电气火灾监控系统的应用及现状

      随着《高层建筑防火设计规范》(2005版)的修改发布，电气防火或漏电火灾保护成了电气和消防界讨论的热点。电气防火应采取哪些措施，在哪些建筑物中应用电气火灾监控系统、在建筑物中又如何使用?下面谈谈笔者个人的观点。
1、在建筑物中使用电气火灾监控系统是一种防止由于电气漏电、线路和配电箱内温升、过高而、引起火灾的有效方法。
1,1电气火灾产生的原因
    引起电气火灾的原因很多，主要有用电设备使用不当、用电设备故障、配电线路过载、配电线路长时间使用绝缘老化、短路、接触不良、雷击、线路、长期未对电气设施进行消防检测和用电设备漏电等等。针对这些原因，有些我们已经采取措施，例如:
    用电设备使用不当:用电设备过载使用时，过载保护电器动作;大容量的发热电器应远离可燃物体，避免发生火灾。
    用电设备故障、线路过载、短路等:利用保护电器的过载、短路保护功能。
    线路和用电设备的漏电:对于潮湿场所和使用移动电器，我们已经采用漏电断路器来保护人身安全。但对漏电引起的火灾的研究以及如何来设置漏电保护器，是目前我们要研究的课题。
    剩余电流的分布形式有平均分布和点热积聚效应式两种形式:
    (1)平均分布式剩余电流非真正火灾隐患，平均分布式又分为平均线式分布的剩余电流和平均点式分布的剩余电流。
    平均线式分布的剩余电流是指沿线路平均泄漏电流，由于对地电容及不同温度、湿度下绝缘阻抗的不同在线路中的存在引起的，例如:lkm, 4mm2三相4线电缆的泄漏电流可能为52mA 。
    平均点式分布的剩余电流是指各变、配、用电设备存在的较小的剩余电流;但累加起来可能高于52mA。
    平均分布式剩余电流就是线路和用电设备的正常泄漏电流。
    (2)点热积聚效应式剩余电流是真正的火灾隐患，由于电气故障或设备老化，剩余电流在某个点发生，并且能量的积聚使得剩余电流进一步突然增加。
    那么点热积聚效应式剩余电流100mA是一个什么数量级别呢?100mA的电流相当于一只25 W的白炽灯泡发出的热量。
    剩余电流探测器平时探测的是系统内正常泄漏电流，即平均分布的剩余电流，该电流会随着气候的变化(空气湿度、温度)及线路长期使用老化而变化，它的变化是缓慢的，因此该剩余电流即使超过300mA，也不是火灾的真正隐患。但剩余电流突然增加，则可能是火灾的隐患，此时系统应报警，提醒我们要去查明原因。
1.2电气火灾监控系统的组成和功能
    目前，电气火灾监控系统的术语名称也不统一，主要为"漏电火灾报警系统"和"电气火灾监控系统"。
    漏电火灾报警系统:按《高层建筑设计防火规范》GB50045-95 (2005版)的定义，只规定了漏电检测报警的功能。("漏电"应该改为"剩余电流"，但目前大家习惯了。)
    电气火灾监控系统:按《电气火灾监控系统》GB14287,1一2006的定义，除了具有剩余电流的检测报警及控制外，还有对配电箱内和线路的温度检测报警。
    按照《电气火灾监控系统》GB 14287.1一2006的规定，电气火灾监控系统由电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器(剩余电流监控探测器和温度监控探测器)等组成。规范同时明确规定该系统要具有"当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时，能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位"。
    因此，笔者认为在建筑物内按照《电气火灾监控系统》的要求进行设置的系统是一种有效的预防火灾发生的系统。
  《电气火灾监控系统》GB14287.1一2006是对原((防火漏电电流动作报警器》GB 14287一93进行的修编，该规范主要是对产品的组成和产品功能以及检测进行规定，规范的编制对规范我国电气防火技术起到积极作用，但是由于是一门新的技术，有些问题需要探讨。例如:规范4.4.2条文"监控设备可设置用于电气设备通断电的控制输出，每一控制输出应有对应的手动直接控制按钮(键)"。"对应的手动直接控制按钮(键)"在有些大型工程中很难实现，如果一个建筑物40层，每层照明回路和动力回路的总进线处设置具有断路器，该断路器与剩余电流火灾探测器进行联动，那么需要80个手动直接控制按钮，要做一个很大的柜子。由于剩余电流监控是火灾的预报警系统，它的功能要求与报警级别同在火灾时的消防联动设备(消防泵、防排烟风机)的要求不一样，因此笔者认为可以采用计算机来进行监控，这样就很方便解决。
2 不论高层还是多层建筑，只要是人员密集、火灾危险性强的场所均应考虑设盆电气火灾监控系统。
      有些从技术角度上讲很有必要设置的系统，但如果《规范》没有明确规定要设置该系统，设计人员可以不设计，即使设计了，业主可以不安装。或者规范上虽然有规定，但要求有条件时推荐执行，这样的话在具体执行时可以找理由不执行。例如:《高层建筑防火设计规范》(2005版)9.5节明确规定要设置防火漏电报警系统，但在具体执行实施时，由于规范在规定设置场所时使用"宜"字，而没有具体在那些场所应设置，因此有些地方的设计院干脆不设计，因为即使设计了，业主也可以找理由不安装。"宜"字理解为可做可不做，显然不符合规范的原意。
    笔者认为，《高层建筑防火设计规范》(2005版)新增加的条文，粗看前后有些不一致，前面用"应"，后面在那些场所设置时用"宜"，但透过条文的意思，我们可以理解，国家规范是要求在人员密集、火灾危险性强的场所装设防火漏电报警系统。只是由于我国各地经济发展不平衡，防火漏电报警系统的技术还刚刚起步，以后还将继续发展，因此不作强制性规定。国家规范是纲领性的法规，各地各设计院可以根据具体情况进行细化。
    而有些人却认为，由于《高规》的修改，增加了漏电火灾报警系统的有关条文，因此高层建筑要考虑设置防火漏电报警系统，而多层建筑不在《高规》适用范围，所以多层建筑可以不设置。这显然是有些片面，笔者认为，不论高层或者多层，只要是人员密集、火灾危险性大的场所均应考虑设置。多层的大卖场，节假日人员十分密集，很容易发生火灾。地下空间的开发，地下商场、地铁等，人员很密集，火灾时人员的疏散没有地上建筑方便，这些建筑都要考虑设置。我国的规范编制往往是滞后的，有些条文的制定要考虑各地区的经济和技术差异，因此条文往往是原则性很强的。
    根据对国家规范的理解，下列建筑物或场所要设置防火漏电报警系统(电气火灾监控系统):
    (1)一类公共建筑;
    (2)高层建筑(一类、二类)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(除洗浴部分外)、游艺厅(含电子游艺厅)、网吧等歌舞娱乐放映游艺场所;
    (3)多层的大卖场、地下商场、地下歌舞娱乐放映游艺场所，地铁站台(厅);
    如何设置防火漏电报警系统(电气火灾监控系统):
    (1)漏电火灾报警装置应设在各楼层照明、插座电源进线总开关处;火灾隐患高的场所末端设置第二级漏电火灾报警装置。
    (2)在设置防火漏电报警系统时，应按照《电气火灾监控系统》的功能，应设置配电箱内温度报警探测器。
3 正确选择漏电电流报份值和温度报带值，漏电电流报份值应躲开正常的泄漏电流。
      正确选择漏电电流报警值关系到配电系统是否可靠运用，是否真正能起到防火漏电预报警作用的关键。如果漏电报警电流统一设定在一定的数值，例如300mA或者500mA，那么某一台漏电报警器保护的配电系统范围比较大，用电设备很多，正常的泄漏电流就很大，此时如果漏电电流报警值不相应调整，经常会发生报警。但有些漏电报警器保护的配电系统很小，如果电流报警值设置过大，那么也起不到作用了。因此，如何确定漏电报警电流，是系统设计的关键。目前国内产品中，除珠海派诺公司、上海零线公司等少数产品能根据系统中漏电电流的大小自动设定报警值外，其他产品均为手动设定。漏电电流报警值的设定笔者认为:
    (1)剩余电流报警值应躲开正常的泄漏电流。
    (2)剩余电流报警器应具有根据不同的配电系统自动设定报警电流，剩余电流报警值=正常的泄漏电流十△I(漏电电流突变值)，△I(漏电电流突变值)建议为100mA。
    (3)照明回路、插座回路等普通用电设备，如果剩余电流不断增加，那么在剩余电流报警器的剩余电流达到一定值时，除了发出报警信号外，还要发出动作信号，使得断路器跳闸。该动作信号发出时的剩余电流，应该比报警电流要大100mA左右。消防用电设备回路、重要用电设备回路只报警，不动作。
(4)国家规范规定"探测器报警值不应小于20mA，不应大于1000mA。且探测器报警值应在报警设定值的80%一100%之间"。因此一般情况下剩余电流报警值在100-500mA。
4 电气火灾监控系统是电气火灾的预报份系统，不同于火灾自动报份系统《FAS)，但既属于火灾报份系统范畴又属于电气故障保护的范畴。
      电气火灾监控系统到底属于消防范畴还是电气范畴，笔者认为:
4.1首先属于消防范畴，可以作为FAS的子系统，但不能与FAS合并。
    首先属于消防范畴，因为是消防服务。因此报警信号应送到建筑物的消防控制中心，可以说该系统是火灾自动报警系统的子系统。但是不能与火灾自动报警系统合一，因为火灾自动报警系统传输的是火灾信号，即火灾已经发生，有烟和热量产生。而电气火灾监控系统传输的是可能会发生火灾的电气剩余电流的报警信号，这些报警信号可能是火灾的预报警信号，也可能是线路故障的信号，注重的是监视和预报警。如果二者合一，发生火灾时，应该传输的是烟雾和温度的火灾报警信号，但此时在传输剩余电流报警信号，因而会造成通讯阻塞。
4.2同时也属于电气故障保护的范畴，可以作为BAS的子系统，实现剩余电流和电能参数的监测。
     由于电气火灾监控系统监测配电系统的剩余电流，因此也属于电气故障保护的范畴。配电系统中要监测的参数很多，有电流、电压、电能等等，检测采用的技术是一样的，剩余电流是该监控系统所要监测的参数之一。同一建筑物内，如果需要对剩余电流进行监测，同时还要对配电系统的电压、电流、电能进行监测，那么电气火灾监控系统与电能监测系统可以二者合一，即在电气火灾监控系统的功能上，增加电能监测的功能。这样可以节省投资，系统也简单。实际应用时，可以通过网络，把所监测的信号传输给BA系统。    文 /沈育祥