火灾监控系统设计、施工、应用方案技术探讨

■华侨大学 黄永福

1 电气火灾监控探测器具体设计安装位置

由于《高层民用建筑设计防火规范》是建筑设计规范，而不是电气火灾报警系统产品检验标准，更不是电气火灾报警系统设计、施工验收规范，因此，条文要求比较粗，造成目前电气火灾报警系统设计、施工、验收没有明确标明，势必影响到电气火灾报警系统工程的顺利施工和运行，影响其电气火灾报警系统功能的正常发挥。

1.1 相关规定

根据国标《电气火灾监控动作保护装置的安装和运行》GB13955-2005中，关于分级保护的规定，安装电气火灾监控火灾监控装置时，应对建筑物内防火区域作出合理的分布设计，确定适当的保护范围、预定的电气火灾监控动作值和动作时间，并应满足分级保护的动作特性要求，缩小故障切断电源时引起的停电范围。?因此，设计时首先应对控制配电系统的相关参数有一个比较清楚的了解，研究有关控制配电线路的相关图纸，并将建筑电气的分布情况进行调查，确定配电设备（配电箱、盘、柜）的位置，把电气火灾监控探测器分配到相应的配电设备上，根据实际情况、如：整定电流、正常泄露电流的估算、确定电气火灾监控探测器的数量配置。为避免重复设置，分配原则如下：根据建筑用电负荷和线路具体情况，确定采用两级或三级保护模式；一般所有的两级开关处都要安装电气火灾监控探测器；三级处开关是否安装应根据负荷实际情况和建筑用途、火灾危险性等实际情况确定。在确定了电气火灾监控探测器安装位置后，应以总线方式设计、布线，总线制为四芯线，应形成独立的系统总线，四芯总线信号经总线制传送仪转换成RS232信号，与终端控制台（漏电报警系统主机）构成的电气火灾报警系统。总线制传送仪和终端控制台（漏电报警系统主机）应安装在消防中心或值班室。

1.2 重要负荷

重要负荷包括消防、安防、应急电源、通道照明线路及不允许断电的重要场所，根据GB13955?4.6规定，应安装报警式的电气火灾监控探测器，具有采集漏电电流、过电流等信号，超过设定值时，只发出声光报警信号，但不切断电源，同时将采集的信号，通过总线方式，传送到控制中心，可设置手动断电模式，既保证了用电安全又保证了供电的不间断性。

1.3 设计中必须注意分级保护、避免大范围停电的原则

为防止电气火灾，GB13955-2005强调采用分级保护时，电源端或分支线路上的电气火灾监控保护装置应与末端的电气火灾监控保护装置的动作特性应当协调配合，实现具有动作选择性的分级保护，避免大面积停电。一般情况下，在电源进线端或分支主回路上，应选用低灵敏度延时型的电气火灾监控保护装置。而在末端，漏电动作电流IΔn≤30 mA，额定动作时间Tn＜0.1 s，主要用于防人身触电保护，与电气火灾报警系统是互补关系。

建筑各楼层总进线处可安装一台或若干台电气火灾监控探测器，但应根据正常泄漏电流大小，正确并选择参数适合的电气火灾监控探测器。一般总进线处的电气火灾监控定为200～500 mA。

1.4 设置场所

1.4.1 一般规定

（1）设置电气火灾监控系统，应根据火灾自动报警系统保护对象火灾危险性等级确定。

（2）一个电气火灾报警探测区域不应超过一个防火分区。

1.4.2 特级保护对象设置电气火灾监控系统要求

（1）配电室重要的低压出线回路，宜设置电气火灾探测器。

（2）防火区域照明总配电箱进线处应设置电气火灾探测器。

（3）电力总配电箱进线处宜设置电气火灾探测器。

（4）建筑物内的观众厅、会议厅、多功能厅等人员密集场所配电箱进线处应设置电气火灾探测器。

（5）建筑物内的歌舞厅、卡拉OK厅（含具有卡拉OK功能的餐厅）、夜总会、录像厅、放映厅、桑拿浴室、游艺厅（含电子游艺厅）、网吧等歌舞娱乐放映游艺场所的配电箱进线处应设置电气火灾探测器。

（6）建筑物内的地下商店（场）的配电箱进线处应设置电气火灾探测器。

（7）其他电气火灾危险性大的场所。

1.4.3 一级保护对象设置电气火灾监控系统要求

（1）照明总配电箱（地下车库除外）进线处应设置电气火灾探测器。

（2） 第（4）、（5）、（6）、（7）条规定的场所应设置电气火灾探测器。

1.4.4 二级保护对象设置电气火灾监控系统要求

（1）照明总配电箱进线处宜设置电气火灾探测器。

（2） 第（4）、（5）、（6）、（7）条规定的场所宜设置电气火灾探测器。

1.4.5 学生宿舍、老人福利设施、幼儿园、盲人学校、聋哑学校，照明总配电箱进线处宜设置电气火灾探测器。

1.4.6 国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑，供电回路、配电箱进线处应设置电气火灾探测器。

1.4.7 除高层建筑外的家具城、服装城、建材城、灯具城等火灾危险性大、人员密集场所，照明、电力配电箱进线处宜设置电气火灾报警监控系统。

1.5 设置方法

（1）电气火灾监控系统的报警信号应设在消防控制室或有人值班的场所。

（2）电气火灾监控系统，应仅作用于报警。

（3）选用的剩余电流探测器的额定剩余报警电流，应不小于被保护电气线路和设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍，且不大于1000 mA。

（4）当需要对重要场所的导体连接部位监测温度时，宜设置测温式电气火灾探测器。

（5）电气火灾监控系统可自成系统，当并入火灾自动报警系统时，应采用独立显示器。

2 电气火灾监控探测器的安装方式

根据电气火灾监控探测器产品的选型和工程配电系统特点，一般有以下几种设计方式：

2.1 配电箱或控制箱内部形式的安装设计

一般用于新工程在楼层设有专门楼层配电箱或控制箱。电气火灾监控探测器直接安装在配电箱或控制箱内部适当位置。

2.2 配电箱或控制箱（柜）外部形式的安装设计

电气火灾监控探测器单独做成一个箱体，将总电源通过电气火灾监控探测器，电源再接入配电箱或控制箱。

对于新旧（改造）工程的应用，电气火灾监控探测器只需将电源先引入漏电报警开关装置后再接入配电箱或控制箱。

专门安装漏电控制器的防火监控箱设在配电箱或控制箱附近。改造工程建议采用矩型的电流互感器，可以尽量不触动原来配电箱（柜）的内部导线和器件布置。

2.3 配电柜成套形式的安装设计

直接在配电箱或控制箱面板上嵌入漏电控制器，只考虑在柜内适当位置固定电流互感器（一般在主空开上端或下端），不改动配电柜内部结构，不需增加单独的漏电控制器安装箱，即美观、又不占空间。应在设计中明确提出要求，在施工图会审完毕，由配电柜成套厂考虑预留面板上嵌装电气火灾探测器的开孔尺寸。

3 电气火灾报警系统安装中应注意以下事项

3.1 电气火灾报警系统施工主体单位

根据上述电气火灾报警系统的特点，电气火灾报警系统具有很高的独立性，但与配电系统密不可分，纳入强电系统施工比较便于协调配合。反之，实践证明，归入消防报警系统施工单位施工，则容易扯皮，协调配合困难，加上其对控制柜强用不熟悉，对强电导线连接、安装位置等比较陌生，施工质量难以保证。

3.2 电气火灾报警系统的施工要求

国家标准《剩余电流动作保护装置的安装和运行》 GB139 55第6部分“电气火灾监控保护装置的安装”明确指出：“电气火灾监控保护装置安装应充分考虑供电方式、供电电压、系统接地型式及保护方式。电气火灾监控保护装置的形式、额定电压、额定电流、短路分断能力、额定剩余动作电流、分断时间应满足被保护线路和电气设备的要求，在不同的系统接地形式中应正确接线”。

3.3 操控

本系统主机可与1250台电气火灾探测器进行循环操作控制，利用普通电话线方式与微机联网，微机通过RS32通讯口（COM1）经FH总线制传送仪与探测器相联，当发生电气故障时，相应分机自动将报警信息传送给系统微机, 微机收后，微到报警信息机系统界面显示故障类型和语音提示， 监控系统根椐报警信息，可调出相应的负载电气线路图,从而及时准确地指导维护人员对故障进行处理。

4 电气火灾报警系统的投入使用时，应注意以下事项

（1）接线时，应按电气火灾监控探测器标明的电源进线端和出线端，正确接线，不得反接。

（2）安装塑壳断路器时，应按要求，在电弧喷出方向有足够的飞弧距离。

（3）安装时，必须严格区分N线和PE线，3P四线式或4P四线式的N线应通过电气火灾监控系统的电流互感探测器。通过电气火灾报警系统的电流互感探测器的N线，不得作为PE线，不得重复接地或接设备外露可接近导体。PE线不得接入电气火灾监控保护装置。

（4）电气火灾报警系统纳入配电系统施工单位施工时，双方应充分沟通，协调有关安装方式、尺寸和电气技术参数。新工程使用电电气火灾报警系统时，在配电柜（箱）订货时，应向厂家索取产品外形尺寸、开孔尺寸，以便于计算安装位置。

（5）《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-2005的9.1.1条要求，电气火灾报警系统应当按照消防用电的规定执行。因此，无论消防中心设置的终端控制台（漏电报警系统主机），都要按照消防用电的规定执行，接入消防用电。

（6）电气火灾报警系统的电流互感探测器在配电柜（箱）内安装，要特别注意施工安全，要在断电情况下施工，并注意强弱电分开走线，特别注意防止接错线或搭线，造成强电串入电气火灾报警系统的总线制四芯线中，烧毁整个电气火灾报警系统。

（7）改造工程一般应将电气火灾监控探测器/电气火灾监控探测器置于塑壳断路器下端出线处，当安装不便时，可考虑安装于塑壳断路器的入线端。

（8）施工单位应配备移动式（手持便携式）电气火灾监控检测仪，并在调试时先进行配电系统电气火灾监控的检测，及时排除电气火灾监控异常情况，并作详细记录。根据GB13955标准5.7.3和5.7.5要求，设定合适的漏电流报警阀值，通常报警设定值取值不小于线路和设备正常运行泄漏电流值的两倍。

（9）总线制四芯线以并联方式，将所有电气火灾监控探测器连接起来，总线引到控制中心，经总线制传送仪转换成RS232串口信号，连接到接收主机，主机应安装漏电监测软件，具有双向通信功能实现“遥调、遥测、遥控、遥讯。”

（10）根据GB13955标准6.3.7要求，安装完成后必须要有如下的检验项目：按动电气火灾监控探测器的“自检”试验按钮，试验是否脱扣动作。此项测试应逐一进行，用试验按钮连续试验3次，应正确动作，消防中心漏电报警系统主机应显示当前状态、地址并自动记录；带额定负荷电流分合5次，均可靠动作，不应有误报警现象；手动对各配电箱进行远程断电测试，应正确无误。

（11）在消防控制中心，操作漏电报警系统主机，应能对任意的故障监测点进行操作控制，当按下“试验”按钮时，终端控制台（漏电报警系统主机）应能自动接收显示故障状态、地址码，同时记录当前状态并可查询。

（12）漏电报警系统使用的管理制度：每月需在通电状态下，可以暂时允许断电的情况下，按动试验按钮，检查电气火灾监控探测器动作是否可靠。雷击或消防联动断电原因使电气火灾监控探测器动作后，应作检查。电气火灾监控探测器动作后，经检查未发现事故原因时，允许试送电一次，如果再次动作，应查明原因找出故障，不得连续强行送电。严禁跨接、短接使用电气火灾监控探测器。

5 结束语

火灾报警系统监控之一漏电火灾报警系统，自《高规》2005年11月发布以来，目前市场上系统产品分为三种系列，一种是以剩余电流探测器、漏电火灾报警探测器、系统主机等组成。另一种是以剩余电流探测器、漏电报警模块、塑壳断路器集一体称“电气火灾探测器”、 系统主机等组成系统。第三种，以若干个电流探测器、火灾监控器等组成多回路探测系统。综上所述都可有效地防止电气火灾，但对一体式电气火灾探测器选型时，应考虑其产品外形体积以及断路器的分断能力等电气参数，包括漏电报警电流的设置，使电气火灾报警技术得到应有发挥作用，笔者呼吁电气火灾报警技术广泛应用，需得到广大业主、消防部门的高度重视，才能有效地防止电气火灾的上升趋势，从而保障人们的生命财产安全。

参考资料：

[1] 高层民用建筑设计防火规范.GB50045.

[2] 电气火灾报警系统.GB14287-2005.