民用建筑漏电火灾报警系统设计概要

1、 李天兵(1969,男,工程师,主要从事建筑电气设计工作。民用建筑漏电火灾报警系统设计李天兵1,黄铁兵2(1.湖南成套工程设计院,湖南长沙410001;2.湖南省建筑设计院,湖南长沙410011摘要:根据工程建立国家标准设计标准及规定,参考日本和国际电工委员会的相关标准,提出了民用建筑漏电火灾报警系统设计的具体要求,介绍了漏电火灾报警系统的组成。关键词:民用建筑;漏电火灾报警;工程设计中图分类号:T U855T U99811文献标识码:B 文章编号:100125531(2007062D esi gn of L eakage F i re A l arm i n g Syste m for C

2、i v il Arch itectureL I Tianbing,HUAN G Tiebing(1.Hunan Comp lete Engineering I nstitute,Changsha 410001,China;2.Hunan Pr ovincial A rchitectural Design I nstitute,Changsha 410011,China Abstract:Based on the design s pecificati ons and regulati ons of Engineering Constructi on Nati onal Standard inC

3、hina,refering t o related standards in Japan and I EC,the concrete require ments for design of leakage fire alar m ing syste m f or civil architecture were p resented .The constructi on of leakage fire alar m inig syste m was intr oduced .Key c i v il arch itecture;leakage f i re a l ar m i n g;eng

4、i n eer i n g desi gn黄铁兵(1942,男,高级工程师,长期从事民用建筑电气设计工作。0引言随着国民经济建立迅速开展和人民生活水平不断提高,用电量不断增加。由于人们平安用电意识淡薄、电气线路错综复杂以及电气火灾的突发性和隐蔽性,电气火灾也随之剧增,从而给国家经济和人民生命财产造成巨大损失。根据?中国火灾统计年鉴?统计,19932002年全国范围内发生的电气火灾占火灾事故总数的30%,19912002年全国公共聚集场所发生的特大火灾中电气火灾约占46%。因为电弧短路的电流小,一般的保护开关低压断路器和熔断器不能(或不能及时切断电源,所以接地电弧短路是常见多发性电气火灾的起因。

5、针对我国电气火灾的状况特点及发生规律进展分析研究,采取有效的技术防范措施,遏制电气火灾的上升趋势,国家有关部门相继修改和制定了国家有关现行标准标准,对消防监视和火灾预防起到了重要的指导作用。标准要求工程设计中须采用具有漏电保护功能的低压断路器,设置漏电火灾报警系统,提高电气线路过负荷能力及电弧短路电流动作灵敏度,及时切断电源,有效地防止电气火灾发生,防止给人民生命财产带来重大隐患。因此漏电火灾报警系统设计是建筑电气设计的重要内容。1漏电火灾报警系统设置规定和要求国家标准G B 500451995(2005年版?高层民用建筑设计防火标准?第9.5.1条规定,高层建筑物内火灾危险性大、人员密集等场

6、所宜设置漏电火灾报警系统。第9.5.2条规定,漏电火灾报警系统应具有以下功能。(1探测漏电电流、过电流等信号,发出声光信号报警,准确报出故障线路地址,监视故障点的变化。(2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。04(3切断漏电线路上的电源,并显示其状态。(4显示系统电源状态。国家标准G B500162006?建筑设计防火标准?第11.2.7条规定,以下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水量30L/s的厂房(仓库。(3按二级负荷供电的剧院、电影院、商店、展览馆、播送电视楼、电信楼、财贸金融楼室

7、外消防用水量25L/s的其他公用建筑。(4国家级文物保护单位的重点砖木或木构造的古建筑。(5按一、二级负荷供电的消防用电设备。国家标准G B500961999(2003年版?住宅设计标准?第6.5.2条第7款规定,每幢住宅的总电源进线断路器应具有漏电保护功能。国家建筑标准设计标准图?全国民用建筑工程设计技术措施电气?(2003年版第4.3.6条第7款规定,以下场所的供电干线或电源线路宜设置漏电保护或绝缘监视措施。(1商业大厦(包括地下商业街。(2博物馆、展览馆建筑。(3影院、歌舞厅等娱乐场所建筑。(4餐饮、酒店建筑。(5医院、福利院、幼儿园等。(6易燃、易爆场所。(7公寓、高层居住建筑。中国建

8、筑设计研究院机电院制定的?电气火灾监控系统的设计方法?(暂定第2条规定,电气火灾监控系统设置要求如下。(1特级保护对象设置电气火灾监控系统要求:配电室重要的低压出线回路宜设置电气火灾探测器。防火区域照明总配电箱进线处应设置电气火灾探测器。电力总配电箱进线处宜设置电气火灾探测器。建筑物内的观众厅、会议厅、多功能厅等人员密集场所的配电箱进线处应设置电气火灾探测器。建筑物内的歌舞厅、卡拉OK厅(含具有卡拉OK功能的餐厅、夜总会、录像厅、放映厅、桑拿浴室、游艺厅(含电子游艺厅、网吧等歌舞、娱乐、放映、游艺场所的配电箱进线处应设置电气火灾探测器。建筑物内的地下商店(场的配电进线处应设置电气火灾探测器。其

9、他电气火灾危险性大的场所。(2一级保护对象设置电气火灾监控系统要求:照明总配电箱(地下车库除外进线处应设置电气火灾探测器。本条第(1款项规定的场所应设置电气火灾探测器。(3二级保护对象设置电气火灾监控系统要求:照明总配电箱进线宜设置电气火灾探测器。本条第(1款项规定的场所宜设置电气火灾探测器。(4学生宿舍、老人福利设施、幼儿园、盲人学校、聋哑学校的照明总配电箱进线处宜设置电气火灾探测器。(5国家级文物保护单位的重点砖木或木构造的古建筑的供电回路、配电箱进线处应设置电气火灾探测器。(6除高层建筑外的家具城、服装城、建材城、灯具城等火灾危险性大、人员密集场所的照明、电力配电箱进线处宜设置电气火灾报

10、警监控系统。我国20世纪90年代开场在一些电气标准中对接地故障火灾作出防范规定。例如JGJ/T161992?民用建筑电气设计标准?、G B500541995?低压配电设计标准?、G B139552005?剩余电流保护装置安装和运行?等。日本1978年在JEAC80011978?内线规程?第190条明确要求,建筑面积在15m2以上的旅馆、饭店、公寓、集体宿舍、家庭公寓、公共建筑、公共浴室等建筑必须安装自动报警的漏电火灾报警器。国际电工委员会I EC1200-53、1994-10中14593.3条明确要求采用两级或三级剩余电流保护装置,防止由于漏电引起的电气火灾和人身触电事故。2漏电火灾报警的组成

11、(1随着网络技术的开展,传统分散设置的单个漏电火灾报警器逐渐演变成网络化集中管理的电气火灾监控系统。(2国家有关部门及时修订、修改标准,新公布的国家标准G B142872005?电气火灾监控系统?中将原?防火漏电电流动作报警器?更名为?电气火灾监控系统?,并细化为3局部。第1局部:电气火灾监控设备;第2局部:剩余电流式电气火灾监控探测器;第3局部:测温式电气火灾监控探测器。当被保护线路被探测参数超过设定值时,电气火灾监控系统能够发出报警信号、控制信号,并能指示报警部位。电气火灾监控系统由电气火灾监控探测器、电气火灾监控设备组成。电气火灾监控探测器。探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险

12、参数变化的探测器。电气火灾监控设备。能接收来自电气火灾探测器的报警信号,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。(3“漏电在国际上及其有关国家标准中通用术语是“剩余电流,因此新的国家标准统一称“漏电为“剩余电流。与此对应的国家标准G B139551992?漏电保护器安装和运行?也改为G B139552005?剩余电流动作保护装置的安装和运行?。其中剩余电流动作电气火灾监控系统定义为:由检测剩余电流的互感器、剩余电流探测器、报警器或控制器构成的,对电气火灾进展实时监测并实施报警或切断电流的装置。G B 500451995(2005年版?高层民用建筑设计防火标准?中有关

13、条文要求设置的漏电防火报警系统就是G B13955定义的?剩余电流动作电气火灾监控系统?,也就是仅由G B14287.2剩余电流式电气火灾监控探测器构成的电气火灾监控系统。(4漏电火灾报警系统。漏电火灾报警系统一般由一台主机和假设干台漏电火灾探测器、控制模块、总线连接组成。主机具有声光报警、显示报警地址、记录并保存报警及控制信息和远程控制功能。漏电火灾报警系统将电气监测、分析、预警、报警及控制集于一体,具有监控范围大、反响迅速、报警准确、操作灵活、安装维护方便等特点。系统由现场设备、总线、控制系统三级组成。漏电火灾报警系统为总线制,采用并联方式,导线为普通 线,并以颜色区分。漏电火灾报警系统示

14、意图如图1所示。由总线将火灾探测器采集到的漏电过电流等报警信号以及故障点远传到消防控制中心进展统一监控。 一般适宜安装于配电箱或控制箱的总开关处。图1漏电火灾报警系统示意图漏电火灾报警系统与消防联动控制示意图如图2所示。漏电火灾探测器可与火灾报警联动以切断电源。当火灾报警系统有触发信号DC 24V输出时,火灾探测器收到信号将自动切断电源,火灾探测器将把信号远传到漏电火灾报警系统控制中心并记录当前状态,同时,火灾探测器一组辅助触头作信号反响输出至消防控制中心 。图2漏电火灾报警系统与消防联动控制示意图重要负荷供电回路应用方案如图3所示。该方案适用于医院、消防设备专用供电回路、重要负荷等不允许断电

15、的场所,只报警不跳闸,防止24图3重要负荷供电回路应用方案图因漏电、过电流动作导致更大的损失。漏电火灾探测器应安装于总开关处,当探测到过电流、漏电电流超过设定值时,发出声光报警信号,同时有一组报警触头干接点输出,作远程报警信号。报警触头为一组常开、常闭触点输出,可连接信号灯或其他指示装置,触头容量为1A/AC220V。3漏电火灾报警系统工程设计(1电气火灾监控系统设计应根据火灾自动报警系统保护对象火灾危险等级确定。一个电气火灾报警探测区域不应超过一个防火分区。(2G B139552005?剩余电流动作保护装置的安装与运行?是漏电火灾报警系统设计和安装使用的重要依据,因为剩余电流动作电气火灾监控

16、系统本身属于?剩余电流动作保护装置的安装和运行?的管理范围。(3关于“宜字的把握,标准用词说明指出:表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应这样做的。可见,“宜原那么上是首先要考虑设置的,没有特殊情况,没有经过消防主管部门认可,是不能随便选择取消设置的。(4剩余电流探测器的布点,首先应对建筑物内防火区域做出合理的布置设计,确定适当的保护范围,设定剩余电流动作值和动作时间,并应满足分级保护特性要求,缩小故障切断电源时引起的停电范围。电气火灾监控系统的报警信号应设在有人值班的场所或消防控制室。需要对重要场所的导线连接部位监测温度时,应设置测温式火灾探测器。(5设计中必须注意分级保护问题,为预防电气火

17、灾,G B139552005强调采用分级保护,电源端或分支线路上的剩余电流保护装置应与末端剩余电流保护装置的动作特性协调配合,实现具有动作选择的分级保护,防止造成大面积停电。分级保护方式的选择应根据建筑物用电负荷和线路具体情况的需要,确定采用两级或三级保护模式。一般所有的两级保护开关都要安装漏电火灾探测器;三级保护开关是否安装应根据负荷实际情况和建筑物用途、火灾危险性等具体情况确定。(6一般情况下,在电源端或分支线上应选用低灵敏度延时型或动作特性可调的剩余电流保护装置。而在末端仍应使用传统一般型、无延时漏电开关,漏电动作电流In30mA,具有高灵敏度、快速动作的特点。主要是为了防止人身电击事故

18、,与漏电火灾报警系统形成互补关系。(7民用建筑电气火灾监控系统应仅作用于报警,尤其是重要线路,包括消防、安防、应急电源、通道照明线路及不允许断电的重要场所。根据G B13955第4.6条规定,应安装纯报警式漏电火灾探测器,报警时不切断电源,将采集的信号通过总线方式传送到控制中心,可设置手动断电模式,既保证用电平安,又保证供电的不连续性。(8需要考虑漏电火灾报警时,建筑物各楼层总进线可安装一台或假设干台漏电火灾探测器,并应根据正常泄漏电流的大小,正确选择参数适合的漏电火灾探测器。一般总进线处的剩余报警电流设定值为300500mA,且不应1000mA。公共建筑人员密集、装修高级、有易燃物品的场所,

19、到达一定的面积空间或功能区,应对其中重要的回路实行系统的检测和控制,如高级宾馆的总统套房。(9分级保护延时间推荐值。二级保护的延时时间:一级保护、末端保护延时时间推荐值分别为0.2s、无延时。上下级剩余电流动作保护装置的动作时间的差值不得0.2s。三级保护的延时时间:一级保护、中级保护、末级保护延时时间推荐值分别为0.4s、0.2s、无延时。(10漏电火灾报警系统安装方式根据漏电火灾报警系统产品选型和工程配电系统的特点,一般有以下几种方法。配电箱或控制箱内部安装方式。漏电火灾探测器直接安装在配电箱或控制箱内部适当位置。一般适用于新建工程楼层配电箱或控制箱。配电箱或控制箱外部安装方式。漏电火灾探

20、测器单独做成一个箱体,将总电源通过漏电34 火灾探测器后再接入配电箱或控制箱。适用于新旧(改造工程,漏电火灾探测器只需将电源先引入漏电报警开关装置后,再接入配电箱或控制箱。专用漏电火灾监控箱设在配电箱或控制箱附近。配电柜成套安装方式。直接在配电柜或控制柜面板上嵌入漏电火灾探测器,只考虑在柜内适当位置固定火灾漏电互感器(一般在主断路器上端或下端,不改动配电柜内部构造,不需增加单独的漏电火灾探测器安装箱,既美观又不占空间。但应在设计图纸中明确提出要求,在施工图会审完毕后,由电器成套厂在面板上预留嵌装漏电火灾探测器的安装孔。4结语漏电火灾报警系统能准确地监控电气线路中的故障及异常状态,及时发现电气线路中的火灾隐患。在民用建筑设计中,电源端照明干线或分支线路上应严格按照国家标准G B500451995 (2005年版和G B500162006有关规定设置漏电火灾报警系统,末端仍应按有关规定设置一般型、无延时漏电开关,防止人身电击事故。住宅设计限定在每幢住宅进户线上 ,主电源开关有条件时宜组成系统,无条件时单独设置就地报警或切 断电源。电气火灾监控系统可自成体系。当并入火灾自动报警系统时,应采用独立的显示器,供电应符合消防电源要求。【参考文献】1G B500451995(2005