漏電火災報警系統的設計與應用探討

摘要

    近年來(lái)，隨著(zhù)電氣火災起數的不斷上升，漏電火災報警系統已經(jīng)逐漸成為建筑消防電氣設計中考慮的一個(gè)重要組成部分。本文概述了漏電火災報警系統設計和工作原理，并結合有關(guān)標準和工程設計實(shí)際，針對漏電火災報警系統在設計中存在的問(wèn)題進(jìn)行了討論，分析了漏電火災報警系統的應用特點(diǎn)，提出來(lái)改善現狀的對策，指出了該系統的發(fā)展前景。

0.引言

    有關(guān)數據表明，2010年我國全社會(huì )用電量達到41923億kwh,同比增長(cháng)14.56%；城市居民生活用電量5125億kwh，同比增長(cháng)12.02%。隨著(zhù)社會(huì )用電量大幅增長(cháng)，電氣引發(fā)的火災事故隨之劇增。漏電不僅威脅人生安全、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。近年我國發(fā)生的重特大火災事故中，死亡人數較多的吉林省遼源市中心醫院特大火災、汕頭華南賓館特大火災、吉林商業(yè)大廈重大火災、沈陽(yáng)鐵西萬(wàn)達廣場(chǎng)售樓處火災，均為電氣火災。據*部統計，2005年1~9月，全國100836起重大火災中，因違反電氣安裝使用規定造成的火災30512起，占同期火災總數的30.3%，電氣火災發(fā)生率居各類(lèi)火災。為了遏制電氣火災事故，有關(guān)部門(mén)非常重視，相繼制定、修改了相關(guān)國家標準和規范，強調了漏電火災報警系統在防止因接地故障而引起的電氣火災的防護作用，要求在建筑物中設置漏電火災報警系統。隨著(zhù)國家標準和規范的逐步完善，漏電火災報警系統的設置越來(lái)越廣泛。

1.1設置漏電火災報警系統的相關(guān)規范條文

1）《高層民用建筑設計防火規范》 GB50045-1995 (2005年修訂)

1.1.2 漏電火災報警系統
1.1.2.1 高層建筑內火災危險性大、人員密集等場(chǎng)所宜設置漏電火災報警系統。
1.1.2.2 漏電火災報警系統通常應具有下列功能：
1.1.2.3 探測漏電電流、過(guò)電流等信號，發(fā)出聲光信號報警，準確報出故障線(xiàn)路地址，監視故障點(diǎn)的變化。
1.1.2.4 儲存各種故障和操作試驗信號，信號存儲時(shí)間應不少于12 個(gè)月。
1.1.2.5 切斷漏電線(xiàn)路上的電源，并顯示其狀態(tài)。
1.1.2.6 顯示系統電源狀態(tài)。

2）《建筑設計防火規范》 GB50016—2006

3）《火災自動(dòng)報警系統設計規范》GB50116-2013

1.1.3 電氣火災監控系統的設置不應影響供電系統的正常工作，不宜自動(dòng)切斷供電電源。

1.1.4 剩余電流式電氣火災監控探測器應以設置在低壓配電系統首端為基本原則，宜設置在

*級配電柜（箱）的出線(xiàn)端。在供電線(xiàn)路泄漏電流大于500mA 時(shí)，宜在其下一級配電柜（箱）設置。

1.1.5 剩余電流式電氣火災監控探測器不宜設置在IT 系統的配電線(xiàn)路和消防配電線(xiàn)路中。

1.1.6 選擇剩余電流式電氣火災監控探測器時(shí)，應考慮供電系統自然漏流的影響，并選擇參

數合適的探測器；探測器報警值宜在300mA～500mA 范圍內。

4）《電氣火災監控系統設計、安裝及驗收規范》（地標）

 各類(lèi)建筑的行業(yè)標準，如：

1）《民用建筑電氣設計防火規范》 JGJ16—2008

2）《住宅建筑電氣設計規范》JGJ242-2011

3）《交通建筑電氣設計規范》JGJ243-2011

4）《金融建筑電氣設計規范》JGJ284-2012 

5）《教育建筑電氣設計規范》JGJ310-2013

6）《醫療建筑電氣設計規范》JGJ312-2013

 其他地方設計防火規范

1.2漏電火災報警系統的定義

    按《剩余電流動(dòng)作保護裝置的安裝與運行》（GB13955-2005）中定義，“剩余電流動(dòng)作電氣火災監控系統"即為用監測剩余電流的互感器、剩余電流探測器、報警器或監控器構成的電氣火災實(shí)時(shí)監測并實(shí)施報警或切斷電源額裝置。

漏電火災報警系統是一種基于計算機技術(shù)的數字化監控網(wǎng)絡(luò )系統，其負責監控終端電氣故障，實(shí)現遠傳遠控和報警顯示功能。漏電火災報警系統本身是一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的整體裝置，是一個(gè)完整系統，應滿(mǎn)足《電氣火災監控系統》（GB14287-2005）的要求，而不是以往分散設置的單個(gè)漏電流報警器或傳統漏電開(kāi)關(guān)。

2.漏電火災報警系統的設計

2.1 系統工作原理

    在漏電火災報警系統的設計中，首先要掌握漏電火災報警系統的工作原理。一般系統采用二總線(xiàn)制得通訊方式，把主控機和若干個(gè)漏電探測器、控制模塊及總線(xiàn)隔離器連接起來(lái)，對各被保護的統一線(xiàn)路和電器的漏電情況通過(guò)主控機平臺進(jìn)行集中監控和管理，詳見(jiàn)圖1.根據國標《電氣火災監控系統》（GB14287-2005）及《剩余電流動(dòng)作保護裝置的安裝與運行》（GB13955-2005）的要求，系統采用二級保護。

2.2系統應具有的功能

（1）探測漏電電流、過(guò)電流等信號。

（2）發(fā)出聲光信號報警，準確報出故障線(xiàn)路地址，監視故障點(diǎn)的變化。

（3）儲存各種故障和操作試驗信號，信號存儲時(shí)間不應少于365天。

（4）顯示系統電源狀態(tài)。如果有必要還可以切斷漏電線(xiàn)路上的電源，并顯示其狀態(tài)。

2.3 系統設計

    漏電火災報警系統如圖2所示。系統主要由集中控制器及獨立式剩余電流探測器組成。獨立式剩余電流探測器能實(shí)時(shí)檢測線(xiàn)路對地泄漏的剩余電流，并顯示出來(lái)。當被保護線(xiàn)路的剩余電流達到預報警設定值時(shí)，探測器在60s內發(fā)出聲光報警信號，并將信號傳送至集中控制器。

圖2

2.4 漏電火災報警系統設備選型問(wèn)題

2.4.1主要表計功能及選型方案

2.4.2 組網(wǎng)方案

（a）大型建筑群組網(wǎng)方案

    大型建筑群，樓層高，多棟樓體分散。采用Acrel-6000/Q電氣火災監控設備+ACREL6000/B電氣火災監控設備+電氣火災監控探測器三層結構組網(wǎng)模式，便于區域化管理，采用RS-485網(wǎng)絡(luò )通信，以太網(wǎng)通信，以太網(wǎng)通信，滿(mǎn)足了通信實(shí)時(shí)性高的要求。

（b）大型單體建筑組網(wǎng)方案

    大型單體建筑，采用Acrel-6000/Q電氣火災監控設備+電氣火災監控探測器兩層建構組網(wǎng)模式，檢測管理功能，性?xún)r(jià)比高，采用RS-485網(wǎng)絡(luò )，通信介質(zhì)采用屏蔽雙絞線(xiàn)，滿(mǎn)足了通信實(shí)時(shí)性高的要求。

（c）中型建筑組網(wǎng)方案

    中型單體建筑，采用Acrel-6000/B電氣火災監控設備+電氣火災監控探測器兩層結構組網(wǎng)模式，造價(jià)經(jīng)濟，性?xún)r(jià)比高，采用RS-485網(wǎng)絡(luò )，滿(mǎn)足了通信實(shí)時(shí)性高的要求。

（d）小型建筑電氣火災監控系統

    小型建筑，采用Acrel-6000/BG電氣火災監控設備進(jìn)行監控，造價(jià)經(jīng)濟，性?xún)r(jià)比高。

3. 結束語(yǔ)

    綜上所訴，漏電火災報警系統能準確監控電氣線(xiàn)路的故障和異常狀態(tài)，能發(fā)現電氣火災早期的火災隱患，及時(shí)報警提醒人員去消除這些隱患。日前市場(chǎng)上出現的漏電火災報警系統的產(chǎn)品就報警信號、聯(lián)動(dòng)控制的方式類(lèi)似于火災自動(dòng)報警系統。從長(cháng)遠看漏電火災報警系統可作為火災自動(dòng)報警系統的一個(gè)子系統，將兩者整合，從而實(shí)現真正意義上的強弱電優(yōu)化結合，構成完善的火災自動(dòng)報警系統。

參考文獻

[1] GB 50045-95.高層民用建筑設計防火規范（2005年版）

[2] GB 14287.1-2005. 電氣火災監控系統 

[3] GB50016 2006 剩余電流動(dòng)作保護裝置的安裝和運行

[4] 安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品選型手冊2013.11版.

[5] GB50116-2013《火災自動(dòng)報警系統設計規范》