医院病房改造工程中漏电火灾报警系统的技术应用

张 蓓 周卫新

[摘要] 本文结合某医院病房楼改造工程实例,介绍了漏电火灾报警系统这一新型电气防火系统,分析并提出了设计、验收、调试中应注意的问题。

[关键词] 漏电 火灾 报警

[Abstract] In this paper, a hospital ward floor renovation project examples,describes the leakage of this new type of electrical fire alarm system, fire protection systems, analyzed and presented the design, inspection, testing should be attention.

1.安装漏电火灾报警系统的必要性

目前建筑内火灾事故的发生有一部分是由于电气火灾引起的。由于供电线路及设备安装使用不当、线路老化或机械损伤等原因,造成其绝缘性能下降,导致供电线路及设备与大地之间有不正常的电流流过,产生漏电。

电气线路及装置因绝缘破损发生接地故障时,在漏电点处可能引起电火花并产生电弧。这种电弧由于有很高的阻抗,它限制了故障电流,不足以使过电流保护电器动作或不能及时动作来切断电源,而几百毫安的漏电电流产生的电弧局部温度高达20000C以上,可引燃周围的可燃物造成火灾。

为遏制电气火灾事故的发生,国家近几年颁布实施的相关规范,如:《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)、《建筑设计防火规范》GB50016-2006中均提出在建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。

2.漏电火灾报警系统的有关国家标准

2.1 现行国家标准《电气火灾监控系统》14287-2005

2.1.1 此标准为制造标准,共分为3部分,电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器、测温式电气火灾监控探测器。

电气火灾监控系统被定义为:当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时,能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统,它由电气火灾监控设备、电气火灾监控探测器组成。

电气火灾监控设备被定义为:能接收来自电气火灾监控探测器的报警信号,能发出声、光报警信号和控制信号,指示报警部位,记录并保存报警信息的装置。

电气火灾监控探测器被定义为:探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数变化的探测器。探测器分为两种型式:剩余电流式电气火灾监控探测器和测温式电气火灾监控探测器。

2.1.2电气火灾监控系统设备应具备的主要功能

1.监控设备应能接收来自探测器的监控报警信号,并在30s内发出声、光报警信号,指示报警部位,记录报警时间,并予以保持,直至手动复位。

2.报警声信号应手动消除,当再次有报警信号输入时,应能再次启动。

3.监控设备自身发生故障时,应能在100s内发出与监控报警信号有区别的声光故障信号;故障期间,非故障回路的正常工作不应受到影响。

2.1.3剩余电流式电气火灾监控探测器应具备的主要功能

1.当被保护线路剩余电流达到报警设定值时,探测器应在60s内发出报警信号。

2.探测器报警值不应小于20mA,不应大于1000mA,且探测器报警值应在报警设定值得80%～100%之间。

3.探测器在报警时应发出声、光报警信号,并予以保持,直至手动复位。

2.1.4测温式电气火灾监控探测器应具备的主要功能

1.当被监视部位温度达到报警设定值时,探测器应在40s内发出报警信号。

2.探测器的报警值应设定在55℃～140℃的范围内。

3.探测器在报警时应发出声、光报警信号,并予以保持,直至手动复位。

2.2现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB50045(2005版)

此标准中要求“高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。”

2.3 现行国家规范《建筑设计防火规范》GB50016-2006

此标准中要求“商店、剧院、电影院、体育馆等人员密集场所宜设置漏电火灾报警系统。”

3.关于系统名称的解释

有2可知,现行国家标准对为防范电气火灾而采用的报警系统的名称并未统一,《电气火灾监控系统》14287-2005将此系统称之为“电气火灾监控系统”, 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045(2005版)、《建筑设计防火规范》GB50016-2006称之为“漏电火灾报警系统”。由于名称不一致,在实际应用中有可能造成误解,因此,有待于国家规范的制定部门对其进行统一。本为采用设计图纸说明“漏电火灾报警系统”这一名称。

4.漏电火灾报警系统的设计

以国内某医院病房楼改造工程为例,介绍该系统的基本情况:本工程为旧病房楼改造工程,总建筑面积为23000m2。改造完成后与4万多m2新病房楼结构上连通。此工程用电负荷为一级,防火等级为一级。

本工程低压照明配电干线采用封闭母线供电,漏电火灾报警探测设备安装在封闭母线插接箱内,共12层每层分两路配电,用以实现对线路电气火灾的探测、报警。本系统设计将报警信号就近接入消防报警模块,相当于并入了火灾自动报警系统。

5.漏电火灾报警系统验收中应注意的问题

5.1事前控制

在安装前要有预见性的要求漏电火灾报警器设备厂家、配电柜厂家、配电系统施工单位三方充分沟通,协调有关安装方式、尺寸和电气技术参数。防止安装时不必要的返工,造成质量问题。

在设备进场时要对照图纸检查漏电火灾报警系统等参数是否满足被保护线路、电气设备及设计的要求,主要对厂家提供的检验报告进行检查。

5.2事中控制

漏电火灾报警装置有分体机和一体机两种结构,本工程采用一体机。特别要注意保护装置漏电流报警器电源侧和负荷侧的接线方式,不能反接;同时注意强弱电分开走线,防止接错线或搭线,造成强电串入漏电火灾报警系统总线中,烧毁整个漏电火灾报警系统。

安装完成之后,要进行配电系统剩余电流的检测,及时排除剩余电流异常情况,并作详细记录。

检查报警电流和报警时间是否满足设计要求。对每一台设备安装通电后进行了现场的测试。

5.3事后控制

安装完成之后,应建立保存漏电火灾报警系统的安装和试验记录;根据电子式剩余电流动作保护装置使用寿命的要求,一般工作年限为6年,超过规定年限应进行全面检测。

6.固有泄漏电流的估算及漏电火灾报警电流值的确定

6.1漏电火灾报警系统探测器的报警设定值应考虑配电系统及用电设备的正常泄漏电流。用户侧的正常泄漏电流与室内布线和电器设备的对地阻抗有关。

6.2配电系统及用电设备的正常泄漏电流以实测为准,并参考厂家提供的数据。表1和表2为有关资料上提供的数据。

按照GB14287.2-2005的要求:“探测器报警值不应小于20mA,不应大于1000mA,且探测器报警值应在报警设定值的80%~100%之间。”考虑到医院的特殊性,对泄漏电流报警值本工程的电路系统进行了计算。

本工程每层为一个防火分区,每层主要照明为荧光灯,灯的数量为150盏左右,每层用电脑约20台,每层用在照明回路的电线(4、6 mm2)约为5000～6000m,同时考虑其他用电设备的泄漏,最终计算系统泄漏电流在300 mA左右。

现场对每一台设备安装通电后进行了现场的测试,实测泄漏电流均大于300mA,数据作为设计参考依据,确认漏电火灾报警电流为500mA,并将报警信号上传消防控制室。

通过在本病房楼改造工程中应用漏电火灾报警系统,笔者认为必须根据工程实际,对供电系统和设备进行固有正常泄露电流的计算,才能较好地设定漏电火灾报警值,既能保证供电系统地正常运行,也能有效地预防电气火灾的发生,同时也必须做好设备验收和调试工作,这样才能使漏电火灾报警系统发挥其应有作用。