淺談高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的應用

任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

摘要：隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，高層建筑增加，電氣火災安全事故頻率增加，為了保障用戶的居住和使用安全，加強高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和研究具有十分重要的意義。論文圍繞高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)進行了分析。

關(guān)鍵詞:高層建筑；電氣；火災；監(jiān)控系統(tǒng)

1. 引言

隨著經(jīng)濟水平的提高，各類商業(yè)用電和民用電的使用量不斷增加，由于用電管理和維護不到位，電氣火災事件呈現(xiàn)每年上升的趨勢，給企業(yè)和個人造成嚴重的經(jīng)濟損失。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，在高層建筑火災事故中電氣火災發(fā)生的概率很高，對此，有關(guān)部門制定了一系列的標準和規(guī)范，為電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和應用奠定了良好的基礎(chǔ)。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是預防高層建筑電氣火災的有效手段，當監(jiān)控范圍內(nèi)的電氣線路或者電氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)超出報警閡值時，該系統(tǒng)能夠及時發(fā)出聲、光等報警信號，讓監(jiān)控人員掌握電氣系統(tǒng)運行狀態(tài)，采取有效措施進行有效的控制，避免電氣火災事故的發(fā)生，進而減少不必要的損失^【l】。因此，研究和應用高層建筑電氣監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。

1. 高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)工作原理

1. 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成

通常而言，高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)主要包括電氣火災探測器、電氣火災監(jiān)控設(shè)備和集中監(jiān)控設(shè)備等幾部分。電氣火災監(jiān)控探測器主要用于探測被保護電氣線路中的剩余電

流、溫度等與火災相關(guān)的電氣參數(shù)。電氣火災監(jiān)控設(shè)備則主要是采集電氣火災監(jiān)控探測器的相關(guān)信息，發(fā)出報警信號，如聲、光等，明確故障部位之后發(fā)出控制信號。高層建筑電氣火

災監(jiān)控系統(tǒng)的整個運行過程，如圖1所示：探測器采集線路中的電流信息，并傳送到現(xiàn)場處理設(shè)備，通過分析和運算對電流信息進行綜合判斷，如果存在電氣火災危險，則通過二總線將報警信息傳送到集中監(jiān)控設(shè)備，由集中監(jiān)控設(shè)備發(fā)出相應的控制指令，及時、有效地解決故障問題。

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1. 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的分級保護

電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的核心內(nèi)容就是剩余電流火災報警系統(tǒng)，《剩余電流動作保護裝置安裝運行》(GB13955-2005)中規(guī)定：電流保護設(shè)備需要應用分級保護機制，減少電擊現(xiàn)象和接地故障引起的停電問題，從而保障電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)需要參考自身的用電符合、配電系統(tǒng)設(shè)置等情況，選擇合適的保護方式，一般采用二級和三級保護等，將剩余電流動作保護裝置分別裝設(shè)在總電源端、分支線首端、線路末端等部位。此外，在分級保護方式中，上下級剩余電流動作保護裝置的動作時間間隔要在0.2s以上。

1. 高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及安裝

1. 電氣火災探測器設(shè)計及安裝

電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中應用較多的探測器包括剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器和測溫式電氣火災監(jiān)控探測器。在系統(tǒng)設(shè)計和安裝中，可以根據(jù)以下3種方式設(shè)計探測器的應用位置：(1)安裝在配電柜外部，這是電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中*常用的安裝設(shè)計形式，一般而言需要配備專用防火監(jiān)控箱，使得探測器安裝更加方便，同時在電源母線安裝剩余電流互感器，選擇可設(shè)置范圍屏蔽的導線連接互感器和探測器；(2)安裝在配電柜內(nèi)部，對于新建的高層建筑較為合適，在設(shè)計安裝中，探測器和電源母線要保留一定距離，并且需安裝互感器和屏蔽導線；(3)嵌入式設(shè)計，在配電柜板面嵌入安裝探測器，避免了對配電柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，互感器的安裝和前2種方式一樣^[2]。

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1. 電氣火災監(jiān)控設(shè)備設(shè)計及安裝

電氣火災監(jiān)控設(shè)備在選型階段需要重點把控設(shè)備性能，例如，靈敏度、可靠性以及對惡劣氣候的適應性，同時監(jiān)控設(shè)備還需要具有連續(xù)工作和自動巡檢的功能。如果監(jiān)測到相關(guān)數(shù)據(jù)臨界預警范圍，需要立即做出響應，同時發(fā)出報警信號。從監(jiān)控設(shè)備對惡劣氣候條件的適應性問題分析，監(jiān)控設(shè)備需要對不同地區(qū)的氣候條件、施工現(xiàn)場情況等進行分析，靈活調(diào)節(jié)報警值，從而滿足不同工作環(huán)境的系統(tǒng)運行要求。監(jiān)控設(shè)備還需要具備連續(xù)工作的能力，這是因為電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)需要全天候不間斷的運轉(zhuǎn)，并且在部分零件出現(xiàn)故障的情況下，減少停機檢修的時間。此外，監(jiān)控功能設(shè)備的自動巡檢功能體現(xiàn)在，監(jiān)控設(shè)備需要24h不間斷地對電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)線路和設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測和巡回監(jiān)測，從而及時發(fā)現(xiàn)故障問題，并將故障位置、異常狀態(tài)等信息報告給監(jiān)控人員，及時排查和解決相關(guān)問題。

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1. 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)布線設(shè)計

電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的布線設(shè)計還需要做好防霉菌、防潮濕、防鹽霧，根據(jù)相關(guān)規(guī)范嚴格進行線路的布設(shè)和連接施工，要注意接線端避免反接和超載的問題。此外，在N線與PE線

的連接上，應進行嚴格的區(qū)分，不能夠混用，尤其是穿過互感器的N線，嚴禁作為PE線使用，同時，PE線也應嚴禁穿過互感器。監(jiān)控探測器連接監(jiān)控設(shè)備的通信線路安裝也應進行有效的控制，線路選擇應嚴格按照要求使用線徑標準的雙絞線，線徑控制在loSmm以上，并且要根據(jù)所處環(huán)境干擾因素的影響情況，對雙絞線的干擾屏蔽能力進行設(shè)置。同時，電氣火災監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控圖形顯示系統(tǒng)連線采用3芯RS232通訊電纜。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備與總線隔離器之間采用截面面積大于1.0mm²的阻燃雙絞線連接。

1. 高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)應用要點

該電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在實際的應用中難免出現(xiàn)問題，這就需要在實踐中進行調(diào)整和修復，具體包括以下幾點。

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1. 系統(tǒng)接地

《探測器和剩余電流互感器剛裝設(shè)完畢，施工現(xiàn)場會有大量的接線問題，導致剩余電流誤報警問題發(fā)生頻繁，浪費檢查時間。這就需要嚴格按照《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》(GB13955-2005)的接線指導，根據(jù)不同的接線要求選擇合適的接地方式，做好系統(tǒng)的接地連接。

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1. 抗電磁干擾試驗

該高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)需要具備一定的抗電磁干擾能力，如果電氣系統(tǒng)周圍存在復雜的電磁場，很容易導致電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)無法正常工作，電氣設(shè)備本身缺乏電磁屏蔽措

施不僅會影響設(shè)備的正常工作，還會造成設(shè)備壽命縮短。建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的工作環(huán)境多種多樣，要根據(jù)具體的應用地點來選擇相應規(guī)格的設(shè)備。

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1. 剩余電流的檢測

電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)大都是通過對剩余電流檢測為主、測溫檢測為輔。剩余電流檢測一般應該在原有基礎(chǔ)上提高不超過500mA*佳。根據(jù)實際的應用場所和建筑內(nèi)的電氣設(shè)備的重要程度，在電氣線路、電動機和配電箱等其他重要的設(shè)備都可以都安裝測溫監(jiān)控探測器。

1. 安科瑞電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

1. 概述

Acre1-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng)，已通過國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的消防電子產(chǎn)品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。

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1. 應用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

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1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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1. 系統(tǒng)功能

1. 監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設(shè)備上紅色“報警"指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設(shè)備的“復位"按鈕或觸摸屏的“復位"按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。

1. 當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設(shè)備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

2. 通訊故障報警：當監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，監(jiān)控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設(shè)備上的黃色“故障"指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

1. 當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

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1. 配置方案

1. 結(jié)束語

總而言之，對于高層建筑而言，做好電氣火災監(jiān)控十分重要，這就需要相關(guān)設(shè)計單位和施工單位結(jié)合建筑的具體情況，在掌握電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，加強相關(guān)設(shè)備和線路的設(shè)備和安裝，不斷完善系統(tǒng)功能，提高電氣火災監(jiān)測和控制水平，保障高層建筑的使用安全，促進建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

【參考文獻】

1. 李楊．建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)概述[J]．民營科技，2010(10)：305+40．

2. 徐錫生．淺談高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J]．機電信息，2011(15)：160-16 1

3. 肖光明.淺析高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)[J].公用工程設(shè)計，2018

4. 安科瑞消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)/防火門監(jiān)控系統(tǒng)/消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)/電

氣火災監(jiān)控系統(tǒng)選型手冊.2022.05版

作者簡介：任運業(yè)，男，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為用電安全管理的研發(fā)與應用。