浅谈电气火灾监控系统在大型建筑内的应用

2016-03-18安徽省建筑科学研究设计院安徽合肥230001

安徽建筑 2016年3期

余　波　（安徽省建筑科学研究设计院，安徽合肥 230001）

浅谈电气火灾监控系统在大型建筑内的应用

余波（安徽省建筑科学研究设计院，安徽合肥 230001）

电气造成的火灾初期不能简单用水进行扑救，需切断电源，而对于大型建筑配电箱位置一般只有物管人员才清楚，给扑救加大难度，电气火灾监控系统是对接地故障和过载两种情况引起的电缆高温先期预报警系统，故功能复杂的大型建筑宜设置电气火灾监控系统。电气火灾监控系统与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因电力系统引起的火灾损失，而火灾自动报警系统是为了减少因电力或由火引起的火灾损失。所以大型新建或是改建工程项目，不仅要求设置火灾自动报警系统，还需设置电气火灾监控系统。

电气火灾监控系统；电气火灾监控探测器

1　规范依据

设置电气火灾监控系统的国家规范及其条文依据为：

①《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）第10.2.7条；下列建筑或场所的非消防用电负荷宜设置电气火灾监控系统：

a.建筑高度大于50m的乙、丙类厂房和丙类仓库，室外消防用水量大于 30L/s的厂房（仓库）；

b.一类高层民用建筑；

c.座位数超过1500个的电影院、剧场，座位数超过3000个的体育馆，任一层建筑面积大于3000m2的商店和展览建筑，省（市）级及以上的广播电视、电信和财贸金融建筑，室外消防用水量大于25L/s的其他公共建筑；

d.国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑。

②《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）第13.12.1条为防范电气火灾，下列民用建筑物的配电线路设置防火剩余电流动作报警系统时，应符合下列规定：

a.火灾自动报警系统保护对象分级为特级的建筑物的配电线路，应设置防火剩余电流动作报警系统；

b.除住宅外，火灾自动报警系统保护对象分级为一级的建筑物的配电线路，宜设置防火剩余电流动作报警系统。

③《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）第9章节:

9.1.1电气火灾监控系统可用于具有电气火灾危险的场所。

9.1.2电气火灾监控系统应由下列部分或全部设备组成：

1）电气火灾监控器;

2）剩余电流式电气火灾监控探测器;

3）测温式电气火灾监控探测器。

9.1.4非独立式电气火灾监控探测器不应接入火灾报警控制器的探测器回路。

9.1.6电气火灾监控系统的设置不应影响供电系统的正常工作，不宜自动切断供电电源。

9.2.1剩余电流式电气火灾监控探测器应以设置在低压配电系统首端为基本原则，宜设置在第一级配电柜（箱）的出线端。在供电线路泄漏电流大于500mA时，宜在其下一级配电柜（箱）设置。

2　电气火灾监控系统设置注意事项

在电气建筑设计过程中，哪些建筑需做电气火灾监控系统，需依据《建筑设计防火规范》和《民用建筑电气设计规范》。但该两本规范规定的内容不尽相同，主要依据还是偏重于《建筑设计防火规范》，因为首相该规范版本更新，另《民用建筑电气设计规范》暂只对剩余电流动作报警系统有要求。其实电气火灾监控系统是包含剩余电流监控报警和过载温度监控报警，而《民用建筑电气设计规范》只要求了其中一项。另外《建筑设计防火规范》要求的是大型建筑“宜”设置电气火灾监控系统，表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的。的确从正常的配电设计规范，进线或楼层配电箱总开关均应带防火灾的漏电保护，各级配电开关整定值也是必须小于导线或电缆的正常载流量以及线路短路时开关会自动跳闸，也就是说配电开关需要带短路保护和过载保护（消防设备开关过载报警不跳闸），即正常的配电系统不会产生电气火灾，做这套系统是为了再加一道保护，另外大楼设计后装修以及后期的维护电力系统都不是专业人员设计、整改，会有很多不规范，从而增加了电气火灾的风险。

从设计的角度没有特殊情况是要按照该规范规定的建筑做都需要做上，如有特殊情况也要事先咨询当地消防管理部门，他们对该项在审图和验收时是否有明确要求。《火灾自动报警系统设计规范》是在确定该建筑做电气火灾监控系统的情况下，如何做该系统。本文摘要其中设计过程中比较重要的部分，首先是《火灾自动报警系统设计规范》9.1.2条；电气火灾监控系统应由下列部分或全部设备组成：①电气火灾监控器；②剩余电流式电气火灾监控探测器；③测温式电气火灾监控探测器。也就是说我们只做电气火灾监控系统功能的其中一项如剩余电流监控系统也是满足规范要求的。第二只做非消防的配电线路，消防配电线路均不做，第三非消防的配电线路中的配电箱也可以不每个箱子都做，而是仅在第一级配电柜（箱）的出线端设置也满足要求，第四电气火灾监控系统不宜切断供电电流，也就是说在出线故障时只能报警，让值班人员检查故障点。设计人员要注意一点是很多设计包括审图办都要求在做了剩余电流监控系统后配电线路进线箱或楼层配电箱总开关选用不带漏电保护型，因为电气火灾监控系统后期开发商不少是不做该系统了。导致配电开关又没有漏电保护，增加线路的漏电火灾风险，所以设计人员在得知建设单位不做电气火灾监控系统时，应把需要的开关变更为带漏电型。

3　基本组成及其工作原理

电气火灾监控系统一般分为管理层、通讯层、设备层。由电气火灾监控主机、通讯线缆、末端电气火灾监控探测器及其附件剩余电流互感器组成，主机根据所带的点数有柜机式、琴台式、挂壁式，主机工作电源为220V 50HZ，要求有两路电源，备用电源若采用蓄电池，持续工作时间不少于3h。主机一般为全天工作制，系统总线采用ZR-RVS 2*1.0双绞线，穿钢管敷设，信号传输距离可达到1.5km。末端探测器主要是检测漏电电流和电缆温度，一般一个探测器可监控该配电箱内多个回路电缆的电流和温度，当回路中发生漏电时，通过剩余电流互感器的电流矢量和不为零，如果剩余电流超出探测器的设定值，那么探测器将发出声光报警，若探测器采用可切断电流型，则可通过脱扣器切断线路电流，同样当回路的温度超出正常设定值时探测器将发出声光报警，同样若探测器采用可切断电流型，则可通过脱扣器切断线路电流，所有探测器的报警以及切断断路器的信号均传至后台主机。剩余电流互感器分模拟式和数字式，互感器一般测量范围30～1000mA，电流比值一般2000∶1。

4　组成方案

对于大型住宅小区或大型综合体建筑群，宜采用主监控主机加分监控主机的形式，主监控设备宜采用琴台式或柜体式，分监控设备宜采用挂壁式，主监控设备设于消防总控制室，分监控设备设于消防分控制室或值班室，末端采用电气火灾探测器，系统采用RS-485网络通讯，以太网通讯。

对于大型单体建筑，主监控设备宜采用琴台式或柜体式，主监控设备设于消防控制室，末端采用电气火灾探测器，系统采用RS-485网络通讯，以太网通讯。

对于中小型单体建筑，主监控设备宜采用挂壁式，主监控设备设于消防控制室或值班室，末端采用电气火灾探测器，系统采用RS-485网络通讯，以太网通讯。

对于部分小型建筑，在受条件影响的情况下不便设置电气火灾监控的网络系统，则可以采用一体化电气火灾监控设备，该设备无网络系统及其后台。分两种形式：一种形式为探测器直接和断路器及其附件剩余电流互感器合并成一体化设备，当漏电超过设定值时，发出声光报警，并控制断路器切断电流，该设备与漏电断路器又有所不同，该设备带有漏电显示功能；另一种形式仅为探测器及其附件剩余电流互感器合并成一体化设备，设在断路器后的回路上，当漏电超过设定值时，仅发出声光报警，不切断回路电流。