電氣火災監控系統工程設計規范及安裝

　　　　隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，電力電子設備和用電負荷大幅增加，由電氣引發(fā)的火災事故隨之劇增。漏電不僅威脅人身安全、造成財產(chǎn)損失，同時(shí)也是導致各類(lèi)建筑物發(fā)生火災的主要隱患。據公安部統計，2008年全國重大火災中因違反電氣安裝使用規定造成的火災占30.1%，電氣火災發(fā)生率居各類(lèi)火災之首。從事故分析結果看，絕大部分電氣火災是由于電氣線(xiàn)路漏電引起，漏電達到一定程度表現為短路或過(guò)熱，足以引燃周?chē)目扇嘉锒鸹馂?，因此采取確實(shí)可行的方法預防和遏制電氣火災的發(fā)生已刻不容緩。

　　國家相關(guān)規范要求

　　為了遏制電氣火災事故的發(fā)生，自2005年起，有關(guān)部門(mén)相繼制訂、修改了一系列國家標準和規范，強調了電氣火災監控系統在防止因接地故障而引起的電氣火災的防護作用，加強推廣應用，采取有效手段，減少電氣火災，保障人民生命和財產(chǎn)安全

　　電氣火災監控系統工作原理

　　電氣線(xiàn)路剩余電流是指當線(xiàn)路或設備出現絕緣問(wèn)題時(shí)，部分電流不通過(guò)線(xiàn)路而以大地為支路形成回路，通俗的講即線(xiàn)路流入流出的電流不等，有一部分電流通過(guò)大地流回電源，這部分電流即為剩余電流。

　　電氣火災監控系統能通過(guò)對電氣線(xiàn)路剩余電流的監測，準確監控電氣線(xiàn)路的故障和異常狀態(tài)，能有效地預防常見(jiàn)的因剩余電流導致接地電弧所引起的建筑物電氣火災事故，對保護人身安全具有極其重要的意義。

　　采用剩余電流互感器探測剩余電流的基本原理是基于基爾霍夫電流定律即流入電路中任一節點(diǎn)的復電流代數和等于零，即ΣI=0。當電路中發(fā)生設備漏電、故障接地時(shí)，通過(guò)設備接地電阻RA有一個(gè)接地電流IN流過(guò)，則通過(guò)剩余電流互感器的電流矢量和不等于零，剩余電流互感器中產(chǎn)生的磁通矢量和也不等于零。

　　剩余電流互感器二次回路中就有一個(gè)感應電壓輸出，通過(guò)屏蔽線(xiàn)傳輸至剩余電流式電氣火災探測器，當接地故障電流達到額定值時(shí)，剩余電流式電氣火災探測器通過(guò)報警總線(xiàn)向電氣火災監控設備發(fā)送報警信號，電氣火災監控設備發(fā)出聲、光報警信號，提示值班人員采取必要檢查措施。通過(guò)電氣火災監控設備設置，探測器在報警后可以輸出一組脫扣信號，驅動(dòng)脫扣器動(dòng)作，使主開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電路。

　　電氣火災監控系統設計

　　1、查看供配電系統圖

　　電氣火災監控系統的監控對象是供配電系統，供配電系統圖是電氣火災監控系統的設計基礎。不掌握本項目供配電系統的全局，就無(wú)法進(jìn)行合理的設置。供配電系統圖應包括高壓配電圖、低壓配電圖、配電柜結線(xiàn)圖。

　　我們可以從這些圖中了解到市電供給的路數、變壓器柜和電容補償柜及轉換柜的數量和容量、各節點(diǎn)的電流大小、各段電纜的型號和走向、各配電柜及柜內主要斷路器的型號容量以及電纜或銅排的尺寸和結線(xiàn)方式、各區域的用電性質(zhì)和功率。對于改造項目，即使無(wú)法取得原始設計圖，也應在業(yè)主配合下實(shí)地勘察，力求對供配電系統有盡可能詳實(shí)的了解。

　　2 、分析電力線(xiàn)路系統的適用性

　　按照相關(guān)規范要求，建設項目的區域低壓配電系統應是TN-S系統，即“三相五線(xiàn)制” 。在工程實(shí)踐中，往往從節省投資出發(fā)，把供電干線(xiàn)設計成 TN-C 形式的三相四線(xiàn)，然后以樹(shù)干形或放射形分布出去。從整個(gè)配電系統來(lái)看，則成為 TN-C-S 系統。較老舊的建筑，其低壓配電系統多是 TN-C 系統，即“三相四線(xiàn)制”。

　　剩余電流式電氣火災監控探測器適合安裝在 TN-S 系統、局部 TN-C-S 系統或TT 系統的場(chǎng)所。要在 TN-C系統設置剩余電流式探測器，就必須對原線(xiàn)路進(jìn)行適當的改造。圖1、圖2、圖3、圖4分別是剩余電流式探測器在TN-S系統、TN-C系統、TN-C-S系統、TT系統中的安裝示意圖。

　　圖1 剩余電流式探測器在TN-S系統中的安裝方式

　　圖2 剩余電流式探測器在TN-C系統中的安裝方式

　　圖3 剩余電流式探測器在TN-C-S系統中的安裝方式

　　圖4 剩余電流式探測器在TT系統中的安裝方式

　　不管干線(xiàn)是哪種系統形式，在需要設置剩余電流式探測器的低壓配電柜安裝時(shí)，都應當在配電柜內把出線(xiàn)轉換成 TN-S 系統或 TT 系統，并且要確保出線(xiàn)的 N 線(xiàn)不重復接地。

　　3、 電氣火災監控探測器設置

　　剩余電流式電氣火災監控探測器的設置原則是，應配置在低壓配電系統末級配電柜進(jìn)線(xiàn)或出線(xiàn)端，監控該級至終端用戶(hù)的線(xiàn)路和設備。所謂“末級配電柜”，是指位于配電系統某一路分支線(xiàn)到若干個(gè)終端用戶(hù)之間的配電柜;例如樓層配電柜、場(chǎng)所區域配電柜、功能專(zhuān)區配電柜、設備專(zhuān)用配電柜等等。

　　在供電末級正常泄漏電流不大于200mA，且上一級的正常泄漏電流不大于 500mA，仍符合設置剩余電流探測器條件時(shí)，宜在其上一級供電配電柜處也設置，這樣可以對兩級之間的線(xiàn)路和設備實(shí)施監控保護。

　　電氣火災監控系統是近幾年出現的防范電氣火災的新技術(shù)，對于它的設置選用，國家現有的標準、規范雖然做出了一些相應的規定，但仍有不完善之處，本文根據工程實(shí)踐經(jīng)驗積累，給出了一種電氣火災監控系統的設計的方法，可以在現行國家標準的基礎之上，快速完成系統設計，滿(mǎn)足工程使用要求。