防火剩余电流动作报警系统在建筑电气设计中的应用

防火剩余电流动作报警系统在建筑电气设计中的应用 摘要：介绍防火剩余电流动作报警系统在建筑电气设计中的应用。 关键词：防火剩余电流动作报警系统泄漏电流报警主机测温探头 中图分类号：S762.3+3 文献标识码：A 1、概述 随着中国经济的迅速发展，城市中高层办公楼及住宅的迅速崛起，人们生活水平的迅速提高，办公及家用电器的日益普及使城市用电量成倍增长，由此引发的电气火灾也随之剧增。据公安部消防局中国火灾统计年鉴数据统计，自19932002年共发生电气火灾203780起，占整个火灾比例25%。2005年19月统计数字，重大火灾中因电气造成的火灾占总数的近30%。2007年因电气原因引起的火灾最多，共45703起，是9932002十年间平均数量的2倍多，平均每天127起，占火灾总数的30%左右，尤其是在重特大火灾中，电气火灾的比例高达50%左右。如何将电气火灾提前预报，及时预防减少火灾损失成为电气设计中的一个重要课题？ 2、电气火灾起火原因 当电气线路和电气设备的绝缘受到损伤而导致接地故障，主要是指相线对地或与地有联系的导电体之间的短路，包括相线与大地、pe线、pen线、配电和用电设备的金属外壳、敷线钢管、桥架线槽、建筑物金属构件、上下水和采暖、通风等管道以及金属屋面、水面等之间的短路。当发生接地短路时在接地故障持续的时间内，与它有关联的电气设备和管道的外露可导电部分对地和装置外的可导电部分间存在故障电压。电气短路主要包括金属性短路和接地电弧性短路两种：金属性短路是由导体间直接接触，如相与相之间、相与n线之间短路，其短路电流大，短路点往往被高温熔焊，金属线芯产生高温以至炽热，绝缘被剧烈氧化而自燃，火灾危险甚大，但金属性短路产生的大短路电流能使断路器瞬时动作切断电源，火灾往往得以避免；接地电弧性短路是因短路电流受阻抗影响，电弧长时间延续，而电弧引起的局部温度可高达2000以上，足以引燃附近可燃物质引起火灾，但由于接地故障引起的短路电流较小，不足以使一般断路器动作跳闸切断电源，可见接地电弧性短路引起的火灾危险远远大于金属性短路。 在配电系统中，必然有一些导线接头，故障往往出现在导线的接头上面，因为在大电流供电的系统里面，接头氧化造成的接触电阻只要有0.1，在几十安培电流下就会产生巨大的热量，由以下公式： 假设供电线路中的电流为100a，接点处的接触电阻为0.1，则这一点的功率可以达到1000w，换句话说，只要导线接点的电阻达到0.1，就相当于在接点处有一个1000w的电炉在发热，见下面计算公式： 随着发热量的不断增加，接头处导线的氧化也越来越厉害，接触电阻也会增加，热量积累会越来越大，形成恶性循环，最终引起电气火灾。 3、解决办法 3.1 如何测量剩余电流 在三相四线制或三相五线制的系统中，在没有剩余电流存在的理想状态下（正常剩余电流忽略不计），其三相电流的矢量合为零。 在测量剩余电流时，三相电流导线和n线同时穿过零序互感器的铁芯。对于单相电流的测量，只要把一条火线和与之共同供电的一条n线穿入一个零序互感器铁芯中，就可以通过绕在铁芯上的线圈中感应出单相电路中剩余电流的大小。预防电气火灾监控系统由此而诞生。当线路中发生异常时，可迅速发出报警信号并准确报出故障点，并通知电气专业人员及时排查电气火灾隐患，不让线路带故障及异常运行，。高层民用建筑设计防火规范gb 50045-95 明确规定：“高层建筑内火灾危险性大，人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。规范条文用词为“漏电火灾报警系统”，表明应该是一个联网的整体装置，是一个完整系统，是对应gb 14287-2005标准的要求，而不是以往分散设置的单个漏电流报警器或传统漏电开关可以胜任的。关于“宜”字的把握，规范用词说明指出：表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样作。可见，“宜”原则上是首先要考虑设置的，没有特殊情况，没有经消防主管部门同意，是不能随便选择取消设置的。 4、系统功能 防火漏电报警主要作为剩余电流式电气火灾监控探测器使用，并通过防火漏电报警系统。对电气线路的故障和异常状态进行实时监控，使被动防火变为主动防火，实现集中监控和管理的目标。其主动性功能特点如下： a系统启动后首先对电气线路进行全面运行检测，以便及时发现和消除电气火灾隐患。当不存在电气火灾隐患时才允许开关合闸接通，若存在电气故障时提前预警并可以断开回路，未排除电气故障前拒绝合闸接通，确保低压配电系统安全可靠运行。 b.在低压配电系统中，对电气线路的运行状况实行全天候在线自动安全监控，自动跟踪诊断电气故障，分析和识别故障类型，并发出声光和语音报警，通知电气维护人员及时排除故障，把电气火灾隐患消灭在萌芽状态。真正做到“智能监控，防患于未然”。 c.系统采用智能化网络管理。采用rs485/rs422四线制全双工通讯模式，传输距离在5km以内。同时可与烟感、温感或可燃气体探测器及火灾自动报警系统中心实行联动控制，把配电与消防系统有机结合起来，实现双重报警和控制功能，大大提高了对漏电火灾监控的可靠性和保护性，从根本上解决了电气火灾误报和漏报现象，全面主动防御电气火灾事故的发生。 d. 当确定选择两级分级保护时，设在低压配电室引出的配电干线回路首端的第一级保护，额定剩余动作电流为4001000ma，动作时间为o.51s；设在各防火分区、功能分区和楼层的总（分）配电箱电源进线处，或末端配电箱的进线处的第二级保护，额定剩余动作电流为200400ma，动作时间为o.3o.5s； 防火漏电报警分级保护示意图 5.防火漏电报警系统设置范围 a、根据建筑物的火灾危险性大小、人员密集程度。下列建筑物的供电干线或电源线路上宜装设防火漏电报警系统：商业楼建筑（包括地下类商业建筑）；博物馆、展览馆建筑；影剧院、歌舞、娱乐建筑（包括地下同类建筑）；集会、体育类建筑；电信、邮政、财贸金融建筑；餐饮、酒店、旅馆建筑；医院、福利院、幼儿园、学校等建筑；易燃、易爆场所及建筑；公寓、居住建筑；图书馆、档案馆、书库建筑；省级及省级以上文物保护建筑或场所；其它火灾危险性大、人员密集的场所及建筑。在设计过程中，应对上述建筑内的防火区域作出合理的分布设计，确定适当的控制保护范围。 6.总结 在低压电气线路上安装防火漏电报警这是有效可行的方法。通过防火漏电报警系统，能够准确地监控电气线路的故障和异常状态，并报出故障线路地址。监视故障点的变化，随时储存和记录故障信息情况，提早发现电气火灾的隐患，及时报警提醒人员去消除这些隐患，避免电气火灾发生，把电气火灾的消灭在萌芽状态。 参考文献： 1gb50045-95（2005版），高层民用建筑设计防火规范 2gb13955-2005，剩余电流动作保护装置的安装和运行 3gb 14287-93，防火漏电电流动作报警器