浅论电气火灾监控系统的重要性-原理和应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅论电气火灾监控系统的重要性原 理和应用 摘要：通过对电气火灾成因和 后果的分析，提出设置电气火灾监控系 统的必要性。再阐述电气火灾监控系统 的依据、原理和应用。 中国论文网 /2/view-12897129.htm 关键字：电气火灾、监控系统、 依据、原理、设计 Abstract: through analyzing the causes and consequences of electrical fire analysis, proposed setting electrical fire monitoring system of necessity. Elaborate electrical fire monitoring system of basis, principle and application. Key word: electrical fire, -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 monitoring system, basis, principle, design 中图分类号：S611 文献标识码： A 文章编号： 一设置电气火灾监控系统的必要 性 随着我国经济的高速发展，建筑 业也欣欣向荣，但随之而来的建筑火灾 也是一个不容小视的问题。而在各种建 筑火灾中，电气火灾占了相当大的比例。 据中国火灾统计年鉴记载： 2006 年，全国共发生火灾 30 万 起，其中电气火灾占 29.1%。 2007 年，全年共发生火灾 15.9 万起，其中电气火灾占 28.8%。 2008 年，全年共发生火灾 13.3 万起，其中电气火灾占 30.1%。 2009 年前 3 季度，全年共发生火 灾 9.7 万起，其中电气火灾占 29.8%。 可见，由将近三成的建筑火灾是 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 由电气火灾造成的。所以对于电气火灾 的研究和防范就成为了一个很重要的课 题。 二电气火灾的成因及分类 电气火灾主要包括以下几种类型： 1. 漏电火灾 所谓漏电，就是线路的某一个地 方因为某种原因使电线的绝缘或支架材 料的绝缘能力下降，导致电线与电线之 间、导线与大地之间有一部分电流通过， 这种现象就是漏电。 当漏电发生时，漏泄的电流在流 入大地途中，如遇电阻较大的部位时， 会产生局部高温致使附近的可燃物着火， 从而引起火灾。此外，在漏电点产生的 漏电火花，同样也会引起火灾。 2. 短路火灾 电气线路中的裸导线或绝缘导线 的绝缘体破损后，火线与邻线，或火线 与地线在某一点碰在一起，引起电流突 然大量增加的现象就叫短路，俗称碰线、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 混线或连电。 由于短路时电阻突然减少，电流 突然增大，其瞬间的发热量也很大，大 大超过了线路正常工作时的发热量，并 在短路点易产生强烈的火花和电弧，不 仅能使绝缘层迅速燃烧，而且能使金属 熔化，引起附近的易燃可燃物燃烧，造 成火灾。 3. 过负荷火灾 所谓过负荷是指当导线中通过电 流量超过了安全载流量时，导线的温度 不断升高，这种现象就叫导线过负荷。 当导线过负荷时，加快了导线绝 缘层老化变质。当严重过负荷时，导线 的温度会不断升高，甚至会引起导线的 绝缘发生燃烧，并能引燃导线附近的可 燃物，从而造成火灾。 4. 施工不规范造成的电气火灾 在工程的施工过程中，电气线路 安装不规范，施工工艺不良，导线连接 不实，接触不良，绝缘刮破等也是发生 电气火灾的一个重要原因。特别是中性 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 线连接质量差，如造成中性线断裂，易 损坏设备绝缘，引起单相设备烧坏，甚 至火灾。 三 电气火灾监控系统的定义、 作用及重要性 GB14287-2005电气火灾监控系 统第一部分：电气火灾监控设备中给 出的电气火灾监控系统定义如下：“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 能指示报警部位的系统，它由电气火灾 监控设备、电气火灾监控探测器组成。 ” 其中，电气火灾监控设备是指“能接收 来自电气火灾监控探测器的报警信号， 发出声、光报警信号和控制信号，指示 报警部位，记录并保存报警信息的装置” ；电气火灾监控探测器是指“探测被保 护线路中的剩余电流、温度等电气火灾 危险参数变化的探测器” 。 电气火灾火灾监控系统又称为 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 “漏电火灾报警系统 ”。所指的 “漏电”解 释实际上已与我们传统理解的大不一样， 在相关规范中准确地说应该称之为“剩 余电流”。剩余电流比漏电电流含义更 广，它的定义是“ 低压配电线路中各相 电流矢量不为零的电流。它包含了电器 式线路缘损伤流入大地的故障接地电流、 对地电容电流、谐波分量电流及电器设 备和线路正常运行时对地的泄露电流。 因带电导体间相与相间及相与 N 线间的 短路应靠保护电器切断电源，当故障电 流值小于过电流保护装置的动作电流值 的电弧短路确难以切断电源，电气火灾 的有关报道中接地故障电弧引起的火灾 多于带电导体间的短路，因此，对于接 地故障无论是金属性的还是电弧性的短 路都能利用剩余电流保护装置切断电源 发出报警信号以利预知灾前隐患，及时 采取措施消除隐患，避免火灾的发生。 电气火灾监控系统能准确监控电 气线路的故障和异常状态，能有效预防 常见的因漏电导致接地电弧所引起的建 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 筑物电气火灾事故，广泛应用电气火灾 监控系统能够有效地将大量火灾扼杀在 萌芽状态，对节约能源，保护人身安全 也有积极意义，故“ 电气火灾监控系统 ” 的作用和重要性不容忽视。 四电气火灾监控系统设计的主要 依据及原理 1 电气火灾监控系统设计的主要 依据： （1） 电气火灾监控系统的产品 应满足 GB14287.1-2005电气火灾监控 设备 、 GB14287.2-2005剩余电流式 电气火灾监控探测器 、GB14287.3- 2005测温式电气火灾监控探测器的 要求。 （2） GB50016-2006建筑设计 防火规范第 11.2.7 条规定：“下列场 所宜设置漏电火灾报警系统： 1 按一级负荷供电且建筑高度大 于 50m 的乙、丙类厂房和丙类仓库； 2 按二级负荷供电且室外消防用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 水量 30L/s 的厂房（仓库） ； 3 按二级负荷供电的剧院、财贸 金融楼和室外等消防用水量大于 25L/s 的其他公共建筑； 4 国家级文物保护单位的重点砖 木或木结构的古建筑； 5 按一、二级负荷供电的消防用 电设备。 “ （3） GB50054-1995低压配电 设计规范第 4.4.21 条规定：“为减少 接地故障引起的电气火灾危险而装设的 漏电电流动作保护器，其额定动作电流 不应超过 0.5A。 2 电气火灾监控系统的组成及主 要原理 （1）电气火灾监控系统的组成 根据国家标准 GB14287- 2005电气火灾监控系统以及相关规 范电气火灾监控系统的设计方法 (暂行规定) 的规定，电气火灾监控系统 的基本组成应包括：电气火灾监控设备、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 剩余电流式电气火灾监控探测器以及测 温式电气火灾监控探测器等三个最基本 产品种类。其中，剩余电流式电气火灾 监控探测器由监控探测器和剩余电流互 感器所组成；测温式电气火灾监控探测 器由监控探测器和测温传感器所组成。 a）现场设备层主要是连接网络 中用于电参量采集测量的各类型的仪表 和保护装置等，也是构建该监控系统必 要的基本组成元素，不仅肩负着采集数 据的重任，同时也是执行后台控制命令 的终端元件。 b）通讯控制层主要是由通讯服 务器、接口转换器件及总线网络等组成。 该层是数据信息交换的桥梁，不同的接 口转换器件提供了 RS232、RS422、RS485、SPABUS 等及 以太网等各种接口，组网方式灵活，支 持点对点的通讯、现场总线网络、以太 网等类型的组态网络。通讯服务器主要 用于直接对现场仪器仪表转达上位机的 各种控制命令，并负责对现场仪器仪表 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 回送的数据信息进行采集、分类和存储 等工作。如电压/电流等电参量、输入开 关量状态、修改仪表内部参数或各种控 制继电器断开/闭合的操作命令等；微机 保护装置主要是为保证上位机的正常工 作，避免网络中不稳定信号对其造成的 干扰或破坏；接口转换器件则是由于现 场仪表或其它系列的装置与上位机的通 讯接口存在差异，需要进行转换方可进 行数据交换。 c）管理测控层是针对监控网 络的管理人员，该层直接面向用户。该 层也是系统的最上层部分，主要是由电 气火灾监控系统软件和必要的硬件设备 如计算机、打印机、UPS 等。其中软件 部分具有良好的人机交互界面，通过数 据传输协议读取前置机采集的现场各类 数据信息，自动经过计算处理，以图形、 数显、声音等方式反映现场的运行状况， 并可接受管理人员的操作命令，实时发 送并检测操作的执行状况，以保证供用 电单位的正常工作。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 （2）电气火灾监控系统的工作 原理 电气火灾监控系统的基本原理是： 当电气设备中的电流、温度等参数发生 异常或突变时，终端探测头利用电磁场 感应原理、温度效应的变化对该信息进 行采集，并输送到监控探测器里，经放 大、A/D 转换、CPU 对变化的幅值进行 分析、判断，并与报警设定值进行比较， 一旦超出设定值则发出报警信号，同时 也输送到监控设备中，再经监控设备进 一步识别、判定，当确认可能会发生火 灾时，监控主机发出火灾报警信号，点 亮报警指示灯，发出报警音响，同时在 液晶显示屏上显示火灾报警等信息。 3 某大型网络与通信设备基地项 目中电气火灾监控系统的设计 该大型网络与通信设备基地总建 筑面积约为 14.5 万余平方米。其中主楼 共二十层，总建筑面积为 7.4 万余平方 米，分别为：研发部分约 3.83 万平方米， 办公楼部分 3.22 万平方米，展厅面积 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 0.33 万平方米；该工程属一类高层建筑， 且因为有着众多的网络通信设备，电气 环境非常复杂，火灾危险性很高，一旦 失火，会造成极大的经济损失。为了防 患于未然，尽可能地减少火灾隐患，电 气火灾监控系统就成为了不可或缺的设 计。 该工程建筑面积很大，且由于有 几个相互独立的功能部分，所以用电设 备数量很多。如果要对所有配电回路均 加以监控，不仅不必要，而且也不现实， 同时也会带来投资的极大浪费。所以， 在综合考虑了可靠性、经济性以及相关 规范的要求以后，决定对整个电气火灾 监控系统采用树干式设计，电气火灾监 控探测器设置于每个楼层的配电箱的总 断路器之后。整个系统的原理图如下所 示： 图中 ACS 为楼层配电箱中的电 气火灾监控探测器。 同时，还要对系统的功能提出相 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 关的技术要求，如下所示： 1 ACS 控制器应带有以下附件 功能：过电流保护功能、漏电动作输出 功能。 2 漏电报警系统所采用剩余电 流探测器以及电流探测器均为定型产品， 由供货商配套提供。 3 漏电火灾报警系统的探测漏 电电流为 1001000mA 可调。 4 系统能够存储各种故障和操 作试验信号，信号存储时间不应少于 12 个月。 5 配电柜生产时，需与漏电报 警系统供货商沟通配合。 通过以上方式的设计，可以实时 地监控所有主要