摘要：建筑火災的主要原因大多是因電氣引起的，電氣火災所占比例非常大。而引發(fā)電氣火災的原因又有很多，如短路、過負荷、接觸電阻過大、泄漏電流等等。其中，漏電電流是指不同電位導體之間的非正常電流。因此漏電火災報警系統(tǒng)的應用非常重要，本文著重對建筑電氣中漏電火災報警系統(tǒng)進行探討。
　　關鍵詞：建筑電氣，漏電火災報警系統(tǒng)，應用探討
　　漏電電流的危害性在于在漏電電路中電阻大的地段容易發(fā)熱，在接觸不好的地方容易產(chǎn)生火花，在漏電回路中發(fā)熱或打火花的地方如有可燃物質(zhì)，就會引起漏電火災。同時，由于漏電電流的積累作用，還可能進一步引發(fā)相間短路和單相對地短路。因為漏電電流一般都較小，不能有效地使保護電器(斷路器、熔斷器)及時動作切斷供電電源，所以必須采用一種新的技術設備來監(jiān)控它，最好是能同時監(jiān)控并發(fā)現(xiàn)短路、過負荷、過電壓等電氣火災隱患。這種新的技術設備就是漏電火災報警系統(tǒng)。在2005年新修訂的GB50045-1995《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱《高規(guī)》)和2006年新修訂的GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱《建規(guī)》)都增加了在電氣火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統(tǒng)的規(guī)定。
　　2什么是漏電火災報警系統(tǒng)
　　2.1定義
　　GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》(以下簡稱《剩余電流》)中定義，“剩余電流動作電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)”是指用于監(jiān)測剩余電流的互感器、剩余電流探測器、報警器或控制器構(gòu)成的電氣火災實時監(jiān)測并實施報警或切斷電源的裝置。“漏電”在國際上的通用術語就是“剩余電流”，其他有關國家標準也稱“剩余電流”，因此，《高規(guī)》和《建規(guī)》中有關條文要求設置的漏電火災報警系統(tǒng)就是《剩余電流》定義的“剩余電流動作電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)”。
　　2.2功能
　　漏電火災報警系統(tǒng)能準確監(jiān)控電氣線路的短路、漏電、過載、過壓、欠壓等故障和異常狀態(tài)，能切斷漏電線路上的電源，儲存各種故障和操作試驗記錄，同時還具有來電報警、聲光報警的功能。同時，系統(tǒng)還可與火災報警系統(tǒng)聯(lián)動，切斷非消防電源。總之，漏電火災報警系統(tǒng)能對電氣線路的故障和異常狀態(tài)進行全程監(jiān)控，提醒人們及早發(fā)現(xiàn)和消除電氣火災的隱患，從而保障人身和財產(chǎn)的安全。
　　2.3系統(tǒng)組成及工作原理
　　目前，國內(nèi)漏電火災報警系統(tǒng)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品主要分為三種類型:多功能漏電開關型；電氣火災監(jiān)控設備與電氣火災探測器(報警器)分離配置型；漏電火災報警系統(tǒng)與火災自動報警系統(tǒng)合二為一型。下面筆者僅以福建一家公司生產(chǎn)JHA系列的漏電火災報警系統(tǒng)為例，對目前應用最多的電氣火災監(jiān)控設備與電氣火災探測器(報警器)分離配置型的產(chǎn)品進行說明。
　　這種漏電火災報警系統(tǒng)由防火漏電電流動作報警器、總線制傳送儀和工控機(系統(tǒng)集中處理器)三部分組成。如圖1所示。
　　
　　
　　圖1JHA系列漏電火災報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
　　JHA系列報警器系統(tǒng)是漏電火災報警系統(tǒng)的前置部分，主要功能是對配電回路的漏電電流、三相工作電流進行有效監(jiān)控，并通過FH總線制傳送儀將實時數(shù)據(jù)上傳至工控機。當受監(jiān)控的某一路漏電電流、工作電流超過事先設定預報警值時，系統(tǒng)能準確探測到漏電點的地址并顯示在工控機上，同時發(fā)出聲、光報警信號，在規(guī)定的時間內(nèi)自動切斷漏電線路的電源(也可將系統(tǒng)的控制模式設置為手動，當系統(tǒng)發(fā)出聲光報警信號后，值班人員可以根據(jù)顯示的故障報警地址，到現(xiàn)場進行處理)。同時，系統(tǒng)自動將故障線路地址、故障類型、故障發(fā)生時間和漏電電流值、三相電流值等數(shù)據(jù)以及各種操作試驗信號顯示并存儲。
　　3采用“系統(tǒng)”的必要性及與火災報警系統(tǒng)的關系
　　3.1采用“系統(tǒng)”的必要性
　　其實，早在很多年以前，GB50054-1995《低壓配電設計規(guī)范》第4.4.20條就規(guī)定:為減少接地故障引起的電氣火災危險而裝設的漏電電流動作保護器，其額定動作電流不應超過0.5A。這里所說的漏電電流動作保護器亦稱電氣防火報警器，我們稱之為傳統(tǒng)的漏電保護器，它與漏電火災報警系統(tǒng)相比，具有下列缺點和不足。
　　(1)傳統(tǒng)的斷路器或漏電保護器，保護線路時，大部分原理靠熱磁脫扣而動作，容易受環(huán)境溫度的改變而改變，造成保護值精度不準確。而且功能單一，一般只具有過電流、短路、漏電保護功能，一旦動作時，將長時間停電，影響用戶的正常用電。
　　(2)傳統(tǒng)的斷路器或漏電保護器，采用硬件驅(qū)動，對于相對復雜的保護方式難以實現(xiàn)智能化，無法進行數(shù)據(jù)遠傳和數(shù)據(jù)分析，故障類型不清楚，不能記錄查詢故障，各種重要電氣參數(shù)無法顯示等等，如果需完成各種功能組合，需增加各種附件或模塊，造成配件不統(tǒng)一、構(gòu)件匹配難的問題，不能滿足不同用電場合的需要。而漏電火災報警系統(tǒng)采用互感器檢測CPU控制，除了具備傳統(tǒng)的漏電保護器的功能外，還具有探測到漏電電流后，能準確報出故障線路地址，監(jiān)視故障點的變化，儲存各種故障和操作試驗信號，切斷漏電線路的電源等功能。而且所有數(shù)據(jù)檢測、分析、控制，全部由單片機控制完成，并與PC機構(gòu)成雙向通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳控制、記錄，具有系統(tǒng)化控制、靈敏度高、可靠性強等優(yōu)點。這也正是我國推廣使用漏電火災報警系統(tǒng)的原因所在。
　　3.2漏電火災報警系統(tǒng)與火災自動報警系統(tǒng)的關系
　　表面上看，建筑中漏電火災報警系統(tǒng)與火災自動報警系統(tǒng)都是為了防范火災而設置的報警系統(tǒng)，但二者在功能上還是有區(qū)別的:火災報警系統(tǒng)是對火災初期的煙、熱和火焰輻射的探測，通過報警使人及時發(fā)現(xiàn)火災并聯(lián)動控制系統(tǒng)把火撲滅在初期階段；而漏電火災報警系統(tǒng)是通過對剩余電流的監(jiān)測來發(fā)現(xiàn)電氣故障并切斷漏電線路的電源進而預防火災的發(fā)生。可見，在建筑中設置火災自動報警系統(tǒng)和設置漏電火災報警系統(tǒng)都是必要的。但二者又絕不是孤立的，而是相輔相成的。隨著建筑電氣系統(tǒng)的不斷完善與進步，漏電火災報警系統(tǒng)成為火災自動報警系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)已經(jīng)成為可能。這樣，既可大大地提高防范火災的高效性，又減少了工程的投資。
　　4漏電火災報警系統(tǒng)的應用
　　4.1應用范圍
　　(1)為減少電氣火災事故的發(fā)生，除《高規(guī)》9.5.1條作了明確規(guī)定，另外，《建規(guī)》第11.2.7條也規(guī)定，按一級負荷供電且建筑高度大于50m的乙、丙類廠房和丙類庫房等五類場所和設備宜設置漏電火災報警系統(tǒng)。
　　(2)除國家消防技術規(guī)范明確規(guī)定的場所應安裝漏電火災報警系統(tǒng)外，根據(jù)該系統(tǒng)在工程實踐中已被證明了的預防電氣火災的作用，本人建議按消防技術規(guī)范可不設置但有條件的重要單位或場所，像國家機關、廣播電臺、電視臺、郵政局、通信樞紐、發(fā)電廠、博物館、重要的科研單位等等，也宜安裝該系統(tǒng)。日本1978年在其《內(nèi)線規(guī)程》EAC8001-1978第190條明確要求建筑面積在150m2以上的旅館、飯店、公寓、集體宿舍、家庭公寓、公共住宅、公共浴室等地必須安裝能自動報警的漏電火災報警器。此規(guī)程為日本電氣火災的控制起了重要作用。日本人均用電量為我國的8倍，而其電氣火災只占火災總數(shù)的2%～3%。目前國內(nèi)在已安裝使用的漏電火災報警系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)查，在使用過程中確實發(fā)現(xiàn)了不少起火隱患，及時報警提醒人員去消除這些隱患，得到了廣大用戶的認可和好評。
　　例如：北京市某家具裝飾城，在漏電火災報警系統(tǒng)剛安裝完工之后，就發(fā)現(xiàn)了18個漏電故障點(主控機漏電報警)。經(jīng)過勘察，發(fā)現(xiàn)了5個嚴重漏電點。例如，在三層第09號配電箱第5照明供電回路中發(fā)現(xiàn)1A的漏電電流，而且漏電電流忽大忽小，第5照明回路為三層西側(cè)通道日光燈照明供電回路，最后在三層的一照明日光燈的母線槽內(nèi)發(fā)現(xiàn)了漏電點。漏電的原因是給日光燈供電的火線(相線)頭銅線太長，擰在接線端子上后，余下裸露部分與母線槽鐵殼在不斷的拉弧打火。長時間的打火已經(jīng)將母線槽內(nèi)其它的塑銅電線的絕緣外皮損壞，若不及時發(fā)現(xiàn)，漏電電流會不斷增大，電弧也隨之加大，最后將會引燃母線槽內(nèi)的塑銅電線，引發(fā)火災事故。
　　4.2系統(tǒng)選型
　　我們在前面已經(jīng)介紹了目前漏電火災報警系統(tǒng)的三個主要類型，下面，筆者對這三種不同類型的漏電火災報警系統(tǒng)進行分析。
　　(1)多功能漏電開關型。其特點:具有包括剩余電流探測、報警功能在內(nèi)的擴展多功能，集漏電、短路、過載、過壓、欠壓、缺相、延時送電、防誤合閘甚至防雷等功能于一身，并可以組網(wǎng)實現(xiàn)遠程集中監(jiān)控。此種類型產(chǎn)品優(yōu)點:保護功能多、內(nèi)置電流互感器(包括電流互感器和零序電流互感器)、接線少、整合度高、使用方便；其缺點:結(jié)構(gòu)復雜、故障率偏高、產(chǎn)品品種不全，由于沒有總線短路保護模塊，局部總線短路容易導致全系統(tǒng)癱瘓。
　　(2)電氣火災監(jiān)控設備與電氣火災探測器(報警器)分離配置型。此種類型產(chǎn)品優(yōu)點:不含電源控制開關，不串入配電系統(tǒng)，只通過探測器取樣信號和脫扣控制，無論新工程還是改造工程都比較方便，二總線，有總線短路保護，性能穩(wěn)定可靠；此種類型產(chǎn)品缺點:一般只有剩余電流和過電流探測功能。可以預見，與配電系統(tǒng)相對獨立的此種結(jié)構(gòu)形式將會是今后漏電火災報警系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。
　　(3)漏電火災報警系統(tǒng)與火災自動報警系統(tǒng)合二為一型，這種產(chǎn)品是第二種產(chǎn)品的一種特例，只是其總線直接使用普通火災自動報警系統(tǒng)的二總線，并省去集中控制器和上位機，由增強的火災自動報警控制器整合剩余電流探測報警功能后一并控制。這種類型產(chǎn)品的優(yōu)點:可節(jié)省漏電火災監(jiān)控系統(tǒng)集中控制器和上位機，并節(jié)省組網(wǎng)布線，主要節(jié)省了豎井線，消防中心一體化監(jiān)控，界面統(tǒng)一，方便管理；缺點:組合后，相對復雜的火災報警系統(tǒng)故障也可能會造成漏電火災報警系統(tǒng)癱瘓，使得系統(tǒng)可靠性降低。
　　通過上述分析，可見第一種產(chǎn)品功能齊全，但故障率偏高，第三種產(chǎn)品雖然節(jié)省產(chǎn)品費用，但由于這種類型產(chǎn)品的技術還不是十分成熟，穩(wěn)定性較差。在此，筆者建議在選用漏電火災報警系統(tǒng)時，最好還是設置相對獨立的第二種電氣火災監(jiān)控設備與電氣火災探測器(報警器)分離配置型的漏電火災報警系統(tǒng)為宜。
　　5結(jié)束語
　　目前，漏電火災報警系統(tǒng)技術屬于新興學科，但已經(jīng)引起了國內(nèi)科研、生產(chǎn)部門的高度重視，福建俊豪國際電氣有限公司、北京華宇先鋒電氣安全科技有限公司、北京德派森電氣技術發(fā)展有限公司等企業(yè)都研發(fā)了具有自己特色的產(chǎn)品。漏電火災報警系統(tǒng)屬于先期預報警系統(tǒng)。它與傳統(tǒng)火災自動報警系統(tǒng)不同的是電氣漏電火災報警是為了避免因電氣火災而造成損失，而傳統(tǒng)火災自動報警系統(tǒng)是為了減少已發(fā)生火災損失，所以已經(jīng)安裝了火災自動報警系統(tǒng)的單位，仍需要安裝漏電火災報警系統(tǒng)，且應選擇電氣火災監(jiān)控設備與電氣火災探測器(報警器)分離配置型的漏電火災報警系統(tǒng)為宜。
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