电气火灾监控报警系统的设计

程英校 陈晶 衣光照

【摘要】随着城市的快速发展，楼房越来越高，建筑面积越来越大，但随之而来的是安全问题，火灾的危害性也越来越大，电气引起火灾的情况每年都有发生。随着科技的进步，为了避免电气引起火灾的发生，电气火灾监控报警系统能在电气漏电初期及时报警，从而能够有效避免由于电气线路引发火灾的发生，本文主要针对电气火灾监控报警系统的设计进行分析。

【关键词】电气火灾；电气火灾监控；火灾监控报警；

随着我国人民生活水平的不断提高，用电量不断增加，给人们带来方便的同时，也构成了严重的威胁，因电线短路、过负荷及电气设备故障等电气原因引起的火灾不断见诸新闻，因此如何预防电气引发火灾提上日程，一些发达国家开始强制安装电气火灾监控系统，起到了立竿见影的效果，其电气火灾占总火灾的比例由30%下降到2%。由此可见，电气火灾监控报警系统的应用可以有效预防电气火灾的发生，保护人民生命财产安全。

电气火灾监控报警系统由系统监控软件、电气火灾监控设备、电气火灾探测器和传感器共同组成。应用于0.4KV低压配电系统中，用来监测IT、TN-S及TT系统中的剩余电流、温度等重要参数。如果被监测值超过告警值，可发出声光报警与保护信号，同时切断问题所在回路的断路器，以消除电气火灾隐患。该系统还可以接收消防系统的联动信号，进行消防联动控制。

一、电气火灾系统的结构

电气火灾监控系统具有非常灵活的组网结构，可根据建筑物的规模、类型、等级、监测对象的不同，提供不同的解决方案。每种方案都经过精心的研发和测试，可靠、稳定、快速是这些方案的核心，能为用户带来准确、全面的电气火灾监控体验。

电气火灾监控系统有以下四纵典型应用结构：群体建筑电气火灾监控系统、大型单体建筑电气火灾监控系统、中小型单体建筑电气火灾监控系统、通用型电气火灾监控系统。优秀的电气火灾监控系统具有以下优点：声光报警、电话报警、短信报警，打印报警灯功能，满足客户的不同需求；报警响应时间小于10秒，及时精准的预防火灾发生。

1、群体建筑电气火灾监控系统

大型建筑群楼宇众多，分部零散，监测点数多，可采用柜体式（或琴台式）电气火灾监控设备作为主监控层，壁挂式监控设备作为区域监控层，电气火灾监控器作为末端探测层的拓扑结构。主监控设备通过以太网和各区域壁挂式监控设备进行通讯，壁挂式通讯设备通过RS485和末端探测器相连，对某区域的全部探测器进行监控、设置、数据查询等，并将海量数据上传至主监控设备。适用于建筑规模大，监测点多且分部复杂的场合，最多可监测8192个电气火灾探测器的状态。

2、大型建筑电气火灾监控系统

大型单体建筑的电气火灾监控系统，监测点数较多、数据量大。可采用琴台式（或柜体式）为监控设备，电气火灾监控探测器作为探测层的拓扑结构。监控设备通过RS485总线直接和末端探测器相连，对某区域的全部探测器进行监控、设置、数据查询等操作。适用于建筑规模大，监测点多且集中的场合，最多可监测4096个电气灾探测器的状态。

3、中小型建筑电气火灾监控系统

中小型单体建筑的电气火灾监控系统，其监测点数不多，系统结构简单，要求有较高的性价比。可采用壁挂式监控设备+电气火灾探测器的拓扑结构。壁挂式监控设备通过RS485总线直接和末端探测器相连，对所有探测器进行监控管理、数据查询、参数设置等操作。壁挂式监控设备体积小、安装方便，适用于中小规模建筑，监测点数不多的场合，最多可监测256个电气火灾探测器的工作状态。

4、通用型建筑电气火灾监控系统

通用型电气火灾监控系统设备层采用RS485现场总线进行数据传输，通讯层以上采用以太网通讯。系统结构灵活，可同时接入电气火灾监控系统和变配电监控系统，通过通讯或有源节点的方式和消防系统联动，实现多种监控系统的无缝连接，适用于多种场合。 通用型电气火灾监控系统可同时接入电气火灾健康探测器和电力监控仪表，在全面掌握电气火灾参数的同时，也对电能使用情况进行监测管理，实现电气火灾和电力参数的集中监控，节约成本，提高可靠性。

二、电气火灾监控报警系统的组成和基本功能

1、组成：由电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器、测温式電气火灾监控探测器和计算机组成。计算机通过多种通讯方式和多台电气火灾监控设备相连，一台监控设备通过总线与多台探测器相连。

监控探测器与剩余电流探测器、温度探测器、电流探测器共同构成电气火灾监控系统的前置部分。监控探测器主要是对配电回路的剩余电流、温度、三相工作电流进行有效监控并将数据实时上传至电气火灾监控设备。当受监控的某一回路的剩余电流或工作电流超过事先设置的预报警值时发出声光报警信号，并根据用户设定可以在规定时间内切断受监控回路的供电电源，同时总线将报警信号传至电气火灾监控设备。

2、系统的基本功能

实时监控：在电气火灾监控设备、计算机上，能够显示指定点的剩余电流值和三相工作电流值，并能够采用时间历程曲线的方式显示出这些电流值的大小和变化趋势。

剩余电流、过电流、温度保护功能：探测回路超过设定值，发出声光报警，并根据设定是否切断电源，预设报警整定值连续可调，动作时间整定值连续可调。

隐患报警功能、区域选择性保护功能、显示和存储、现场总线通信、具有很好的扩展性。

三、电气火灾监控报警系统设计注意事项

在开始设计工作之前应首先进行系统设计，选择保护对象和保护对象火灾危险等级，以确定受控点总数和具体探测器的数量；根据受控点总数和监控主机设备安装位置，确定电气火灾监控设备的选型，系统综合布线，完成系统图。第二步进行配电系统设计，探测器要安装在配电箱内，在综合考虑配电箱内电器开关元件的排布位置及探测器选型后，电气火灾监控系统应于配电箱的配电系统一同设计。监控探测器和剩余电流式探测器均为超薄型小体积壁挂式安装，可以在配电箱内安装；如保护等级需要设计，选用遥控切断电源的功能，应选用带分励脱扣的断路器并注明分励脱扣的电压值。探测器的安装布线应与配电箱设计一体，全面考虑布线规定、位置要求等因素后完成每个配单盘图纸设计。

保护分级：规范要求对低压配电系统采用二级或三级保护，为了对配电系统进行有效监控，在故障发生后准确判断出故障线路详细地址并及时发现隐患部位，同时减少因故障停电造成的影响，应根据配电级数的分级和线路发生火灾的危险性来确定电气火灾监控系统的保护级数。一般采用两级，但对于低压配电级数多而危险性大的部位应设第三级保护。第一级保护的电气火灾探测器应设置在低压配电室低压开关柜的各个支路输出供电线路上；第二级应设置在配电下一级分配电柜（或楼层的分总箱）各个支路输出供电线路上；第三级应设置在负载配电箱的输入或输出端上，根据用户的经济及承受能力只设置在输入端时每路中有一个受控点，而在输出端上各个支路输出则要有很多受控点。

根据以上分级和低压配电系统的实际情况，将各级点数汇总确定探测总点数。电气火灾监控设备的位置：应放在消防控制室内，或有人24小时值守的场所。设备的供电应使用消防电源。根据总点数和位置来选择设备的类型如壁挂式、琴台式、立柜式。

结语

火灾猛于虎，为了防患于未然，提倡大家大范围推广使用电电气火灾监控报警系统，来有效避免人民的生命财产损失。

参考文献：

[1]火灾自动报警系统设计规范 GB50116-2013

[2]建筑设计防火规范 GB50016-2014