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海灣消防維修公司分析漏電火災報警系統設計
文章來自：海灣消防設備 發布時間：2020-04-09 07:04:21
海灣消防維修公司分析漏電火災報警系統設計
近年來電氣火災事故居高不下，從1978年至2001年發生在我國主要城市的火災中，電氣火災從占火災總量的5.7% 上升到27.9% ，電氣火災的數量約占特大火災總量的50% ～80% 。每年火災造成的人員傷亡和財產損失巨大，以2005年《中國消防年鑒》公布的數據顯示，電氣火災次數占總火災的20.6% ，電氣火災直接損失為4.81億元，占總火災損失的42.3% ；由電氣火災引起的特大火災的直接損失占總特大火災的74% ，預防和有效遏制電氣火災的任務已經迫在眉睫！**有關部門相繼制訂或修改了有關標準規范，要求在建筑中設置電氣火災監控系統。可以說，預防建筑電氣火災是今后有關場所電氣設計中的一個相當重要的方面。
一、漏電火災報警系統的定義
漏電火災報警系統是一種基于電子計算機技術的數字化監控網絡系統，負責監控終端電氣故障，實現遠傳遠控和報警顯示的功能的監控系統。“漏電”在國際上的通用術語是“剩余電流”，其它有關**標準也稱之為“剩余電流”，2005年12月1日**標準《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》G B13955-2005實施后，統一稱“漏電”為“剩余電流”。根據2006年6月1日實施的《電氣火災監控系統》GB14287-2005規定：電氣火災監控系統主要包括剩余電流式電氣火災監控系統和測溫式電氣火災監控系統。因此，《高層民用建筑設計防火規范》G B50045（2005版）中有關條文要求設置的漏電火災報警系統就是G B13955定義的“剩余電流動作電氣火災監控系統”，也就是由G B14287.２-2005規定的剩余電流式電氣火災監控探測器構成的電氣火災監控系統。
二、系統組成及工作原理
漏電火災報警系統主要由監測剩余電流的互感器、剩余電流探測器、報警器或控制器構成的電氣火災實時監測并實施報警或切斷電源的裝置。漏電火災報警系統分為執行硬件系統和軟件支持系統兩部分。
在正常情況下，電路中沒有發生設備漏電或接地故障時，電流通過檢測剩余電流互感器電路的電流矢量和等于零，即I + I + I + I = 0；則電流I 、I 、I 和I 在電流互感器中產生磁通的矢量和等于零，即F+F + F + F = 0；這樣在電流互感器的二次線圈中沒有感應電壓輸出，因此剩余電流保護裝置保持正常供電。當電路中發生設備漏電、故障接地時，通過設備接地電阻RA有一個接地電流IN 流過，則通過互感器電流的矢量和不等于零，為I + I + I + I≠0 ；剩余電流互感器中產生磁通矢量和也不等于零，即F+ F +F + F ≠0。互感器二次回路中有一個感應電壓輸出，通過報警總線傳輸至報警控制器，當接地故障電流達到額定值時，脫扣線圈中的電流足以推動脫扣機構動作，使主開關斷開電路，同時使報警裝置發出報警信號。
三、漏電火災報警系統的設計
1.設計依據
《高規》9.5.2條要求漏電火災報警系統應具有下列功能：①探測漏電電流、過電流等信號，發出聲光信號報警，準確報出故障線路地址，監視故障點的變化；②儲存各種故障和操作試驗信號，信號存儲時間不應少于12個月；③切斷漏電線路上的電源，并顯示其狀態；④顯示系統電源狀態。具體應如何達到這些功能目前尚未有專業的設計規范。因此，造成設計人員憑自己的理解執行，五花八門，勢必影響到漏電火災報警系統工程的順利施工和運行，影響其電氣火災監控功能的正常發揮。從長遠看，制定專門的漏電火災報警系統設計、施工驗收規范是有必要的，或將有關內容加入到《火災自動報警系統設計規范》和《火災自動報警系統施工及驗收規范》中。目前可以參考以下標準執行：
（1）《高層民用建筑設計防火規范》G B50045－2005
（2）《建筑設計防火規范》（報批稿2010）
（3）《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》G B13955-2005
（4）《電氣火災監控系統》G B14287-2005
（5）《電氣火災監控系統的設計方法》（暫行）
2、設置范圍
目前，漏電火災報警系統的設置范圍主要依據《高層民用建筑設計防火規范》G B50045－2005局部修訂條文：9.5.1高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統。此外，將在2006年12月1日頒布實施的《建筑設計防火規范》11.2.7條也要求下列建筑宜設漏電火災報警系統：
①按一級負荷供電且建筑高度大于50.0m 的乙、丙類廠房和丙類倉庫；
②按二級負荷供電且室外消防用水量大于30L/s的廠房（倉庫）；
③按二級負荷供電的劇院、電影院、商店、展覽館、廣播電視樓、電信樓、財貿金融樓和室外消防用水量大于25L/s的其他公共建筑；
④**級文物保護單位的重點磚木或木結構的古建筑；
⑤按一、二級負荷供電的消防用電設備。
漏電火災報警系統應該是一個聯網的整體裝置，是一個完整系統，是對應GB 14287-2005標準的要求，而不是以往分散設置的單個漏電流報警器或傳統漏電開關可以勝任的，許多電氣設計人員往往有此錯誤認識。
3、系統的分級與探測器的合理布置
根據國標《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》G B13955-2005要求剩余電流保護裝置應采用分級保護，并指出一般可分為二級或三級保護。漏電火災報警系統一般只起報警作用與剩余電流動作保護裝置是互補關系。漏電火災報警系統的安裝，應對建筑物內防火區域做出合理的分布設計，確定適當的保護范圍、預定的剩余電流動作值和動作時間。漏電報警探測器不必要在所有的回路上都進行監控。具體探測器的設置場所應根據建筑物的火災危險性的等級進行確定（建議參考《火災自動報警系統設計規范》）。
4、剩余動作電流值的設定
按照國標G B14287.2-2005的規定：探測器報警值不應小于20m A ，不應大于1000m A ，且探測器報警值應在報警設定值的80% -100% 之間。根據此項要求，一般把把總進線處的剩余電流定為800m A，二級開關400m A，三級開關200m A，或按照額定工作電流值的千分之一作為額定剩余電流動作。但設置剩余動作電流值應考慮正常運行時的*大泄漏電流，剩余動作電流值應不小于被保護電氣線路和設備的正常運行時泄漏電流*大值的2倍。
四、設計中應注意的問題
1、設計時首先應對被控配電系統的相關參數有一個比較清晰的了解，研究有關被控配電線路的相關圖紙，并將建筑電氣的分布情況調查清楚，確定配電設備（配電箱、盤、柜）的位置，把每一個探測控制器分配到相應的配電設備上，根據實際情況確定控制探測器數量配置。
2、電氣火災監控系統的報警信號應設在消防控制室或有人值班的場所。
3、電氣火災監控系統可自成系統，當并入火災自動報警系統時，應采用獨立顯示器。
4、重要線路，包括消防、安防、應急電源、通道照明線路及不容許停電的重要場所，根據G B 139554.6規定，應安裝純報警式剩余電流探測報警器，報警但不切斷電源（不控制脫扣），既保證了用電安全又保證了供電的不間斷性。
5、《高層民用建筑設計防火規范》G B 50045-2005的 9.1.1條要求，漏電火災報警系統應當按照消防用電的規定執行。因此，無論消防中心設置的集中控制器，還是現場設置的電氣火災監控探測器都要按照消防用電的規定執行，接入消防用電。
五、結束語
目前市場上出現的漏電火災報警系統的產品就報警信號、聯動控制的方式類似于火災自動報警系統。從長遠看漏電火災報警系統可作為火災自動報警系統的一個為子系統，從而實現真正意義上的強弱電優化結合，構成完善的火災自動報警系統。
近年來電氣火災事故居高不下，從1978年至2001年發生在我國主要城市的火災中，電氣火災從占火災總量的5.7% 上升到27.9% ，電氣火災的數量約占特大火災總量的50% ～80% 。每年火災造成的人員傷亡和財產損失巨大，以2005年《中國消防年鑒》公布的數據顯示，電氣火災次數占總火災的20.6% ，電氣火災直接損失為4.81億元，占總火災損失的42.3% ；由電氣火災引起的特大火災的直接損失占總特大火災的74% ，預防和有效遏制電氣火災的任務已經迫在眉睫！**有關部門相繼制訂或修改了有關標準規范，要求在建筑中設置電氣火災監控系統。可以說，預防建筑電氣火災是今后有關場所電氣設計中的一個相當重要的方面。
一、漏電火災報警系統的定義
漏電火災報警系統是一種基于電子計算機技術的數字化監控網絡系統，負責監控終端電氣故障，實現遠傳遠控和報警顯示的功能的監控系統。“漏電”在國際上的通用術語是“剩余電流”，其它有關**標準也稱之為“剩余電流”，2005年12月1日**標準《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》G B13955-2005實施后，統一稱“漏電”為“剩余電流”。根據2006年6月1日實施的《電氣火災監控系統》GB14287-2005規定：電氣火災監控系統主要包括剩余電流式電氣火災監控系統和測溫式電氣火災監控系統。因此，《高層民用建筑設計防火規范》G B50045（2005版）中有關條文要求設置的漏電火災報警系統就是G B13955定義的“剩余電流動作電氣火災監控系統”，也就是由G B14287.２-2005規定的剩余電流式電氣火災監控探測器構成的電氣火災監控系統。
二、系統組成及工作原理
漏電火災報警系統主要由監測剩余電流的互感器、剩余電流探測器、報警器或控制器構成的電氣火災實時監測并實施報警或切斷電源的裝置。漏電火災報警系統分為執行硬件系統和軟件支持系統兩部分。
在正常情況下，電路中沒有發生設備漏電或接地故障時，電流通過檢測剩余電流互感器電路的電流矢量和等于零，即I + I + I + I = 0；則電流I 、I 、I 和I 在電流互感器中產生磁通的矢量和等于零，即F+F + F + F = 0；這樣在電流互感器的二次線圈中沒有感應電壓輸出，因此剩余電流保護裝置保持正常供電。當電路中發生設備漏電、故障接地時，通過設備接地電阻RA有一個接地電流IN 流過，則通過互感器電流的矢量和不等于零，為I + I + I + I≠0 ；剩余電流互感器中產生磁通矢量和也不等于零，即F+ F +F + F ≠0。互感器二次回路中有一個感應電壓輸出，通過報警總線傳輸至報警控制器，當接地故障電流達到額定值時，脫扣線圈中的電流足以推動脫扣機構動作，使主開關斷開電路，同時使報警裝置發出報警信號。
三、漏電火災報警系統的設計
1.設計依據
《高規》9.5.2條要求漏電火災報警系統應具有下列功能：①探測漏電電流、過電流等信號，發出聲光信號報警，準確報出故障線路地址，監視故障點的變化；②儲存各種故障和操作試驗信號，信號存儲時間不應少于12個月；③切斷漏電線路上的電源，并顯示其狀態；④顯示系統電源狀態。具體應如何達到這些功能目前尚未有專業的設計規范。因此，造成設計人員憑自己的理解執行，五花八門，勢必影響到漏電火災報警系統工程的順利施工和運行，影響其電氣火災監控功能的正常發揮。從長遠看，制定專門的漏電火災報警系統設計、施工驗收規范是有必要的，或將有關內容加入到《火災自動報警系統設計規范》和《火災自動報警系統施工及驗收規范》中。目前可以參考以下標準執行：
（1）《高層民用建筑設計防火規范》G B50045－2005
（2）《建筑設計防火規范》（報批稿2010）
（3）《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》G B13955-2005
（4）《電氣火災監控系統》G B14287-2005
（5）《電氣火災監控系統的設計方法》（暫行）
2、設置范圍
目前，漏電火災報警系統的設置范圍主要依據《高層民用建筑設計防火規范》G B50045－2005局部修訂條文：9.5.1高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統。此外，將在2006年12月1日頒布實施的《建筑設計防火規范》11.2.7條也要求下列建筑宜設漏電火災報警系統：
①按一級負荷供電且建筑高度大于50.0m 的乙、丙類廠房和丙類倉庫；
②按二級負荷供電且室外消防用水量大于30L/s的廠房（倉庫）；
③按二級負荷供電的劇院、電影院、商店、展覽館、廣播電視樓、電信樓、財貿金融樓和室外消防用水量大于25L/s的其他公共建筑；
④**級文物保護單位的重點磚木或木結構的古建筑；
⑤按一、二級負荷供電的消防用電設備。
漏電火災報警系統應該是一個聯網的整體裝置，是一個完整系統，是對應GB 14287-2005標準的要求，而不是以往分散設置的單個漏電流報警器或傳統漏電開關可以勝任的，許多電氣設計人員往往有此錯誤認識。
3、系統的分級與探測器的合理布置
根據國標《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》G B13955-2005要求剩余電流保護裝置應采用分級保護，并指出一般可分為二級或三級保護。漏電火災報警系統一般只起報警作用與剩余電流動作保護裝置是互補關系。漏電火災報警系統的安裝，應對建筑物內防火區域做出合理的分布設計，確定適當的保護范圍、預定的剩余電流動作值和動作時間。漏電報警探測器不必要在所有的回路上都進行監控。具體探測器的設置場所應根據建筑物的火災危險性的等級進行確定（建議參考《火災自動報警系統設計規范》）。
4、剩余動作電流值的設定
按照國標G B14287.2-2005的規定：探測器報警值不應小于20m A ，不應大于1000m A ，且探測器報警值應在報警設定值的80% -100% 之間。根據此項要求，一般把把總進線處的剩余電流定為800m A，二級開關400m A，三級開關200m A，或按照額定工作電流值的千分之一作為額定剩余電流動作。但設置剩余動作電流值應考慮正常運行時的*大泄漏電流，剩余動作電流值應不小于被保護電氣線路和設備的正常運行時泄漏電流*大值的2倍。
四、設計中應注意的問題
1、設計時首先應對被控配電系統的相關參數有一個比較清晰的了解，研究有關被控配電線路的相關圖紙，并將建筑電氣的分布情況調查清楚，確定配電設備（配電箱、盤、柜）的位置，把每一個探測控制器分配到相應的配電設備上，根據實際情況確定控制探測器數量配置。
2、電氣火災監控系統的報警信號應設在消防控制室或有人值班的場所。
3、電氣火災監控系統可自成系統，當并入火災自動報警系統時，應采用獨立顯示器。
4、重要線路，包括消防、安防、應急電源、通道照明線路及不容許停電的重要場所，根據G B 139554.6規定，應安裝純報警式剩余電流探測報警器，報警但不切斷電源（不控制脫扣），既保證了用電安全又保證了供電的不間斷性。
5、《高層民用建筑設計防火規范》G B 50045-2005的 9.1.1條要求，漏電火災報警系統應當按照消防用電的規定執行。因此，無論消防中心設置的集中控制器，還是現場設置的電氣火災監控探測器都要按照消防用電的規定執行，接入消防用電。
五、結束語
目前市場上出現的漏電火災報警系統的產品就報警信號、聯動控制的方式類似于火災自動報警系統。從長遠看漏電火災報警系統可作為火災自動報警系統的一個為子系統，從而實現真正意義上的強弱電優化結合，構成完善的火災自動報警系統。