韓歡慶
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：我國電氣用量正在呈現(xiàn)逐年迅猛上升的趨勢，而引發(fā)的火災(zāi)比例也在攀升。由電氣引發(fā)的火災(zāi)占到總火災(zāi)數(shù)額的百分之30左右。在重大的火災(zāi)中，由電氣引發(fā)的火災(zāi)占到總體比例的1/2。多為商場，辦公樓，工廠等建筑。因此，在建筑中設(shè)計及應(yīng)用火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是非常有必要的。
關(guān)鍵詞：電氣火災(zāi)；電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計；建筑應(yīng)用
0引言
近年來隨著城市化的建設(shè)發(fā)展，集中式的建筑管理逐步成為發(fā)展趨勢，大范圍的集中用電，對于電路系統(tǒng)造成一定的負荷，從而容易引發(fā)電氣火災(zāi)，造成非常嚴重的后果。因此，我們有必要對于當前建筑中電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計以及安裝存在的問題進行分析，從而優(yōu)化火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，減少火災(zāi)事故的發(fā)生。
1建筑火災(zāi)原因分析
1.1超負荷短路
發(fā)生電氣火災(zāi)的主要原因之一就是電量負荷超載，造成元件短路，從而引發(fā)電火花，導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。發(fā)生過載的原因有以下幾個方面，其一，在設(shè)計及安裝的過程中，由于選購的產(chǎn)品不合格或者型號不對應(yīng)，導(dǎo)致其本身可以承載的電流容量與需要的電量不對應(yīng)，一旦集中或大范圍電流流通時就會出現(xiàn)過載情況，使元件受到損害。其二，電路或者設(shè)備導(dǎo)線在安裝的過程中，沒有嚴格按照標準進行，導(dǎo)致負荷超載。其三，沒有及時進行日常檢修或維護，元件老化而使之發(fā)生短路，從而進一步地引發(fā)火災(zāi)問題。
1.2漏電
漏電現(xiàn)象，是導(dǎo)致很嚴重的電氣火災(zāi)產(chǎn)生原因。一般而言，主要有以下幾個方面。其一，在選用設(shè)備過程中，質(zhì)量不合格，使其負載能力有限?；蚱浔砻娴馁|(zhì)量，由于過熱或集中使用出現(xiàn)磨損，也會使其出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。這種情況下一般會直接引發(fā)火花或者電弧，火花過大就會導(dǎo)致設(shè)備的損壞，發(fā)生火災(zāi)。其二，由于設(shè)計時沒有將引線按照規(guī)定進行安裝，導(dǎo)致其相互之間交互摩擦，產(chǎn)生過多的熱量，終造成其元件表面出現(xiàn)磨損，在運行過程中發(fā)生漏電現(xiàn)象。
1.3元件故障
元件故障也是導(dǎo)致電氣火災(zāi)發(fā)生的主要原因之一。其一，在日常生活中，不太關(guān)注電器元件是否穩(wěn)定。當發(fā)生故障時，依舊正常供電會容易造成線路故障，長時間運行之后會產(chǎn)生接觸，導(dǎo)致設(shè)備運行不暢。其二，元件本身存在的質(zhì)量問題，導(dǎo)致電流在接觸的過程中，容易出現(xiàn)電弧，火花等，一旦遭受較大的電流感應(yīng)就會容易造成設(shè)備發(fā)熱損壞，有可能直接引起火災(zāi)。
2設(shè)計安裝存問題
在實際監(jiān)控系統(tǒng)安裝時，我們也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)存在各種問題，從其根本分析主要存在以下幾個方面的原因。
2.1探測器安裝問題
探測器是監(jiān)控系統(tǒng)中重要的組成部分，主要對于異常電流起到探測作用，具有關(guān)鍵性的價值。在實際設(shè)計以及后續(xù)安裝過程中，我們發(fā)現(xiàn)探測器往往會由于位置選用不當，沒有按照規(guī)范等，造成其在實際使用時效果不理想。
2.2設(shè)置問題
在設(shè)計及安裝過程中，將其裝置的電流值設(shè)置合理是保證相關(guān)設(shè)備能夠及時反應(yīng)，從而控制火災(zāi)發(fā)生或在出現(xiàn)時調(diào)控狀態(tài)的重要保障。因此，對于剩余電流漏電值的設(shè)置非常重要。假設(shè)每個照明點泄漏的電流值是0.5毫安，獨棟建筑一共有一百個照明點，那么其泄漏總體的電流值應(yīng)該在50毫安左右。該建筑的電柜剩余電流探測值應(yīng)該是其一倍左右，一百毫安為合理。但是一旦發(fā)現(xiàn)實際估值比理論值更大，就要對安裝的設(shè)施進行檢查，修整施工錯誤，使其總體的泄漏電流值保持一定的平衡及穩(wěn)定。這對于系統(tǒng)的監(jiān)控人員合理的區(qū)分事故等級，事故發(fā)生點具有重要作用。
3系統(tǒng)原理
火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及安裝的相應(yīng)規(guī)范中已經(jīng)明確地指出了其整體系統(tǒng)構(gòu)成。根據(jù)規(guī)定，電力裝置與監(jiān)測及控制系統(tǒng)合二為一，通過主體控制，集中管理模式，實現(xiàn)對火災(zāi)的及時及反應(yīng)。在運行時，通過探測器將線路實際情況進行反饋，與主機進行通訊之后，主機將反饋回來的信息進行分析，確定地點，人工進行檢查，從而確定下一步的控制工作。溫感等是負責監(jiān)控電流表情況的主要工具，運行后，一旦發(fā)生超過設(shè)定的值時，會及時觸發(fā)系統(tǒng)，同時上傳到監(jiān)控設(shè)備中，經(jīng)過判定具體發(fā)生火災(zāi)地點、時間。通過電流檢測表對于故障發(fā)生點的電流進行檢測，讀取數(shù)值。當確定為異常情況時，由值班人員切斷電源，并聯(lián)動消防程序，預(yù)防、減少火災(zāi)發(fā)生概率。
4設(shè)計安裝
4.1參數(shù)設(shè)計
在實際設(shè)計過程中，我們需要對以下設(shè)備的參數(shù)進行設(shè)置。其一，遵循分級保護原則，將系統(tǒng)中設(shè)備進行二到三的劃分，動作電流，上級設(shè)備的數(shù)值是下級設(shè)備數(shù)值的兩倍；脫扣時間，上級設(shè)備時間應(yīng)該大于下級設(shè)備保護裝置，差值不能小于0.2秒。探測器與火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備進行配套使用，如果設(shè)置的數(shù)值不準確，讓其切斷其他供電電源，有可能造成其他隱患，因此，將監(jiān)測探測器的漏電電流值與裝置相連，不應(yīng)該與電源控制系統(tǒng)連接，避免其發(fā)生危險。辦法則是在故障發(fā)生時，反饋信息到主機設(shè)備后，由人員進行實際確定，以進行下一步工作。其具體漏電電流值應(yīng)該是被保護的線路與運行時泄漏電流值值的二倍，上文也對此進行了分析。為避免設(shè)備啟動時瞬間泄漏電流值過大，造成，因此，將部分設(shè)備進行保護，工作時間進行延長，防止不正常漏電行為導(dǎo)致。
4.2設(shè)備選擇
電流探測器，本文主要選用的是與剩余電流探測器有所區(qū)別的阻性電流探測器，其相互對比具有以下幾點優(yōu)勢，其一，可以通過檢測，提取被檢線路中引起火災(zāi)的具體漏電電量值。其二，相比而言，其檢測的精度更高，檢測的范圍可以達到一千毫安之內(nèi)。其三，可以將其設(shè)定為漏電五毫安時，如果出現(xiàn)即出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。其四，其使用的范圍較為廣泛，能夠適用較為復(fù)雜的工程環(huán)境，并保持一定的使用時間。
互感器，需要具有以下優(yōu)勢，其一，精度較高，對于微小電流的感應(yīng)較為適用。其二，需要體積小、安裝方便，與大多數(shù)的配電系統(tǒng)都比較適用。其三，具有良好的電流，抗干擾的能力較強。
高精度溫感，其具有高密度，高靈敏度，安裝方便，不導(dǎo)電，使用時間長，體積小等優(yōu)勢。除此之外，還需要配備多功能的漏電電流檢測表。
監(jiān)控設(shè)備，需要具有以下優(yōu)勢：一，反應(yīng)速度比較快，無延遲現(xiàn)象。二，其主機可以實時的顯示漏電的具體方位以及時間。三，具有的數(shù)據(jù)庫，可以存儲各種數(shù)據(jù)。四，采用rs-485通訊標準，通訊距離值可以達到千米以上。五，擁有多種的主機型號及組網(wǎng)功能，根據(jù)建筑的實際需要，可以形成集群式的管理系統(tǒng)。
在其他聯(lián)動設(shè)備設(shè)計時，其需要符合設(shè)計規(guī)范及使用標準，可以帶載的集中電源數(shù)量需要符合建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的實際用量，符合火災(zāi)防控工程的相關(guān)規(guī)范。并可以根據(jù)實際情況，及時的判斷情況，轉(zhuǎn)入應(yīng)急運行，以系統(tǒng)的運行更加的穩(wěn)定。
除此之外消防電源及防火門的監(jiān)控系統(tǒng)也是整個系統(tǒng)中必要的兩個部分。安裝防火門監(jiān)控，能夠避免火災(zāi)事態(tài)的進一步擴大；消防電源的監(jiān)控系統(tǒng)，有利于保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。
4.3安裝
互感器在安裝過程中應(yīng)該注意安裝位置的選擇以及需要進行互感器的穿線。在選擇安裝位置時，應(yīng)該盡量的選擇可以方便檢修的方位，并需要遠離磁場。為了方便檢修，一般選擇在開關(guān)及斷路器的下端進行。
而在進行互感器的穿線時，首先需要確定線路設(shè)置方式。三相四線的連接方式中我們需要注意的是以下幾點：（1）PE線禁止穿過互感器，也不能與N線互聯(lián)或交換使用。（2）三相線與N線需要同時穿入互感器，以保證其各相之間負載平衡度，如果規(guī)格不一樣，穿線的方式不同，就會影響到檢測電流信號的準確度，因此保證其電路的一致性。而N線之間不同的回路不能重復(fù)相連或接地，以免造成過多的漏電值。（3）為了避免維修時的不便，可以將高精度的小型互感器運用電纜性同步穿出。具體如下圖（圖1）
5安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)架構(gòu)和硬件選型
安科瑞電氣推出的電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器和電氣火災(zāi)探測器、故障電弧探測器和電氣防火限流式保護器，對引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流、剩余電流、故障電弧等）進行不間斷的數(shù)據(jù)與統(tǒng)計分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給學(xué)校管理人員，指導(dǎo)學(xué)校實現(xiàn)時間的排查和治理，達到潛在電氣火災(zāi)隱患，實現(xiàn)“防患于未然"的目的。
用戶可以利用PC、手機、平板電腦等多種終端實現(xiàn)對平臺的訪問，查詢包括系統(tǒng)信息、實時數(shù)據(jù)、報記錄等在內(nèi)的各種信息，使用方便。利用該系統(tǒng)為用戶提供的低成本服務(wù)，能有提升企業(yè)的消防管理和電氣設(shè)備水平，防范重大惡性火災(zāi)財產(chǎn)損失、尤其是重大惡性人員傷亡責任的發(fā)生。
本系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖所示：
5.1硬件配置：
平臺服務(wù)器：建議按照我方提供配置標準購買，或者客戶自己租用阿里云資源。
推薦硬件配置：（如申請阿里云可忽略）
現(xiàn)場硬件配置
方案一：100A以下回路，開口式互感器
方案二：100A以下回路，普通互感器，會增加施工量
方案三：100A以下回路，普通電流互感器，探測器和無線模塊分開，可適用多回路
配置針對1個回路，剩余電流互感器根據(jù)現(xiàn)場回路電流大小選擇。
5.2運行條件:
1）瀏覽器運行設(shè)備：
臺以上版本）。
2）瀏覽器端運行環(huán)境：
Windows系統(tǒng)下使用、火狐、360（速模式）等瀏覽器訪問。
5.3主要技術(shù)指標:
數(shù)據(jù)上傳頻率：2分鐘
通信方式：RS485、2G/3G/4G
并發(fā)訪問量：>=10000
歷史數(shù)據(jù)存儲：>=3年
6結(jié)束語
本文主要通過對于火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)運行原理闡述，對于火災(zāi)發(fā)生系統(tǒng)設(shè)計安裝過程中的問題進行分析，從而對于其在設(shè)計、設(shè)備選擇及安裝過程中應(yīng)該注意的事項進行分析。我們可以得出，電氣火災(zāi)不容有失，對于參數(shù)選擇，安裝方式等仔細負責，以保證建筑消防的。
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作者簡介：
韓歡慶，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電氣火災(zāi)的現(xiàn)狀問題和防控對策。
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