型引火源

過熱型引火源又稱異常高溫部位或危險溫度部位。電氣線路和設(shè)備發(fā)熱部位產(chǎn)生異常高溫，如果超過有關(guān)技術(shù)規(guī)定的最高允許溫度或溫升，將加速絕緣老化，甚至損壞或者直接引燃周圍的可燃物，從而引起電氣火災。

2.2放電型引火源

放電型引火源即電氣線路和設(shè)備產(chǎn)生的故障火花和電弧。通常它可以產(chǎn)生幾千K的高溫，可以直接引燃電氣線路和設(shè)備周圍的可燃物，是特別危險的引火源。不過，在實際中放電型引火源相對于過熱型引火源數(shù)量要少一些。

3 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

3.1電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是一個火災發(fā)生前期的隱患預警系統(tǒng)；之所以稱為“電氣火災監(jiān)控”，其目標是建立完整的電氣引火源隱患預警系統(tǒng)。

3.2電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)工作原理

剩余電流檢測原理如圖1所示。圖1中?L1、?L2、?L3 為相電流，IN為中性線電流，?d 為相線L1在A點的對地剩余電流，S為任一封閉面。根據(jù)基爾霍夫定律，流人任一封閉面的電流有效值幅值之和等于零，則有

從上式可知，穿過剩余電流檢測元件三相四線制主電路的電流有效值的相量之和等于對地剩余電流，即圖1中的?d。

4電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

4.1剩余電流傳感器位置的選擇

4.1.1選擇依據(jù)：對于電弧接地性短路故障產(chǎn)生的剩余電流額定動作值按規(guī)范要求Ied最大不宜高于300mA。

4.1.2剩余電流傳感器設(shè)置的位置選擇，按 Id≤ Kc * Ied確定。

其中，Id—監(jiān)測范圍內(nèi)配電系統(tǒng)的單相最大自然泄漏值

Kc—剩余電流經(jīng)濟可靠系數(shù)，一般可取Kc=0.4

Ied—剩余電流額定動作值

4.2剩余電流動作方式、動作參數(shù)及動作時間

4.2.1剩余電流動作方式

4.2.1.1用于間接性、電弧性接地故障的電氣火災隱患監(jiān)控一般宜采用動作于報警。在TT接地系統(tǒng)中宜采用動作于脫扣方式。

4.2.1.2用于金屬接地故障電流保護時，采用動作于脫扣方式。

4.2.1.3無論何種動作方式，應保證各級動作時間及動作響應方法與多級斷路器熱脫扣裝置動作保護曲線配合，避免接地故障電流造成越級跳閘。

4.2.2剩余電流動作參數(shù)

用于間接性、電弧性接地故障電氣火災隱患監(jiān)控的剩余電流的額定動作值一般不應大于300mA；電氣裝置周圍的可燃物較多場所動作值宜采用100 mA。

4.2.3剩余電流動作時間

4.2.3.1對于電弧接地性故障保護動作時間最小不宜低于5s；

4.2.3.2用于金屬接地故障電流保護動作時間宜不大于0.1 s -5 s。

4.3 工程實例

以下以某大型印刷車間為例，介紹電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。

4.4.1建筑概況：該建筑共三層，總建筑面積11200 m2。

4.4.2設(shè)備選擇

該建筑的電氣火災隱患分布比較分散，因此電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)選擇集中監(jiān)控設(shè)備和現(xiàn)場處理設(shè)備相結(jié)合的集散系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點在于可以通過剩余電流檢測元件來獲得每個監(jiān)控點的剩余電流信號，而對原有配電系統(tǒng)的影響不大。另外，選擇設(shè)備時嚴格根據(jù)相關(guān)規(guī)范，選用技術(shù)先進、系統(tǒng)可靠、經(jīng)濟合理的產(chǎn)品。

4.4.2.1剩余電流探測器采用WEFP-T系列剩余電流探測器。功能為：

a）檢測安裝地點的剩余電流。

b）把測得的剩余電流信號傳至WEFP-J。

4.4.2.2現(xiàn)場處理設(shè)備采用WEFP-J系列智能型電氣火災監(jiān)控模塊。功能為：

a）檢測安裝地點的剩余電流。

b）把測得的剩余電流信號傳至WEFP-S。

4.4.2.3集中監(jiān)控設(shè)備采用電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)WEFP-S。功能是完成對WEFP系列各型探測器的最優(yōu)集中管理。

4.4.3電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與安裝

4.4.3.1剩余電流探測器與現(xiàn)場處理設(shè)備的設(shè)計及安裝

安裝在配電箱中。剩余電流探測器WEFP-T安裝于進箱斷路器后，由于每個樓層的層箱距離較遠，此處的現(xiàn)場處理設(shè)備接收一路由WEFP-T傳送過來的剩余電流，另外，還可接收電流互感器傳送過來的配電箱的電流信號。

4.4.3.2集中監(jiān)控設(shè)備

電氣火災集中監(jiān)控設(shè)備及系統(tǒng)WEFP-S，依托Windows系統(tǒng)平臺上的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件，可實現(xiàn)對WEFP-S系列各型探測器的最優(yōu)集中管理。該設(shè)備安裝于消防控制室，可以實時顯示每個測控點A、B、C三相電流、電壓值，溫度值，剩余電流值，剩余電流百分數(shù)值及分、合閘狀態(tài)顯示；也可以進行過流報警、過壓報警、欠壓報警、超溫報警、剩余電流報警等，還可增加其他方式的報警。

5 結(jié)束語

電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)一般設(shè)置在火災危險性大、人員密集等場所。剩余電流報警裝置的電流限值應根據(jù)現(xiàn)場測量線路正常運行時的實際剩余電流值校驗。其值應為實際剩余電流值的2～4倍。

參考文獻：

[1] GB14287.1—2014《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)》

[2] 《WEFP電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)》

[3] GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》

[4] GB50116-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（2018年版）

（作者單位：中國輕工業(yè)西安設(shè)計工程有限責任公司）