浅析电气火灾监控系统设计

关世为 夏志丹

摘 要：电气火灾监控系统在近些年的工程设计中应用的越来越多，但是国家规范和行业标准并无详尽条文规定。文章阐述了电气火灾监控系统的组成结构。作者浅析了不同类别建筑的电气火灾监控系统设计。

关键词：电气火灾；监控系统；漏电

引言

文章主要浅析一下电气火灾监控系统，电气火灾监控系统随着建筑设计防火规范的完善而在工程中不断普及、应用，作者对火灾监控系统的设计进行分析，希望通过交流，共同更加合理地应用火灾监控系统，有效地防止电气火灾的发生。

1 设置电气火灾监控系统的必要性

随着科技的发展，建筑自动化程度越来越高，建筑物用电设备及电气线路越来越多，由此带来的问题就是电气火灾高发。

在2008～2012年，全国公安消防部门共统计出20.8万起电气火灾，占此阶段火灾的33.37%。2013年6月3日，吉林宝源丰禽业有限公司主厂房部分电气线路短路，发生火灾，造成121人死亡，76人受伤，直接经济损失1.82亿元的惨剧。以上情况说明我国老旧的建筑在设计时消防设计要求低，审查标准也不如现在高，所以更加容易发生火灾，更加有必要增设电气火灾监控系统。

针对电气火灾高发的现状，在《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）这两本规范中明确要求在建筑物中设置电气火灾监控系统的同时，最新执行的《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013中还专门增加“电气火灾监控系统”这章内容，对电气火灾监控系统做了比较详细的规定。

2 电气火灾成因及特点

电气火灾的起火原因主要有三种方式：（1）电火花与电弧，单相接地故障时，会产生电弧。故障电流很小，通常不能使电流断路器动作；（2）电气设备或电气线路上产生高温导致；（3）由于接线端子导线与端子接触不良产生的危险高温。电气线路的功能是输送电能，由于电气线路过电流、断零使电压过高或过低等故障产生电火花触及周边可燃物体，引起火灾。

造成接触不良的原因主要表现在以下几个方面：a.电气接头表面氧化，导致接触电阻过大；b.电气接头松动、不够牢固；c.电气接头长期过负荷运行；d.电气接头因振动或由于发热作用，使连接点发生腐蚀现象，导致接触电阻过大；e.铜、铝连接处未按规定方法处理，发生电化反应，导致接触电阻过大。

3 电气火灾监控系统的构成

电气火灾监控系统应由下列部分或全部设备组成：电气火灾监控器；剩余电流时电气火灾监控探测器；测温式电气火灾监控探测器。

4 剩余电流式火灾监控的原理及设置

在最理想的情况下，剩余电流式火灾监控系统应根据配电系统构成，可以分为三级，末端配电箱一级，楼层或防火分区一级，总进线或变电所一级。在每个配电箱或配电柜内设置剩余电流式电气火灾探测器，探测器的报警值不应小于20mA，不应大于500mA，且探测器报警值应在报警设定值的80%～100%之间。可根据设备和保护线路正常运行时的最大自然漏电电流值的两倍左右来设定报警值，但不应大于500mA。一般在最末一级设几十毫安左右的漏电电流，在楼层或防火分区宜为300mA，总进线或变电所一级宜为500mA。

若电气设备中电流、剩余电流等参数发生异常，达到探测器的设定值时，30s内发出声、光报警信号，指示报警部位，记录报警时间，并予保持，直至手动复位。当再次有报警信号输入时，应能再次启动。当设备自身故障时，如断路、短路等应在100s内发出与监控报警信号有明显区别的声光报警信号，故障信号应保持至故障排除，监控设备应能对本机进行功能检查。

通过对配电系统各级用电设备及线路的漏电监测，能够及时有效的预警电气故障或火灾的发生。所以，剩余电流式电气火灾监控系统安装在配电线路中尤为重要。

5 剩余电流式电气火灾监控系统的设计依据及困难

在我国现行的国家标准和行业规范对电气火灾监控系统的设计说明的不够具体。《民用建筑电气设计规范》、《高层民用建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》都提及了剩余电流式电气火灾监控系统的规定，《火灾自动报警系统设计规范》规范中建议在变电所内设置一级保护，《民用建筑电气设计规范》中又建议在楼层配电间内设置一级保护。没有一本国家出的标准图集做为指导。国家规范还需要再进一步完善。

目前，剩余电流式电气火灾监控系统的价格也比较高，但大多数建设单位对此系统的用途以及重要性都不甚了解，更有甚者为了节省资金取消了这个系统。所以，设计者应该合理地设计此系统，争取用最少的投入，达到最好的效果。

6 电气火灾监控系统在不同的民用建筑工程中的设计要点

民用建筑的主要分为住宅建筑和公共建筑，公共建筑又分为商场，酒店，办公楼等。

住宅建筑中主要以群落式的结构为主，每栋住宅建筑都分布比较分散，大多数物业都没有足够的电气人员经常进行检查电气线路，末端用户使用的都是家用电器，非风机水泵这样的大型设备。因此每个单体住宅建筑只需要在总进线处进行火灾漏电监控，然后把信号传输到消防控制室或者值班室内。这样在每个单体楼漏电的时候值班人员能及时发现，并通知专业人员去现场消除故障。

在公共建筑中，3000m2以下中小型办公楼作者建议在总进线设置一处火灾漏电监控器，把报警信号传入值班室。3000m2以上的大型办公楼或者重要级别的办公建筑作者建议在楼层或防火分区内设置一级火灾漏电监控器，在总进线或者变电所内设置更高一级的火灾漏电监控器，达到两级保护。对于商场和酒店类公共建筑，中小型的商场或酒店在总进线设一处保护就可以了，这样既能降低投入，又能起到监控的作用。而大型商场或酒店建筑则在楼层或者防火分区内设置一级火灾漏电即可，总进线或变电所内可不设置。这样有人会疑问为什么建筑级别相对较低的办公建筑火灾监控却高于商场建筑？作者认为这与这两种类别后期实际运营模式有关。办公建筑虽然级别低，但是由于办公建筑的值班人员较少，而且重要资料比较多，如果不能提前报警漏电的情况，把火灾杀死在萌芽中，一旦火灾发生，自动喷洒系统就会把报警区域的办公设备及资料全部毁坏。商场或者酒店有足够多的值班人员，每个班组一般都是留有专业的电工对每层进行监察，在每天营业或者闭店的时候开启或者关闭每个防火分区的用电设备，如果有漏电的情况发生，会及时发现，在防火分区设一级漏电监控是因为楼层的配电经常会因为经营布局的改变，店家用电设备的增减而改变，改变的太多就可能在安装设备时候由于工人的疏忽造成漏电，产生安全隐患，有此级监控能帮助检修人员及时判断出漏电区域，方便排查漏电设备，尽快消除隐患。

所以，办公楼在尽可能合理的情况下，应该设置多级火灾漏电保护，提高可靠性。大型商场可以在楼层配电间设一级500mA保护即可。

7 结束语

电气火灾监控系统还算是个新事物，设计人员在设计中，开发公司在应用时，产品厂商在生产中都在摸索探寻中，国家相关部门也在逐步完善设计规范和产品标准。设计人员应该积累现场经验，根据配电面积及配电设备的实际情况，合理设计电气火灾监控系统，使电气火灾监控系统在防范电气火灾方面充分有效地发挥出它的作用。作者对电气火灾监控系统工程的设计认识有限，希望与业内人士交流，共同提高设计水平。

参考文献

[1]卢德海.剩余电流式电气火灾监控系统设计浅[J].山西建筑，2009

[2]李少波.浅谈电气火灾监控系统的设计与施工[M].江西科学技术出版社，2010.

[3]李毅.土木工程概论[M].华中科技大学出版社，2008.