轨道交通电气火灾监控系统报警分析与处置措施

王静

摘要：根据JGJ243—2011《交通建筑电气设计规范》，城市轨道交通地下车站应设置电气火灾监控系统。在《建筑设计防火规范（2018年版）》（GB50016—2014）中，城市轨道交通车站属于室外消防用水量大于25L/s的其他公共建筑，其非消防用电负荷应设置电气火灾监控系统。电气火灾监控系统作为一种电气火灾预警手段，在城市轨道交通工程中越来越受到重视和广泛应用。电气火灾监控系统中的探测器有两种：剩余电流型和测温型。目前，剩余电流检测仪广泛应用于国内城市轨道交通项目中。因此，本文不对带感温探测器的电气火灾监控系统进行分析。根据现场运行反馈，使用剩余电流探测器的电气火灾监控系统的误报警现象（以下简称“误报警”）普遍存在，且难以控制。由于虚警的负面影响已经严重制约了探测器发挥其应有的功能，因此有必要对其原因和处理方案进行深入分析。基于此，本篇文章对轨道交通电气火灾监控系统报警分析与处置措施进行研究，以供参考。

关键词：轨道交通;电气火灾监控系统;报警分析;处置措施

引言

随着我国经济的高速发展，人们的生活水平逐步提高，各行各业的用电量呈现出稳步上升趋势，与之而来的电气火灾问题也愈发严重，根据《火灾统计年鉴》，近年电气火灾在各类火灾事件中占比高达34%，位于所有火灾原因之首。各行各业都开始关注电气火灾的监控和预防，电气火灾监控系统逐步成为了消防中必不可少的监控系统。特别是目前，国家刚刚对电气火灾的产品标准和设计规范都进行了更新，加强了对产品的技术要求及设计的规范性，显示出电气火灾监控愈发重要。电气火灾监控主要分为剩余电流式、测温式及故障电弧式电气火灾监控系统。目前广泛使用的剩余电流式电气火灾监控系统主要依靠对回路中剩余电流进行实时采样计算有效值，然后与预先设置的报警阈值进行比较，若实时值大于阈值，则进行报警处理，反之回路处于正常状态。这种形式的报警系统在前期得到了广泛的应用和实施，但根据长期现场应用反馈来看，此种方式实际运用存在较多测量不准及误报警情况。

1剩余电流式电气火灾监控系统工作原理

电缆线路运行不均匀或使用时间过长时，绝缘损坏可能发生，接地电弧可能发生在较低的位置，接地电弧引起的火灾是一种短路火灾，在电气火灾中发生的概率较高，而且是最大的为了减少这种缺陷的发生，必须采取措施及时发现接地缺陷，很难使用整体过流保护装置来保护接地短路的火灾，但残馀电流可以检测到它对这些缺陷足够敏感 它可以对接地故障及时作出反应，可以采取切断电源或发出信号的行动。 残馀电流型电气火灾监控系统的工作原理是，使用残馀电流检测线圈检测工作线上I1、I2、I3、n的矢量和总和，并将阈值设置为报警信号，提醒操作人员检查，原理图如图1所示。

工作原理：1）在正常无故障运行模式下，I1+I2+I3+IN=IX（1），I1、I2、I3和IN分别表示低压配电系统相位和中性点正常运行的电流矢量值;IX是系统电缆的正常泄漏电流。通常，IX较小且不超过预先定义的临界值（一般缆线泄漏电流值可参考国家土木工程设计和工程测量）。2）工作状态故障当工作线路绝缘损坏时，接地电弧光电路出现故障，短路电流为ID。因此，此电路的残馀电流为I1+I2+I3+IN=IX+ID（2），ID为地线电流;IX+ID大于500mA预设安全阈值。残馀电流检测将检测数据下载到主机并发出警报。

2电气火灾监控系统应用的管理

必须充分考虑到监测系统的建立范围和投资，以确保监测点的数目、投资、安全和产品类别之间的适当平衡。必须确保在一级配电箱一级低压柜中设置监控点，同时允许其履行基本功能，同时还能有效控制设备的投资和布线成本。此外，该系统的监测数据非常精确和专业化，探测器分布均匀，因此在设计过程中需要确保所有链路上接口标记的完整性和清晰度。在具体实施过程中，安装和开发应由高度合格和经验丰富的实施单位进行，以确保监测系统在实际实施过程中的稳定运行。需要澄清执行界面。目前，有些项目是通过配电箱制造商购买和安装的，而且由多家供应商提供的现场配电箱经常出现问题。但是，监测系统具有良好的完整性。如果单位、链不能有效配合和正确连接，可能会使系统调试工作不稳定。在某些项目中，可以完全保证购买和安装电力不足或消防系统，但安装需要与配电箱供应商充分协调，这涉及确定等问题如果没有良好的合作关系来迫使它这样做，后续工作就会有隐患，无法充分保证工作的质量和持续时间。更现实的做法是，由主要当事方或a当事方牵头，确定监测系统的具体采购标准，然后根据库存内容合理分配给专业供应商，并将主机调试总线路由项目分配给专业供应商为了有效确保系统的顺利实施。

3具备调节功能的电气火灾监控系统

为了使电气火灾报警系统报警更加精确，对电气火灾报警系统的阈值设定方法进行了改良，采用动态阈值的形式，系统报警阈值不再是固定不变的设定值，而是根据实时的泄漏电流测量结果不断进行修正。首先，报警阈值中剔除固有泄漏电流的影响，即报警阈值是在固有泄漏电流的基础上加安全阈值得到;其次，波动泄漏电流增大时，报警阈值自动提高，泄漏电流变小时，报警阈值自动调低，对实时测量结果动态跟踪，排除固有泄漏电流及其波动对报警的影响。在此基础上自动修正而来的阈值，仅对系统中真正的剩余电流产生反应。采用动态阈值时的剩余电流如图2所示。

报警阈值随测量结果实时更新，只在真正漏电发生时，才触发报警阈值，系统发出漏电报警。对图2动态阈值设置的形式稍作变通，即将固有泄漏电流及其波动实时从测量结果中剔除，即可得到还原真正的剩余电流。这样做的好处是，可以继续采用固定方式设置阈值。动态阈值设置的形式稍作变通后的剩余电流如图3所示。

3处理措施

3.1回路固有漏电的排查治理

1）保持设备运行状态，测量供电线路末端的泄漏电流值。如果供电线路末端泄漏电流测量值与线路的第一端基本相同，则可以确定是设备泄漏;如果供电线路端漏电流测量值与线路的第一端不一致，且偏差很大，则可以确定是供电线路漏电流。线路漏电时，应进行线路绝缘损坏检查，必要时应更换供电线缆。2）建议多分支回路线路选用具有内部漏电补偿功能的检测仪，并设置合理的电路漏电基准值，防止误报警。{ ＼ f53 }）考虑到变电所至环控柜供电线路电流大，环控柜端设备多，回路内部漏电多（一般大于{ 1 } 300ma { 2 }），建议合理设置环控负荷回路检测仪的位置。

3.2减少剩余电流的措施

（1）安装残馀电流互感器时，应严格区分线n和Pei线，线n为蓝色，Pei线为黄色，不得任意混合。（2）电线不得用作钓丝，不得多次接地。（3）線n应引入电气火灾监测系统的电流互感器，接线方向应符合相线，不得倒置。（4）严禁穿越电气火灾监测系统的残馀电流互感器。（5）应严格控制电缆头的制造工艺，采用绝缘良好、泄漏电流低的接线方法，进行检测。（六）安装配电系统后，包括设备、管道等。，通电前应测试电路绝缘性能，并检查PE和n线的布线。

结束语

近年来，国家有关规范和标准对电气火灾灾害的监测进行了描述，地下城市轨道应建立电气消防系统。同时，城市轨道交通遵循电气消防系统的“预防性”安全概念和预警特性。今后，该系统将在城市轨道上得到更广泛的应用。本文结合整个棚户区线的电气和消防设备的使用，对电气消防系统的组成、设计和调试以及在地铁运行中的应用进行了简单的描述和分析，希望能为以后的设计使用提供参考。

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