時間:2023-01-12 05:38:44
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣火災監控,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:火災監控系統電氣系統原理安裝方式
1電氣火災的防范
為了預防和減少電氣火災,應在線監測220/380V供電線路的絕緣狀態,可以使用電氣火災監控系統進行漏電檢測并實施報警。電氣線路或電氣設備一旦漏電并超過額定值時,報警器立即發出聲光報警信號并顯示漏電電流大小。從發生接地電弧到引起火災以至火勢蔓延,需要一段時間,這有足夠時間去檢查并排除故障提前預報,能有效地避免電氣火災的發生。報警但不切斷電源,可以避免電源開關跳閘引起整個建筑物的停電,既保證了用電安全又保證了供電的不間斷性。
為了保證人民生命財產安全,嚴格執行GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》規定的防范措施,在建筑物的電源進線處及干線上安裝電氣火災監控系統是十分必要的。
2電氣火災監控系統原理
2.1原理方框圖
監控系統是由電流互感器、監控探測器、報警器或控制器構成的電氣火災實時監測并實施報警或切斷電源的裝置,其系統組成方框圖如圖1所示。
電流互感器為傳感器件,由它提取的漏電信號,經放大、AC/DC變換、A/D變換、CPU處理后,送至輸出級。輸出信號經總線輸往監控設備。監控設備接收的漏電信息經CPU處理后,送往報警器、顯示器、信號輸出級。報警器由報警指示燈、蜂鳴器組成,顯示器由三位數碼管(LED)組成,用以顯示漏電電流大小,信號輸出級輸出各種報警及控制信號,用于附加報警及切斷電源等。監控設備還有信號存儲及打印功能,供隨時查詢。
另一種監控系統由電流互感器、漏電探測報警器構成,探測報警器集探測報警于一體,稱為電氣火災監控探測報警器或漏電探測報警器,其原理與第一種監控系統是相同的。系統組成方框圖如圖2所示。這種探測報警器安裝使用極其方便,是被廣泛采用的監測裝置。
2.2監控系統的三種組成方式
①電氣火災監控系統由電流互感器、漏電探測器、漏電報警器組成。探測器、報警器以有線方式連接如圖3所示。
②電氣火災監控系統由電流互感器、漏電探測報警器組成,探測報警器由第一種的探測器與報警器組合而成。為了實現遠程報警,可以再增加遠程報警盒如圖4所示,探測報警器與遠程報警盒以有線方式連接。
③電氣火災監控系統由電流互感器、監控探測器與監控設備組成,監控探測器與監控設備以總線方式連接如圖5所示。漏電及故障等信息由監控探測器通過總線傳至監控設備。
3電氣火災監控系統安裝方式
3.1低壓配電系統總剩余電流檢測
如果想監測本單位用電系統的總體絕緣狀態,可以檢測系統的總剩余電流,前提是單位需有獨立的變電系統。電流互感器安裝于變壓器接地線中以提供剩余電流,探測器、報警器可以選用分體式或一體化結構,如圖6所示。
此種剩余電流檢測要求供電系統的接地形式為TN-S系統。
3.2干線剩余電流檢測
干線指低壓配電線路的主要支路,此種安裝方式比較簡單,電流互感器安裝于干線線路中,檢測的信號是互感器以后線路及負載產生的剩余電流,如圖7所示。
3.3多路干線剩余電流檢測
以8路檢測為例:8個電流互感器分別裝于配電盤的各輸出干線上如圖8(a)、(b)所示。
4電氣火災監控系統安裝注意事項
4.1分級保護
為了縮小發生人身電擊事故和接地故障切斷電源時引起的停電范圍,通常在供電線路的不同地點安裝三級(或兩種)不同容量的剩余電流保護裝置,以形成分級保護。根據用電負載及線路情況,一般分兩級或三級保護。適用于城鎮和農村第一級和第二級保護,其具體安裝圖在GB13955-2005中已有明確規定。
4.2安裝注意事項
4.2.1系統剩余電流檢測
在系統接地型式為TN-C-S系統中,變壓器低壓側出線為PEN線對地是絕緣的。
PEN經接線端子分成N線與PE線后,N線不再接地。這時,電流互感器必須安裝在PEN線分成PE線、N線后的PE線的中間段上,如圖6。
4.2.2干線剩余電流檢測
對220V供電系統,電流互感器只要套住二根電源線即可,要求其中的N線不得再重復接地。
對于380V配電系統,電流互感器必須同時套住L1、L2、L3、N線,PE線不得穿過互感器,同時N線此后不得再接地。
在接地型式為TN-C系統中,必須將其改造為TN-C-S、TN-S或局部TT系統后,才可以安裝使用報警式剩余電流保護裝置。
4.2.3互感器的安裝
電流互感器應安裝易于檢修的地方,互感器的安裝沒有方向問題。對插式互感器安裝時無需斷線、斷電,互感器可以直接掛在線上,也可以固定在配電盤上,但安裝時應注意安全。
關鍵詞:火災監控系統;漏電;設備形式;系統設計
Abstract: in recent years, with the rapid development of our national economy, the continuous improvement of living standards, the development of construction industry also appeared to change rapidly changes, in order to meet the requirements of the increasing building, staff made great efforts in building electrical design. Building electrical design not only affects the normal use of public facilities, but also to the residents of the safety of the people life and property, therefore, building electrical design of high-profile. In this paper, the design of electric fire monitoring system in building electrical design are briefly introduced, and the problems of fire monitoring system is analyzed in brief inquiry, for your reference.
Keywords: fire control system; leakage; equipment; system design
中圖分類號:X928.7文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
一、電氣火災監控系統的安置中需要遵循的相關依據
我國火災的控制要求:早在上世紀末就已提出明確的型關規定,相關文件有《民用建筑電氣設計規范》和《低壓配電設計規范》等規范。在新世紀又相繼出臺了《高層民用建筑設計防火規范》以及《建筑設計防火規范》對相應的漏電火災報警系統進行了更加嚴格的規定。在《高規》中規定在一些火災危險較大以及人員較為密集的高層建筑等場所,適宜設置相應的火災報警系統。
1.1 建筑漏電火災報警系統需要具備的相關功能
根據《高規》的相關規定,系統應該具有下面的相關功能
(1)能夠對相應的漏電電流以及過電流等信號進行探測,地址以及故障點的變化情況準確報出同時及時進行監視。
(2)能將相應的故障信號以及操作試驗信號進行儲存,同時能夠儲存的時間達到12 小時。
(3)能夠在漏電電源線路切斷的情況下,顯示相應的線路狀態。
(4)能系統電源的相應狀態進行顯示。
1.2 在合適的場所設置相應的漏電火災報警系統
(1)按照一級負荷進行供電。同時相應的建筑高度超過50m的乙、丙類廠房以及丙類倉庫;
(2)按二級負荷進行供電,同時相應的室外消防用水量超過30 秒的廠房或者倉庫;
(3)按二級負荷進行供電的電影院、劇院、覽館、商店以及室外消防用水量超過25L/s 的公共建筑;
(4)一些國家級的文物保護單位的磚木或木結構建筑;
(5))一些按一、二級負荷進行供電的消防用電設備。在《高規》沒有對建筑的類型和位置進行明確,同時《高規》以及《建規》沒有具體地對相應的漏電火災報警系統的結構組成、系統供電、設備選擇、系統設計以及線路敷設等內容進行規定。
二、我國相應的監控設備的兩種形式
(1)火災監控系統會充分將相應的探測器與空氣斷路器進行充分的結合組,這種系統一方面屬于相應的配電保護開關,另一方面屬于相應的電氣火災監控設備,在系統的內部,能夠將信號處理電路、電源變換電路、電流互感器以及通信聯動接口、報警電路、主回路分斷開關等設備融合在一起,能夠起到電流檢測以及故障報警的擴展功能,同時還能夠通過互聯網實現相應的互聯網遠程監控功能,同時滿足規范中相應的功能。
這樣的優點為內置電流互感器的接線較少,同時使用較為方便,整合度較高;而系統的缺點為設備構造較為繁雜,進而會增加相應的故障幾率,在進行設備安裝時候,需要將相應的電箱的線路進行改動,因而不能充分適應配電箱的相應要求,進而容易在局部發生故障,對整個系統產生巨大的負面影響作用。
(2)將剩余電流式電氣火災監控探測器和相應的電氣火災監控設備分別進行配置。這樣分開配置能夠充分對配電柜的電流以及剩下的電流信號進行采樣,可以通過相應的配電電氣火災監控設備進行采樣,同時能夠將采樣的電流以及信號通過內設的處理器,集中向控制器進行配置。這種設備型式具有的優點為不包含相應的電源控制開關,同時不串入相應的配電系統,可以通過相應的電流互感器進行電流信號的取樣,方便進行電流的控制。適用于相應的新建工程以及改造工程。具有兩條總線,可以進行總線短路保護以及故障節點進行關閉保護,這樣當局部發生故障時能夠保障系統的正常運行;而這一形式具有的缺點為需要為相應的設備探測器設置相應的信號線。其中有一種較為特殊的型式,可以將相應的電氣火災監控的系統并入到相應的報警自動系統之中。
可以直接運用相應的報警系統的二總線作為相應的監控系統總線,將兩個控制器進行相互結合。這種配置方式具有的優點為,能夠有效減少相應的控制器以及上機位,能夠省去較為繁雜的布線工作,同時方便管理;而這種型式的缺點為:進行設備組合之后,只要一方發生故障就會使兩者同時發生相應作用和影響。
三、如何進行剩余電流式電氣火災監控系統的設計
按照我國現有相關標準和規范的規定,在工程設計中需要符合下面的相關要求:
(1)在進行監控系統安置過程中要參照報警系統保護的范圍相應火災危險等級進行規定。相應的火災報警進行探測的區域不能超過相應的防火分區。要將相應的監控設備安裝在能夠進行消防管理以及有人員進行值班的地方,在進行系統的導線、線路以及電源的設置時候要使其余相應的自動報警需求保持一致。相應剩余的電流式電氣的監控系統只能用于報警而不能夠用于切斷相應的保護電源。
(2)正確選擇火災監控系統的相應探測器與安置地點有著十分重要的作用,如果不能進行合理設計,就會產生誤報,進而會影響到相應的火災監控系統。因此應該充分結合建筑內部的防火區域合理進行探測器的設置。同時合理劃分相應的電氣火災監控系統中探測區域以及保護區域。在進行剩余電流式火災相應監控系統探測器的位置布置時候,應注意下面兩個問題:第一為測量結果會受到相應配電回路中自然泄漏電流以及泄漏電流波動的影響作用。第二為在一些較容易發生電氣火災的部位應盡量抵消相應的自然泄漏電流,可以采取兩種具體的方式,一為,將相應的檢測點布置在負荷側位置,這樣能夠充分抵消干線產生的泄漏電流對于測量的影響作用,二為將相應的檢測點布置在電源側位置,這樣能夠通過剩余電流式火災的監控探測器對泄漏電流產生相應的抵消作用。
(3)可以將剩余電流式電氣火災監控相應的系統動作報警值設置為500mA,當報警值為500mA 時不能滿足相應的系統要求,可以采用相應連續可調的剩余電流式電氣火災監控探測器或者相應的分段報警方式,這樣能夠有效抵消自然電流產生的相應影響作用。同時將系統動作報警值設置為500mA,遵循了現在國際電工委員會的相關標準。
(4)在進行剩余電流式電氣的火災監控探測器的安裝時候應該充分依據產品的不同特點以及工程需求進行選擇相應的安裝方式。主要方式有下面幾種:將探測器安裝在配電箱的內部,同時將探測器與斷路器進行有效的配合,以導軌的形式在配電箱里安裝,這樣最適用于新建工程之中;安置在配電箱的外部,同時設置相應的箱體,來安置相應的監控探測器,電源通過探測器之后,要與電源進行連接,這種方式適用于新建工程和改造工程;在配電柜進行成套安裝,可以將探測器安裝在相應的配電柜位置,要注意的是在配電柜的合適位置固定相應的檢測電流互感器,可以不對配電柜的內部結構進行改動,同時不設置相應的單獨箱體,這種安裝方式適宜于相應新建的工程。
四、結束語
隨著科學技術的快速發展,建筑結構也隨之不斷完善和進步,因此需要在電氣火災監控系統的發展做出改進,需要充分進行研究和分析,進而充分完善相應的電氣火災監控系統的建設,相應的電氣設計人員更是應該充分在試件學習中不斷總結經驗,充分提高設計水平,進而有效避免預防火災的發生。
參考文獻:
[1]GB50045—1995.2005年版.高層民用建筑設計防火規范[s].
[2]GB50016—2006.建筑設計防火規范[s].
關鍵詞:電氣;火災監控;應用
1.電氣火災監控意義
近年來,隨著我國電器使用量和用電量的逐年增加,潛伏的電氣火災隱患(電氣設計和不規范施工導致)呈上升趨勢,直接威脅著人民生命財產的安全。
電氣防火,雖可以通過提高建筑電氣設計質量及標準,提高安裝質量,做好防雷接地,防范負載過載,接地電弧性短路火災的防范來避免電氣火災的發生。但筆者認為做到真正有安全的保障,無論是公共場所還是普通家庭建筑物中,電氣火災監控產品是必不可少的。
電氣火災監控也就是漏電報警,是在火災發生前進行探測,預警,真正具有防患于未然的意義。不同于普通火災報警系統主要作用為降低火災損失,而安裝電氣火災監控系統則是從根源遏制火災發生,意義不同,并且更具實用價值。電氣火災發生率居高不下,國家對電氣防火也越來越重視,更加凸顯了電氣火災監控的作用與意義,無論是企業還是個人都有必要了解電氣防火產品,以及市場現狀,更多的人去關注電氣防火市場,必會起到規范與穩定市場發展的作用。
2.電氣火災發生的原因及類型
一般,電氣線路是引發電氣火災的主要起火源,約占50%;其次是用電器具、電氣設備和用電設備,另外照明器具過熱,產生過熱或故障問題比較突出。對此,筆者經過查找相關資料總結了以下幾點原因:
2.1設計、施工不符合規范要求
有些建筑工程的電氣設計沒有嚴格執行國家有關規范的規定,造成設計時選擇的斷路器(熔斷器)額定電流比線路的允許持續載流量、配電保護整定值大很多,當發生過載時,斷路器在規定的時間內不動作,線路就長期處于過載,對絕緣、接線端子和周圍物體形成損害,嚴重時引起短路,造成火災。另外,設計時沒有考慮到將來發展時負荷的裕量,造成有的剛投入使用不久的工程電氣負荷嚴重不足,形成火災隱患。
2.2消防安全意識淡薄
在眾多電氣火災發生原因中,占主要原因的是人員的消防安全意識淡薄,如果安全意識提高,時時注意,有些是可以避免發生的。消防安全事關生命,稍有疏忽就會造成不可挽回的后果,提高消防安全意識,預防電氣火災的發生才是治本的辦法。了解電氣火災發生原因,提高防火意識,避免危險的發生,但如果做到有備無患,防患于未燃,也要有先進的技術以及產品來助一臂之力。
2.3偽劣電氣產品引起的火災
一些不法之徒一味追求經濟效益,而不顧國家和消費者的利益,大量生產,銷售各種假冒偽劣電氣產品(如開關、插座、電子鎮流器、各類電線、電纜、線槽等),其電氣性能技術指標絕緣性能都不符合國家及國際電工委員會IEC標準。加上一些承包施工安裝人員質量意識較差,不按設計圖紙要求和施工規范進行施工,最后導致各類安全事故和電氣火災事故的發生。
2.4雷電引起火災
在雷雨天氣中,雷電產生高電壓會沿金屬物體侵入用戶,使室內金屬結構、供電線路回路之間產生放電、起火或爆炸。
2.5電氣設備管理使用不當
電氣設備使用管理不當引起火災占電氣火災相當大的比例,如電視機、VCD音響等設備長時期處于帶電工作狀態,通風條件差,容易發熱漏電打火。電熱器、大功率照明燈距可燃物較近都有可能造成電氣火災。
3.電氣火災監控的應用
3.1電氣火災監控系統的原理
通過智能化數字化網絡監控技術對配電回路和供電線路的漏電流、過載電流、過壓/缺相、線路溫升等火災危險參數實施監控和管理,一旦供電線路發生漏電、過載、短路、過壓、缺相、過熱等超過設定值信號時,能快速準確發出聲光語音預警(報警)信號,指示報警部位,記錄報警時間,顯示報警類型,撥打值班人員電話,提醒相關人員及時處理險情,系統可以接入消防控制主機,報警后可聯動氣體鋼瓶、閥、風機、卷簾、聲光等報警和通風設備,從而達到預防電氣火災的發生。
電氣火災監控系統是由火災監控探測器、監控設備監控組網軟件、總線通訊傳輸設備等主要部分組成。
3.2電氣火災監控應用的注意事項
3.2.1適用電氣火災監控系統配電系統的保護接地形式
(1) 配電系統的接地形式
TN系統的定義:電力系統有一點接地,電氣裝置的外露可接導體通過保護線與該地點相連接。TN系統可分為:TN-S系統,整個系統的中性線(N線)和保護線(PE線)是分開的;TN-C系統,整個系統的中性線和保護線是合一的;TN-C-S系統,系統中有一部分的中性線和保護線是合一的。TT系統的定義:電力系統中有一點直接接地,電氣裝置的外露可導電部分通過保護接地線與電力系統接地點無關。
(2)不同的接地系統應注意的問題
剩余電流式電氣火災監控探測器安裝時,必須嚴格區分N線和PE線,三極四線式或四極四線式的N線應接入剩余電流互感器。通過互感器的N線,不得作為PE線,不得重復接地或接設備外露可接近導體。在TN系統中,必須將TN-C系統改造為TN-C-S,T N-S系統或局部TT系統后,才可安裝使用剩余電流式電氣火災監控探測器。在TN-C-S系統中,監控探測器只允許使用在N線與PE線分開部分。
3.2.2剩余電流互感器的安裝
(1)剩余電流互感器穿線
剩余電流互感器在穿線前應分清電網中的相線,N線以及PE線。相線和N線必須一同穿過剩余電流互感器,PE線不能穿過互感器。在系統中,如果N線未與相線一起穿過互感器,一旦三相負載不平衡,N線將有電流流過,探測器檢測到電流信號,即發生誤動作。不同回路間的N線不得多點相連或重復接地,否則會造成誤動作,在系統試運行時出現漏電流值過大而出現報警,很大一部分均是由此類情況造成。如果PE線同N線及相線一起穿過互感器,也會造成監控探測器的拒動作或誤動作。也并非所有的剩余電流監測都需要將相線穿入互感器內,TN-S系統的總剩余電流監測方法就可排除在外,它可只穿一根電纜線通過剩余電流互感器。這個方法的優勢在于:可以選用小型的剩余電流互感器提高測量精度;后期如果互感器出現故障時,維護方便。
(2)剩余電流互感器的安裝位置
剩余電流互感器應該安裝在便于檢修的地方,盡量遠離強磁場。互感器的安裝沒有方向問題,互感器可以直接掛在線纜上,也可以固定在配電箱中。剩余電流互感器安裝與開關斷路器的上端或下端并不會影響被保護線路的監控。但為了以后檢修方便,安裝于開關的下端口處較好,在斷電檢修時不必將上級開關斷電,只需本級開關斷開即可檢修。
3.2.3電氣火災監控探測器的參數設置
動作電流值的確定,往往要根據現場回路后負載的正常漏電流的值來確定。實際情況電力系統中,不同回路的正常漏電流是不同的,額定剩余電流不動作值應不小于被保護電氣線路和設備正常運行時泄露電流最大值的2倍。被保護電氣線路正常運行時的漏電流值應控制在小于500mA,若泄露電流大于500mA,則應將監控探測器設置在下一級供電回路中,或者對線路或設備進行檢查或更換。對于被保護線路為動力線路,為避免大型設備啟動瞬時對地泄漏電流太大引起裝置報警動作, 應將監控探測器的動作時間延長避過設備啟動時的不正常漏電,防止誤動作。分級保護應用原則。系統應用中常有分級保護,常見2~3級,上下級的選擇性原則:動作電流方面,上級設備的設置必須最少是下級設備的兩倍;脫扣時間方面,上級設備的延遲時間應大于下一級剩余電流保護裝置的動作時間,且動作時間差不得小于0.2 s。剩余電流電氣火災監控探測器一般并非單獨使用,而是與電氣火災監控設備相配套使用,當有漏電故障發生時,并不會馬上發生火災。如果監控探測器保護時自動切斷保護對象的供電電源,可能造成其他不可預知的危害。故剩余電流式電氣火災監控探測器宜用于報警,不宜自動切斷電源。有電氣火災監控設備時,將故障信息上報主機設備,由值班人員確認該故障信息并根據實際情況執行下一步操作。
3.2.4漏電故障檢查
剩余電流式電氣火災監控探測器一般安裝于電力系統配電柜的出線端(變配電所)或樓層配電箱進線處。當被保護線路或設備發生漏電故障時,并不能斷定具體故障的點或位置,需逐一查看安裝點后各個線路及設備,這也是一項比較繁瑣的工作。
首先,區分漏電故障的原因,是由于接線不規范或接線錯誤引起的,還是設備或線路故障或者新增負荷引起的。在新運行項目中,很多情況都是由于接線不規范或接線錯誤導致,此時需要對保護線路的接線一一改正過來。將被保護線路中設備都正常運作之后如果剩余電流值在預計范圍內,基本可以確定線路已正常。接線錯誤引起的剩余電流往往比較大。
其次,采用儀表檢測法、分別斷電法(逐一排除法)、停電測量法等方法檢測漏電的具體部位。其中最有效及方便的方法就是分別斷電法,這種方法可以逐一縮小故障地點,最終發現故障原因。在不允許停電的情況下,我們一般采用觀察法及儀表測量法進行。觀察法主要是觀察線路中有無明顯的接線錯誤或者拉弧現象;儀表檢測法中我們需要有專門的手持漏電檢測裝置,來檢測各個回路中漏電的大小,根據大小來定位。
關鍵詞:電氣火災;監控系統;設計施工
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
一、電氣火災的成因分析
電氣發生火災主要是由配電系統引起的,比如配電系統的短路、漏電、接觸不良和超負載等故障都有可能引發電氣火災。電氣配電線路中一般都會裝設超負荷及短路的相關保護裝置,然而電氣火災依然會經常發生,筆者將電氣火災發生的原因歸納為以下方面:第一,配電系統雖設有保護功能,但其保護功能是不完善的,因此并不能十分有效地進行火災防護。第二,設備的不合理導致火災,比如設備的質量不過關,其中存在劣質產品,或者設備采用了易燃的材料。第三。配電線路施工不規范會引起配電線路故障,有些甚至私自改裝配電線路,導致線路運行在超負載的狀態下,極易引發故障。
二、設置火災監控的內容和監控范圍規范要求
關于火災監控的內容和監控的范圍,相關規定給出了明確的指示。《高層民用建筑設計防火規范》(以下簡稱“高規“)就指出了一些應該重點進行監控的地方,包括公共建筑的照明系統與插座供電系統,規范中對那些二次裝修的公共建筑做了特別說明,這類建筑大多設備陳舊、線路老化嚴重,并且不易施工,因此這類建筑中的隱患是難以被發現的,應重點做好這類建筑的電氣火災監控。另外,還有一些需重點監控的地方,比如一些要改動配電系統,或用電不規范的公共建筑。在普通住宅中,一般不設置系統型的火災監控裝置,而是采取剩余電流斷路器的方法進行防護禁行電氣火災的防護。
三、電氣火災監控系統的原理及設計要點簡介
1、工作原理簡介
電氣火災監控系統主要包括三種類型,即多功能漏電開關型、分離配置型和分離配置整合型。其基本組成有以下幾部分:電氣火災監控設備、剩余電流式電氣火災監控探測器以及測溫式電氣火災監控探測器。該系統具有多種功能,不僅能夠監視被保護電氣線路中的電流、剩余電流、溫度等,還能夠對電氣火災隱患進行實時監測,并做到及時發現。該系統的基本原理是終端探測頭利用電磁場感應的原理,對電氣設備中的電流和溫度等參數進行采集,一旦當這些參數發生異常,終端探測頭就會將采集到的異常信息輸送到監控探測器,然后經過一系列的放大、A/D轉換、及幅值的分析判斷之后,與之前的報警設定值進行比較,若這些數據信息超出了報警設定值,那么系統就會發出報警信號,與此同時,異常信息數據會被輸送到監控設備中,要經過監控設備的進一步分析,對電氣火災發生的可能性進行判定,如可能性較大,那么監控主機就會發出火災報警信號,進而報警指示燈會亮起,液晶顯示屏上也會同步顯示相關火災信息。這樣值班人員就會根據這些信息及時采取措施進行電氣火災處理。
2、系統設計要點:建筑電氣火災監控系統自成系統,比較獨立,系統一般包括:電氣火災監控設備(監控主機);火災監控探測器(剩余電流式、測溫式、線型式);布線設計。以RAD剩余電流式電氣火災報警監控器通訊系統為例如下圖:
RAD:表示多支路剩余電流式電氣火災控制器(監控主機)
RCT1:表示剩余電流式電氣火災探測器
RAD電氣火災報警監控器系統圖
3、配電線路的漏電監控
漏電監控在配電線路監控中占據重要地位,這是由于在電氣火災的案例中,占有比例最大的是線路電弧性接地故障引發的火災。在對線路設置漏電監控之前,首先要對保護對象的火災危險性進行了解和評估,同時對工程配電系統設計組成、接地型式和負荷對象性質要進行進一步的明確。對線路漏電電流監控器設定值有下列要求:報警值不應小于20mA,不應大于1000mA,且監控器的報警值應在報警設定值的80%~100%之間,對疑似預警的剩余電流額定值均不宜低于正常運行實測泄漏電流值3~4倍且不宜大于100~300mA,閾值報警的剩余電流額定值均不宜低于正常泄漏電流值的2倍且不宜大于300~500mA。有些回路需要采用漏電自動脫扣保護,在選用裝置時最好選用漏電保護裝置,這樣可以由配電系統設計確定動作電流值和時間,能夠很好的實現選擇性的分級保護。
4、配電線路和設備的溫度報警
配電線路和大型設備要根據條件考慮裝設溫度監控報警系統,注意該系統的裝設要根據線路負荷的運行情況和敷設環境來進行。溫度檢測報警系統一般裝設在電氣豎井內,用來對電纜和插接式母線的溫度進行動態的檢測。配電設備的溫度報警主要是針對干式變壓器而言,要對其進行高溫報警值的設定,由火災監控系統接收報警信息值。
四、電氣火災監控系統在民用建筑中設計要點
1、一般住宅需要在總進線處進行火災漏電監控,然后把信號傳輸到消防控制室或值班室內。這樣在每個單體樓漏電的時值班人員能及時發現,并通知專業人員去現場消除故障。
2、在公共建筑中,一般3000m2以下中小型辦公樓作者主張在總進線設置一處火災漏電監控器,把報警信號傳入值班室。3000m2以上的大型辦公樓或許重要等級的辦公修建作者主張在樓層或防火分區內設置一級火災漏電監控器,在總進線或許變電所內設置更高一級的火災漏電監控器,到達兩級維護。一般大型商場或酒店修建則在樓層或許防火分區內設置一級火災漏電即可,總進線或變電所內可不設置。這樣有人會疑問為什么建筑級別相對較低的辦公建筑火災監控卻高于商場建筑?作者認為這與這兩種類別后期實際運營模式有關。辦公建筑雖然級別低,但是由于辦公建筑的值班人員較少,而且重要資料比較多,如果不能提前報警漏電的情況,一旦火災發生,自動噴灑系統就會把報警區域的辦公設備及資料全部毀壞。
五、建筑電氣火災監控系統施工注意要點
實際安裝中,監控主機一般由專業生產廠家負責調試;探測器一般是在業主采購配電箱時已確定其規格、型號,并與主機能過兼容,一般由配電箱廠家安裝在設計指定的電箱上;布線系統交由施工單位進行施工安裝。施工時需注意以下要點:
1、電氣火災監控系統的布線應符合現行國家標準《建筑電氣裝置工程施工質量驗收規范》(GB50303)的要求,導線的種類、電壓等級應符合現行同家標準《火災自動報警系統設計規范》(CB50116)的規定電氣火災監控設備的布線要求.
2、總線布線時要分開強弱電線進行布線,不能產生交叉和搭線。不能與動力線、照明線、視頻線、廣播線、電話線等穿入同一金屬管內。
3、通常總線布線采用ZR-RVVPS 2*1.5 屏蔽雙絞電纜級連方式配線,單條總線總長不宜超過1200米,每條通訊線節點不宜超過110個。
4、新的建筑工程項目,探測控制器要放在樓層的專門配電箱內,并且注意要遠離導電母線安裝,再在電源母線上安裝剩余的電流互感器,將其安套牢固。另外最好采用屏蔽導線作為探測控制器與互感器之間的連接線。
5、接線時,要嚴格執行消防用電的規定,比如安裝接線端時,不得進行反向接線,接線的數量也有嚴格規定,即不能超過兩根。另外布線時,要采取相應的防護措施,及防雷、防火和防靜電措施。
6、對N線和PE線要進行嚴格的區分,一些裝有剩余電流保護或報警裝置的線路,剩余電流互感器必須由相線和零線同時同方向穿過,而PE線則不能穿過。另外需要注意的是,穿過剩余電流互感器后的下游線路必須要保持獨立性,即不能余電流互感器的上游線路“共零”或有任何電氣連接。
結束語
綜上所述,不僅要根據配電面積及配電設備的實際情況,合理設計電氣火災監控系統,還要有重點的綜合考慮施工布線,才能使電氣火災監控系統在防范電氣火災方面充分有效地發揮出它的作用。
參考文獻
[1]孫士尉,張鐵壁,謝國旗等.基于CAN總線的高層建筑電氣火災監控系統[J].儀表技術與傳感器,2011(05).
關鍵詞:剩余電流漏電探測器電氣火災監控系統
中圖分類號:X928.7文獻標識碼: A 文章編號:
引言
鐵路站房作為鐵路設計的關鍵部分,其投資巨大、設備運行系統復雜、人員密集,一旦發生火災,特別是在候車廳、售票廳等人員密集場所,雖然能夠快速疏導,仍會造成很大損失,對鐵路運營造成重大影響。
根據消防局《中國火災統計年鑒》統計,2007年以來,在發生的火災中,因電氣原因引起的火災很多,占火災總數的比例很大,如何使得電氣火災逐年下降,將是當務之際;電氣火災的發生并無明顯征兆,依靠傳統的人工檢修與巡視,很難在在火災發生之前察覺,電氣火災監控系統起到了關鍵作用。
電氣火災監控系統,特別是在漏電監控方面屬于先期預報警系統,能有效避免火災的發生。在鐵路站房內此系統主要通過對供電線路剩余電流的探測,直觀、全面地監測整個建筑供電線路的剩余電流數據,進行剩余電流報警,了解供電線路失電狀態等信息,從而及早發現電氣老化、潮濕等原因引起的電氣火災隱患,降低火災發生的風險,由此電氣火災監控系統廣泛應用于鐵路電氣設計中。
本文以京滬高速鐵路中間標準站房為例,闡述電氣火災監控系統在鐵路站房中的應用。
一、電氣火災監控系統概念
規范GB14287-2005《電氣火災監控系統》中,電氣火災監控系統定義為:當被保護線路中的被探測參數超過報警設定值時,能發出報警信號、控制信號并能指示報警部位的系統。
二、電氣火災監控系統的基本構成
電氣火災監控系統由電氣火災監控設備和電氣火災監控探測器組成,電氣火災監控探測器分為剩余電流式,測溫式,線型感溫火災探測器。
站房多選用集散分布的電氣火災監控系統,系統由中央主機、多路系統總線、區域監控單元和現場探測器組成,系統方案為在站房變電所低壓配電出線回路上設置現場探測器;在變電所內設置一臺多回路監控器對變電所出線回路的所有探測器進行區域集中監控管理;另在站房的消防控制室配置一臺中央監控管理主機。系統模型如下:
圖1:集散式電氣火災監控系統示意圖
電氣火災探測器是用于采集多種電氣火災隱患信息的現場終端器件,一般裝于被監控配電回路斷路器下方。一般分為漏電型和過流型兩種,本項目選用漏電型。
監控單元具有監控報警和通訊故障的歷史數據記錄、存儲,查詢等基本主機功能,同時也是連接于系統總線(一級總線)上的一個現場器件。
中央監控主機承擔對工程電力系統電氣火災監控的值班管理和事故處理等任務。中央監控主機主要由PC主機、顯示屏以及操作打印、中央報警、電源管理等單元組成。本項目選用琴臺式主機,設置在消防控制室內。
三、電氣火災監控系統的工作原理
電氣火災監控設備與多個探測器通過二總線構成一個完整的數字化總線通訊系統。電氣火災監控設備通過二總線與探測器連接,通過現場總線向探測器發出巡檢命令,接收探測器的狀態信息( 報警、故障、供電回路失電、剩余電流數值) ,當電氣火災監控設備監測異常信息時,進行聲光報警并顯示相應信息和信息類型。電氣火災監控設備還可通過RS232 串行通訊將信息傳給圖形顯示系統,圖形顯示各種信息,并將信息數據儲存在其數據庫中,以備日后查詢。
四、電氣火災監控系統的應用設計
設計理念及依據
電氣火災監控系統的設計是以“預防勝于救災”和“預防為主,防消結合”的理念為基礎的。以GB50016-2006《建筑設計防火規范》、GB14287-2005《電氣火災監控系統》、GB50116-2008《火災自動報警系統設計規范》等有關國家標準規范為標準。
2、設計選型
2.1、電氣火災及其原因分析
由于電氣方面原因產生火源而引起的火災,稱為電氣火災。電氣火災的直接原因是多方面的,例如接觸不良、過載、短路、雷電或靜電等都能引起火災,從電氣防火角度看,電氣火災大多數都是因電氣工程,電器產品質量以及管理等問題造成的。電氣設備質量不高,安裝使用不當,保養不良、雷電和靜電是造成電氣火災的幾個重要原因。目前,從統計的電氣火災事故中,其中約有60%以上電氣火災事故的起因源自電氣接地故障中電弧性對地短路,俗稱“漏電”。
2. 漏電探測器的選擇
本項目僅選擇漏電(剩余電流式)探測器是因為發生電氣火災的主要原因是電力系統和設備的帶電部分對地漏電產生電弧所引發,雖然溫度監控也是探測火災發生的一種有效手段,但電氣火災監控是承擔火災發生前的預防任務,其反應滯后的物理特性決定了溫度監控不適宜作為電氣火災預防的主要手段。
因此,在本項目中,系統通過對站房變電所低壓配電出線回路的漏電檢測報警,以實現對站房電力線路及電氣設備的電氣火災實施預防性監控。
火災監控系統設備的監測對象及安裝位置
監測范圍:低壓開關柜中所有回路、環控電控柜中除風閥外的所有回路。
安裝位置及方法:安裝在低壓開關柜饋出回路斷路器的下方,相線和N線必須一同穿過剩余電流互感器,PE線不能穿過互感器。安裝圖如下:
圖2:現場探測器安裝圖
電氣火災監控系統的技術要求
4.1.系統結構由二級總線組成,全部為二線制,工程布線采用RVS-2*1.0雙絞線。第一級總線為系統總線,用于系統主機與監控器之間的通訊連接;第二級總線為現場總線,用于現場監控器與電氣火災探測器之間的通訊連接。
4.2.系統的總線統一采用RS-485通訊格式配合實時監控軟件的自動識別功能,使二級總線具有全兼容的特性。
4.3.主機的功能和性能應符合國標GB 14287.1-2005的規定。此外,為便于值班監控管理,中央主機還應具有以下主要功能:
4.3.1 對所有監控節點具有實時監控報警功能,被監控電力線路和設備的漏電流達到動作閾值時,主機在15 sec.內發出聲光報警,并在顯示屏上顯示有關的報警數據。
4.3.2 對監控系統本身具有故障自動巡檢功能,發生系統故障時(如探測器故障、信號總線開路、短路等),在30 sec.內發出區別于監控報警的聲光報警信號,并在顯示屏上顯示有關的故障報警數據。
4.3.3 監控報警具有優先功能,不管在任何監控查詢狀態,發生監控報警時均能在主機上第一時間報警和顯示。當發生多個監控節點的漏電越限報警時,主機應能根據事件發生的先后優先依次報警和顯示。這種情況下,即使進行過消音操作,聲報警亦應能重復啟動,光報警應持續保持。
4.3.4 平時監控狀態下,探測器液晶顯示屏上應能顯示和查詢所有監控節點的實時漏電流值(正常情況下為該監控回路和設備的固有泄漏電流),在以監控節點的實際漏電流為基準值時,所顯示的漏電流值誤差不應超過±3% 。主機顯示屏上的實時漏電流顯示范圍應不小于20~1200 mA。
4.3.5 主機應具有對漏電監控的預警功能,以提醒運行值班預先警覺,早期排除隱患,避免故障擴大。當現場任一監控節點的實時漏電流值達到設定值的50%時,主機應發出漏電預警的聲光信號,其聲信號應與監控報警時有明顯區別。
4.3.6 主機顯示屏應具有圖形顯示功能,能以監控系統圖和監控平面圖方式實時顯示系統監控狀態。當發生任一監控預警、監控報警或故障報警時,在主機發出聲光報警信號,以便值班運行迅速發現和判斷故障地點位置
4.3.7主機顯示屏應具有數據查詢功能,數據查詢界面應由基本參數和實時參數兩部分組成。基本參數至少應包括配電回路監控節點的安裝部位、多路出線的回路序號、安裝部位中文描述、配電回路主開關熱脫扣電流、漏電流報警設定值、脫扣延時值等項內容;實時參數至少應能顯示實時漏電流以及報警事件性質等項內容。
4.3.8 主機系統應對監控節點具有漏電報警時的脫扣輸出設定功能,即對任一監控節點,系統均應可將其設定為僅報警或報警時輸出脫扣信號兩種保護方式之一。為滿足對配電回路漏電監控分級跳閘保護的動作選擇性要求,系統應具有對脫扣輸出的延時值設定功能,延時設定范圍不宜小于0~10 sec.。
4.3.9主機對監控報警和故障報警事件應具有實時打印事件編號、監控部位、事件性質、報警參數及日期時間等數據的功能。報警事件數據應專門儲存,有獨立的查詢界面,并不可修改,以供故障責任分析之用。
4.4.區域監控單元應具有基本參數和實時監控參數顯示、設定和查詢功能,并應具有參數越限或監控節點故障時的聲光報警功能。
4.5.現場探測器應符合GB 14287.2-2005中的非獨立式監控探測器功能和性能要求。此外,尚應滿足下列要求:
4.5.1為現場安裝接線方便,探測器的剩余電流互感器和信號處理模塊應為一體化的結構。
4.5.2考慮探測器的可用性和適用性,其工作電源由系統自身解決,低壓柜回路不提供其工作電源。
4.5.3 現場探測器設置脫扣輸出信號端子,供需要時用,該端口為無源開關量,輸出能力不低于220V(阻性)。
4.5.4 現場探測器為穿心式工作方式,與配電系統一次回路間無電聯系。
總結
電氣火災監控系統是一種新型的以預警為特點的實時系統,應用于鐵路站房中,能準確監控電氣線路的故障和異常狀態,發現電氣火災的隱患,及時報警提醒運行管理人員消除這些隱患,對電氣火災進行有效的預防。現場運營使用過程中,要注意對漏電報警閥值進行準確設置,避免漏電探測器發生誤報,保證系統裝置運行正常。隨著研究的深入和工程實踐的積累,相信電氣火災監控系統能夠更好的發揮作用。
參考文獻
《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》GBl3955―2005
《電氣火災監控系統第l部分:電氣火災監控設備》GBl4287.I一2005
《電氣火災監控系統第2部分:剩余電流式電氣火災監控探測器》GB 14287.2―2005
《工業與民用配電設計手冊 (第三版)》 北京:中國電力出版社.中國航空規劃設計研究院等編,(2005年)
Enabling rapid wireless system composition through layer-2 discoverySud, S. ;Want, R. ;Pering, T. ;Rosario, B. ;Lyons, KIEEE Network 2008, 22(4)
關鍵詞:建筑 安裝設計 火災監控
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A 文章編號:
一、電氣火災報警系統
火災自動報警系統是由火災報警、觸發、火災警報等裝置和別的輔助功能裝置組成,它具有能在火災初期,將燃燒產生的煙霧、熱量、火焰等物理量,通過火災探測器變成電信號,傳送到火災報警控制器,并且同一時間顯示出火災發生的位置、時間等詳細情況,使人們能夠及時發現火災,并及時采取有效措施,撲滅初期火災,最大程度的減少因為火災造成的生命和財產的損失,是人們同火災做斗爭的有力工具。相關資料統計顯示:一般安裝了火災自動報警系統的場所,發生了火災都能及早報警,不會造成重大火災。
簡單規律是,在電氣設備中的電流、溫度等參數發生異樣變化時,終端探測頭利用電磁場感應原理、溫度效應的變化對該信息進行采集,并輸送到監控探測器里,經放大、A/D轉換、CPU對變化的幅值進行分析、判斷,并與報警設定值進行比較,一旦超出設定值則發出報警信號,同時也輸送到監控設備中,再經監控設備進一步識別、判定,當確認可能會發生火災時,監控主機發出火災報警信號,點亮報警指示燈,發出報警音響,同時在液晶顯示屏上顯示火災報警等信息。值班人員則根據以上顯示的信息,迅速到事故現場進行檢查處理,并將報警信息發送到集中控制臺。
二、電氣火災監控系統
電氣火災監控系統由電氣火災探測器和電氣火災監控設備二部分組成。
2.1監控探測器的設置安裝
2.1.1配電柜外部形式的安裝設計
在配電柜外安裝探測控制器系統,無論是對新工程還是對改造工程,都是非常適用的。若有專門安裝探測控制器的防火監控箱,裝入探測控制器后可放在配電柜附近。同理,剩余電流互感器安套在電源母線上,固定牢靠,探測控制器與互感器之間的連線,應采用設置范圍屏蔽導線。
2.1.2配電柜內部形式的安裝設計
一般情況下,在新工程樓層處都設有專門樓層配電柜,可將探測控制器放在配電柜內,且離導電母線盡量遠的導軌上安裝,再將剩余電流互感器安套在電源母線上,固定牢靠,探測控制器與互感器之間的連線,應采用屏蔽導線。
2.1.3配電柜成套形式的安裝設計
如果是在配電柜面板上嵌入探測控制器,剩余電流互感器依然固定牢靠在其內,不增加防火監控箱,也不想改動配電柜內部結構,就應在設計中明確提出要求,由有關各方在施工圖紙會審確認批準后,可由配電柜成套廠家,充分考慮預留面板上嵌入探測控制器孔的問題。
2.2監控探測器的安裝布線設計及注意事項
1)在安裝監控探測器布線時不僅要采取三防措施,并且還要按消防用電的規定執行。各個安裝接線端,接線時不得反接,數量不得超過2根。2)布線安裝過程中,必須嚴格區分N線和PE線,穿過剩余電流互感器的N線,不得作為PE線,不得重復接地或設備外露可接近導體。PE線不得穿過剩余電流互感器。3)二總線安裝走線時,注意強弱電線分開走線,不允許交叉和搭線。嚴禁與動力線、照明線、視頻線、廣播線、電話線等穿入同一金屬管內。配線應整齊,導線應綁扎成束,穿線可用阻燃PVC管、金屬管及金屬線槽。在穿管、線槽后,應將管口、槽口封堵。4)監控設備與探測器之間的通訊線應采用雙絞線,建議線徑不得小于1.5mm2,當系統應用在強干擾場所時,通訊線應采用屏蔽雙絞線,屏蔽雙絞線的屏蔽層應良好接大地。
2.3電氣火災監控系統設備的性能要求
1)可監測受控點的剩余電流和溫度的變化,當達到預警值時,馬上通過總線向主機設備報警。2)為適應我國南北氣候條件、施工安裝水平和建筑物的新舊程度等綜合因素,剩余電流報警值應連續可調。這樣才是安裝高度方便、適用范圍廣的優良特性的產品。3)為保證全系統的正常工作,電氣火災監控系統應具有自動巡檢功能。同感煙自動報警系統一樣,應不停頓的24小時對系統內所有受控點的狀態進行巡回檢測,當有異常時應迅速報警顯示異常受控點的地址和信息,提示值班人員或專業技術人員檢查系統排除故障,使整個系統恢復正常工作。4)電氣火災監控系統是服務于常規的供電網路系統的系統,所以該系統的加入不能對原供電系統的供電方式進行改動,供電電路的母線不能隨電氣火災監控系統設備接出、接入配電箱柜,這不符合《低壓配電設計規范》的有關要求。
三、火災報警系統的改進及發展方向
為縮短火災探測報警時間,減少火災發生、及時采取有效的防火、滅火措施、減少火災損失提供寶貴時間;進一步提高火災探測報警系統的可靠性、降低誤報率,為自動報警與聯動控制滅火設備提供可靠運行保障;特殊場所的火災探測報警問題,火災探測報警系統的網絡化和監控技術等成為火災探測報警領域發展的新熱點。
3.1火災報警系統的發展趨勢
火災自動報警系統具有火災報警、故障報警、主、備電源自動切換、報警部位顯示、系統自檢、打印等功能。因此其數據傳輸必須嚴格遵循統一、標準的通訊協議,才能保證信息數據傳輸的可讀性、可執行性及準確性。現在的火災自動報警系統已達到智能型、全總線型和綜合型,系統一旦報警,馬上在顯示器上出現報警探測器的具體地址,一目了然。在規范和統一火災自動報警系統通訊協議標準時,應瞄準當前國際工業控制計算機網絡技術的最新發展動態,借鑒現已獲得廣泛公認的標準總線、通訊協議,利用現有軟件、硬件技術,使協議與國際接軌。智能建筑是今后的發展方向,在制訂通訊協議標準時,應充分考慮讓火災自動報警系統嵌入智能建筑的樓宇自動化系統中,讓其作為智能建筑樓宇自動化的子系統,與樓宇自動化主流網絡技術及其相應協議等兼容,可充分利用智能建筑的智能化硬件、軟件資源實現聯網通訊,為城市消防調度指揮中心、城市綜合信息管理網絡提供并與城市其它管理中心共享消防系統的信息。
3.2遠程操作監視系統
采用廣域網設施,使系統能在方圓幾十公里內的區域做到集成;網絡上采用動態技術,使網絡在正常工作情況下,隨時可以增和減少并入的報警主機。網絡應支持多臺操縱站,設備盡可能的支持動態遠程操作,用戶可以利用電話線遠程撥入設備,進行動態監視,了解報警狀態和故障信息,檢查值班人員的工作,為消防指揮提供可靠的信息,在特殊情況下,遠程監視點還可以作為備用的值班位置,使用戶對報警系統的使用更靈活,更方便;此外,遠程接入功能還可向專業維修廠和專業技術人員提供遠程診斷窗口,使消防報警設備的正常運行獲得額外的保障。
[關鍵詞] 漏電 火災 報警
[Abstract] In this paper, a hospital ward floor renovation project examples,describes the leakage of this new type of electrical fire alarm system, fire protection systems, analyzed and presented the design, inspection, testing should be attention.
1.安裝漏電火災報警系統的必要性
目前建筑內火災事故的發生有一部分是由于電氣火災引起的。由于供電線路及設備安裝使用不當、線路老化或機械損傷等原因,造成其絕緣性能下降,導致供電線路及設備與大地之間有不正常的電流流過,產生漏電。
電氣線路及裝置因絕緣破損發生接地故障時,在漏電點處可能引起電火花并產生電弧。這種電弧由于有很高的阻抗,它限制了故障電流,不足以使過電流保護電器動作或不能及時動作來切斷電源,而幾百毫安的漏電電流產生的電弧局部溫度高達20000C以上,可引燃周圍的可燃物造成火災。
為遏制電氣火災事故的發生,國家近幾年頒布實施的相關規范,如:《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008和《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95(2005年版)、《建筑設計防火規范》GB50016-2006中均提出在建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統。
2.漏電火災報警系統的有關國家標準
2.1 現行國家標準《電氣火災監控系統》14287-2005
2.1.1 此標準為制造標準,共分為3部分,電氣火災監控設備、剩余電流式電氣火災監控探測器、測溫式電氣火災監控探測器。
電氣火災監控系統被定義為:當被保護線路中的被探測參數超過報警設定值時,能發出報警信號、控制信號并能指示報警部位的系統,它由電氣火災監控設備、電氣火災監控探測器組成。
電氣火災監控設備被定義為:能接收來自電氣火災監控探測器的報警信號,能發出聲、光報警信號和控制信號,指示報警部位,記錄并保存報警信息的裝置。
電氣火災監控探測器被定義為:探測被保護線路中的剩余電流、溫度等電氣火災危險參數變化的探測器。探測器分為兩種型式:剩余電流式電氣火災監控探測器和測溫式電氣火災監控探測器。
2.1.2電氣火災監控系統設備應具備的主要功能
1.監控設備應能接收來自探測器的監控報警信號,并在30s內發出聲、光報警信號,指示報警部位,記錄報警時間,并予以保持,直至手動復位。
2.報警聲信號應手動消除,當再次有報警信號輸入時,應能再次啟動。
3.監控設備自身發生故障時,應能在100s內發出與監控報警信號有區別的聲光故障信號;故障期間,非故障回路的正常工作不應受到影響。
2.1.3剩余電流式電氣火災監控探測器應具備的主要功能
1.當被保護線路剩余電流達到報警設定值時,探測器應在60s內發出報警信號。
2.探測器報警值不應小于20mA,不應大于1000mA,且探測器報警值應在報警設定值得80%~100%之間。
3.探測器在報警時應發出聲、光報警信號,并予以保持,直至手動復位。
2.1.4測溫式電氣火災監控探測器應具備的主要功能
1.當被監視部位溫度達到報警設定值時,探測器應在40s內發出報警信號。
2.探測器的報警值應設定在55℃~140℃的范圍內。
3.探測器在報警時應發出聲、光報警信號,并予以保持,直至手動復位。
2.2現行國家標準《高層民用建筑設計防火規范》GB50045(2005版)
此標準中要求“高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統。”
2.3 現行國家規范《建筑設計防火規范》GB50016-2006
此標準中要求“商店、劇院、電影院、體育館等人員密集場所宜設置漏電火災報警系統。”
3.關于系統名稱的解釋
有2可知,現行國家標準對為防范電氣火災而采用的報警系統的名稱并未統一,《電氣火災監控系統》14287-2005將此系統稱之為“電氣火災監控系統”, 《高層民用建筑設計防火規范》GB50045(2005版)、《建筑設計防火規范》GB50016-2006稱之為“漏電火災報警系統”。由于名稱不一致,在實際應用中有可能造成誤解,因此,有待于國家規范的制定部門對其進行統一。本為采用設計圖紙說明“漏電火災報警系統”這一名稱。
4.漏電火災報警系統的設計
以國內某醫院病房樓改造工程為例,介紹該系統的基本情況:本工程為舊病房樓改造工程,總建筑面積為23000m2。改造完成后與4萬多m2新病房樓結構上連通。此工程用電負荷為一級,防火等級為一級。
本工程低壓照明配電干線采用封閉母線供電,漏電火災報警探測設備安裝在封閉母線插接箱內,共12層每層分兩路配電,用以實現對線路電氣火災的探測、報警。本系統設計將報警信號就近接入消防報警模塊,相當于并入了火災自動報警系統。
5.漏電火災報警系統驗收中應注意的問題
5.1事前控制
在安裝前要有預見性的要求漏電火災報警器設備廠家、配電柜廠家、配電系統施工單位三方充分溝通,協調有關安裝方式、尺寸和電氣技術參數。防止安裝時不必要的返工,造成質量問題。
在設備進場時要對照圖紙檢查漏電火災報警系統等參數是否滿足被保護線路、電氣設備及設計的要求,主要對廠家提供的檢驗報告進行檢查。
5.2事中控制
漏電火災報警裝置有分體機和一體機兩種結構,本工程采用一體機。特別要注意保護裝置漏電流報警器電源側和負荷側的接線方式,不能反接;同時注意強弱電分開走線,防止接錯線或搭線,造成強電串入漏電火災報警系統總線中,燒毀整個漏電火災報警系統。
安裝完成之后,要進行配電系統剩余電流的檢測,及時排除剩余電流異常情況,并作詳細記錄。
檢查報警電流和報警時間是否滿足設計要求。對每一臺設備安裝通電后進行了現場的測試。
5.3事后控制
安裝完成之后,應建立保存漏電火災報警系統的安裝和試驗記錄;根據電子式剩余電流動作保護裝置使用壽命的要求,一般工作年限為6年,超過規定年限應進行全面檢測。
6.固有泄漏電流的估算及漏電火災報警電流值的確定
6.1漏電火災報警系統探測器的報警設定值應考慮配電系統及用電設備的正常泄漏電流。用戶側的正常泄漏電流與室內布線和電器設備的對地阻抗有關。
6.2配電系統及用電設備的正常泄漏電流以實測為準,并參考廠家提供的數據。表1和表2為有關資料上提供的數據。
按照GB14287.2-2005的要求:“探測器報警值不應小于20mA,不應大于1000mA,且探測器報警值應在報警設定值的80%~100%之間。”考慮到醫院的特殊性,對泄漏電流報警值本工程的電路系統進行了計算。
本工程每層為一個防火分區,每層主要照明為熒光燈,燈的數量為150盞左右,每層用電腦約20臺,每層用在照明回路的電線(4、6 mm2)約為5000~6000m,同時考慮其他用電設備的泄漏,最終計算系統泄漏電流在300 mA左右。
關鍵字:建筑電氣;火災;自動報警
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A 文章編號:
正文:
一、建筑電氣火災自動報警系統設計必要性
隨著社會發展電氣設備應用日益增多。由于經濟發展的需要,用電量大幅度增加,致使建筑電氣火災發生的頻率也隨之提高,城市火災統計中,電氣火災高居首位。給國家和人民的生命財產造成巨大損失,電氣火災事故數量劇增一方面是由于電氣火災具有突發性和隱蔽性,另一方面是因為人們電氣防火意識的薄弱。為了有效防范電氣火災,近年來使用了一項新技術即電氣火災自動報警系統。
二、建筑電氣火災原因和特點分析
1.電氣火災的發生有兩種形式:過熱型和放電型。
①過熱型:電氣設備或線路的發熱部位產生異常高溫,從而引燃電氣設備或線路的絕緣材料及周圍的可燃物。
②放電型:帶電導體之間接觸不良或金屬導體之間存在電位差。在其間隙產生電火花或電弧,從而引燃周圍易燃物質。
2.建筑電氣火災主原因和報警監控系統原理:
1.建筑電氣火災常見原因
①管理不到位。電氣設備長時間持續通電,過負荷用電等會引起火災。電氣防火監督管理職責不明晰。在建筑電氣防火監管實踐中,各部門職責權限關系不明晰.協調配合難度大、效果差。電力管理部門負責電力供應與使用的監督管理,供電企業一般只檢查到用電單位的主配電裝置,對單位內部電氣防火不進行檢查,約束力弱、流于形式。建設行政主管部門不可能對所有備案的建設工程質量進行監督管理,電氣火災隱患難以在竣工驗收環節被及時發現并解決。公安消防部門受法律依據、技術能力限制,在建筑消防設計審核、驗收和消防監督檢查中難以對建筑電氣防火安全進行實質性的監管。
②設計不合理。建筑電氣系統設計過程中,必須按照國家有關規范要求,對每一用電環節的用電容量、電流等進行認真計算,然后根據計算結果合理地選擇配電設備和導線、電纜的截面,還要根據環境特征來確定安裝位置、安裝方式及安裝要求,我國住宅電氣設計分支回路少,線路截面小,必然導致線路過載,而更換暗線是很困難的,插座數量少,將會導致亂接插座板,亂拉臨時線,這些做法必然使住宅電氣火災頻頻發生,況且目前有些設計單位不按有關規范規定進行設計計算
③安裝不規范。施工單位不按有關規范要求進行施工,致使工程在設計和安裝過程留下了火災隱患。在安裝過程中,母線接頭及未穿線的預埋套管的保護措施小得力,電氣裝置接頭接線端了,與線路連接不牢固,帶電導體與水管、鋼管、設備金屬外殼之間的絕緣措施有缺陷等等,均會給工程留下安全隱患,尤其是各種電氣線路管道穿墻,穿樓板、孔洞未作封堵,在建筑電氣豎井內線線槽和電纜線槽穿樓層孔洞應采用耐火材料堵塞嚴實。
④使用不規范。包括私自改動配電線路或更換線路保護開關,使配電線路長期在過負荷狀態運行,在工程中施工沒有按照規范要求,工程項目在裝潢過程中進行了違規操作,用戶為了維持日常用電,開關熔斷絲用銅線或鐵絲替代等。
⑤不注意細節問題,使用劣質產品或易燃材料。使用偽劣電氣產品,接頭處理馬虎,隨意在吊頂棚內分支接線,接頭沒有設在接線盒內。為電氣火災的發生埋下了隱患,致使工程中電氣火災多發;
⑥保護完善。配電系統不能進行有效防護,建筑配電系統復雜、配電線路多、分布面廣、連接點多,隱蔽部位多不易發現和監督,致使有些隱患能得以存在。
⑦設備老化。在一些使用較長時間的建筑物,其電器設備、絕緣導線均存在不同程度的絕緣老化,金屬導電體,接頭松動等現象。按當時設計用電容量已滿足不了現行用電,加上管理不善常年失修。。
⑧電氣設備違章檢修。電氣設備出現故障沒有及時檢修或違章檢修,亂拉亂接電線都會導致火災的發生。
2.建筑電氣火災自動報警系統原理。
對電氣火災原因數據分析得知大部分的電氣火災發生原因都是由于漏電、短路、溫度過熱、過載等導致的,因此,電氣火災自動報警系統通過對供電線路剩余電量、線路升溫以及過載電流進行檢測,能讓我們全面、直觀的了解整個供電線路的運行情況,一旦發現供電線路有故障發生,可以及時的發出警報,減少或避免電氣火災發生的概率。
三、建筑電氣火災自動報警系統注意事項
1.設計要求方面。電氣火災自動報警系統設計的過程中,需要將工程的實際情況作為參考,根據建筑物使用的性質、按照現行國家標準建筑防火分級要求確定電氣防火保護對象等級、發生電氣火災的危險系數、人員密集程度以及疏散情況對電氣火災自動報警系統進行設計;
2.部件使用方面。電氣火災自動報警系統各組件都要滿足國家相關標準的要求,經過嚴格的監督和審查檢驗后方可使用,而且設計電氣火災自動報警系統時,不應影響供電系統的正常工作,該系統宜僅僅作用于報警,不宜自動切斷保護對象的供電電源;
3.安裝要求方面。在實際工程應用中,電氣火災自動報警系統的安裝必須由專業人員按照符合國家標準的要求進行施工安裝,在施工前,需要具備經相關部門審核合格的圖紙和技術文件,并且嚴格按照圖紙所示進行施工,不得自行更改;
4.安裝細節方面。要根據工程的實際情況,確定各類監控探測器安裝的供電方式、電壓、監控方式等,傳感器與裸帶電導體需要在安全距離范圍內,而金屬外殼的傳感器需要有安全接地線,要確保在電源切斷的情況下安裝傳感器,并且不影響被監控線路的完整性,線路的接點也沒有增加;
5.設備調試方面。在進行電氣火災設備的調試時,需要對傳感器和監控探測器逐個進行單機通電檢查,確保其正常運行后,再分別對監控報警功能、故障報警功能、存儲打印功能、控制輸出功能以及自檢功能進行調試,在對剩余電流式電氣火災監控探測器進行調試時,施工單位需要先進行配電回路剩余電流的檢測,并用漏電發生器對剩余電流傳感器探測回路的漏電流進行提高,使其達到報警值,檢驗報警功能是否靈敏在對測溫式電氣火災監控探測器進行調試時,需要采用模擬升溫的辦法,對溫度傳感器進行加熱至達到報警值,檢驗報警功能是夠靈敏,對溫度報警值進行設定時要確保該溫度在安全范圍內;
6.系統驗收方面。需要采用專用的檢測儀器并按照設計要求來對電氣火災監控探測器的報值進行檢驗,如果該工程中采用獨立設置的電氣火災監控探測器,需要對其進行報警信號的測試。在電氣火災自動報警系統驗收的過程中,一旦發現有不合格的,需要及時對其修復或者更換。
結語:建筑電氣火災給人民生命財產安全造成極大威脅,我們必須采取措施來預防。預防建筑電氣火災要從電氣系統的設計、安裝使用和維護等各個環節進行安全控制。電氣火災自動報警系統在工程中的應用,可以及時有效的控制火災的發生,除去人類的安全隱患,值得推廣電氣火災自動報警系統是近幾年出現的新技術,設計人員應當在工程設計的實際應用中不斷積累經驗,總結教訓,使電氣火災自動報警系統在防范電氣火災方面充分發揮作用,保障人民安全。
參考文獻:
[1] 程偉.淺談電氣火災監控系統的應用[J].科技致富向導,2011(20),14-15
[2] 李天兵.關于漏電火災報警系統的探討[J].建筑電氣,2006(2).
關鍵詞:漏電火災報警 , 火災監控,探測器
Abstract: aiming at the fire alarm system in residential use of the existence of the problem, analyze the causes and Suggestions from many aspects of the problem take measures to keep the leakage fire alarm system used in the concrete implementation process has improved.
Keywords: leaked the fire alarm, fire control, the probe
中圖分類號:X928.7文獻標識碼:A 文章編號:
近年來電氣火災事故頻頻發生,其中一大部分為住宅火災事故,給人民財產造成很大損失。因此在建筑工程設計中設置漏電火災報警系統,合理設計電氣火災監控系統,保障電氣火災監控系統的施工質量及使用性能,預防電氣火災發生,減少火災危害,保護人身和財產安全顯得尤為重要。
1、規范要求
《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95(2005版)局部修訂條文9.5.1條、強制性國標《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》GB13955-2005都強調了剩余電流動作保護裝置在防止因接地故障而引起的電氣火災的防護作用,要求在建筑物內安裝剩余電流動作火災監控系統。漏電火災報警系統正式的名稱是電氣火災監控系統,國家標準《電氣火災監控系統》GB14287-2005也已完全實施,預防建筑電氣火災,設置漏電火災報警系統的國家標準和規范已經基本齊全。
2、系統特點及工作原理
電氣火災監控系統屬于先期預報警系統,與傳統火災自動報警系統不同的是,電氣火災監控系統早期報警是為了避免損失,而傳統火災自動報警系統是為了減少損失。所以,這就是說為什么不管是新建或是改建工程項目,尤其是已經安裝了火災自動報警系統的單位,仍需要安裝電氣火災監控系統的根本原因。
漏電火災報警系統又稱剩余電流報警系統,通過探測線路中的漏電流的大小來判斷火災發生的可能性,漏電是通過探測電氣線路三相電流瞬時值的矢量和(用有效值表示)。探測器的傳感器為零序電流互感器,零序電流互感器探測剩余電流的基本原理是基于基爾霍夫電流定律即流入電路中任一節點的電流的代數和等于零,即ΣI=0。在測量時,三相線A、B、C與中性線N一起穿過零序電流互感器,通過檢測三相的電流矢量和,即零序電流Io,Io=IA+IB+IC。在線路與電氣設備正常的情況下(對零序電流保護假定不考慮不平衡電流,無接地故障,且不考慮線路、電器設備正常工作的泄漏電流),理論上各相電流的矢量和等于零,零序電流互感器二次側繞組無電壓信號輸出。當發生絕緣下降或接地故障時的各相電流的矢量和不為零,故障電流使零序電流互感器的環形鐵芯中產生磁通,二次側繞組感應電壓并輸出電壓信號,從而測出剩余電流。如圖1 所示, 如果導線中流過的電流為i1 , i 1 在其周圍將產生電磁場, 電磁場的強弱與導線中的電流大小成正比。電流互感器為高導磁率器件, 把它置于電磁場中, 在其次級線圈中將感應出交變電流i 2。
i1 / n = i 2 / n
圖1 用互感器提取電流信號
其中: n 為互感器的匝數。可見, i2 , i1 成正比。
如圖2 所示, 在正常情況下, L 線及N 線里流過的電流大小相等, 方向相反。如果線路絕緣劣化, 例如L 線對地形成電阻, 其電流為I 0 , 此時: I 1= I 2 +I 0 , 則I 0= I 1 - I 2≠0。在圖中的a 處如果將電流互流互感器套住L線和N 線, 則電流互感器的線圈中將感應出與I 0 成正比的電流。將電流互感器安裝在b 處, 同樣也可以檢測出I 0。將I0 稱為漏電電流, 其數值大小反映了配電線路及電氣設備的電氣絕緣性能。
圖2 漏電電流檢測
由于有容性電流的存在, 絕緣良好的電線電纜也能檢測到數值較小的泄漏電流, 但這種泄露電流分布廣且數值小不會引起漏電火災。漏電火災報警系統可預先設定一個明顯高于泄漏電流的漏電報警動作值以避免誤報。
電氣火災監控系統安裝在配電室和配電箱處,實時檢測供電線路干線、次干線的剩余電流,如超過剩余電流報警值立即發出聲光報警信號,提示檢修,主要用于預防漏電引起的電氣火災。兩者配合可構成對漏電“整體監測、局部跳閘”的完整防護體系。
3、目前的現狀
現在大多數項目特別是高層建筑,在設計階段基本都采用火災漏電報警系統,滿足規范要求。但是很多開發商則不以為然,公然要求取消火災漏電報警系統。他們認為根據高規9.5.1條的內容:高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統,則此系統可設也可不設,因為規范中是“宜設”沒有強制要求。如此解釋也讓很多設計人員比較尷尬,只能是建議設置,到最后竣工時則不見火災漏電報警系統的影子,這使得火災漏電報警系統在施工階段之前就夭折了。
目前,很多的規范中用到“宜”,設計也只能根據規范的要求建議設置,至于每個項目的情況不同也產生不同的效果。但是對于高層住宅來說,屬于人員密集的場所,又容易引發火災,不管規范是否是強制性,作為開發商都應該根據具體項目的特點進行選擇,不能一概而論,僅憑一個宜字就否定了整個系統。
4、在使用過程存在的問題
對于高層住宅項目,根據項目的特點,火災漏電報警系統一般采用節約型一拖多的模式,“一拖四”或者“一拖八”還有的為“一拖十六”,這樣可以節約成本,降低造價,但同時起到良好的預防電氣火災的效果。火災漏電探測器一般設計在樓層的總進線開關之后,各戶電表之前,監測整個樓層火災漏電情況。但在具體施工過程中,存在一些問題。一般住戶電表之前由供電局進行施工,而供電局根據其內部的規定樓層總開關采用閘刀開關,不能使用斷路器,則要求取消此系統在其電表之前的安裝。如此在施工過程無形的加大了火災漏電系統的安裝難度,如果按照設計要求施工的話,則施工單位要增加一個安裝樓層總開關的斷路器的箱子,很多施工單位則不愿意增加以減少成本。對于施工單位來講,投標成本已經完全包死,多出來的費用他們則不愿意承擔,這也可以理解,但是作為業主方應該對此買單。業主方如果對于火災漏電報警系統認識不夠,理解不夠則就會取消此系統的實施。
5、結束語
【關鍵詞】漏電報警系統,工作原理 ,應用,安裝
【 abstract 】 civil building, leakage fire alarm system application is more and more, this paper according to the author's work and practice experience, the leakage of the application of the fire alarm system discussed, at the same time for the system in construction and installation process middling problems are analyzed and some matters needing attention and response.
【 key words 】 leakage alarm system, working principle, application, installation
中圖分類號:U223文獻標識碼: A 文章編號:
隨著社會的不斷發展,各個城市出現了高層、超高層建筑,并且這些建筑逐漸朝著智能化、電氣化方向發展,建筑內部布置的各種電氣管線眾多,一旦電氣管線外皮絕緣層損壞,容易出現電氣火災。為了降低智能建筑中電氣火災發生事故,必須對整個建筑實施電氣線路監控,設置線路故障和異常的報警系統,當出現漏電火災,能夠及時發現,并采取撲救措施,避免電氣火災對人民生命財產造成損害。
但是由于我國智能建筑發展的速度很快,市面上出現的各種報警系統也很多,呈現一種良莠不齊的局面,并且熟悉報警系統設計、施工的技術人員相對較少,沒有報警系統安裝相關規范加以約束,施工技術人員往往根據自身的理解進行施工,給漏電火災報警系統安裝質量帶來一定隱患。筆者將結合漏電火災報警系統的功能作用對報警系統的施工進行論述,旨在提高整個系統的施工質量和安全運行。
一、漏電火災報警系統的功能定義
漏電火災報警裝置是設置在智能建筑中,用于全面監控建筑內部電氣線路漏電情況的系統。漏電火災報警裝置施工要求較高,包括的范圍也較廣。
根據監控電氣線路的不同,漏電報警系統的功能主要有:(1)發出聲光報警,準確確定出現故障的地點,并自動切斷電源,同時漏電報警系統還應具有檢測過電流、漏電電流、過電壓、欠電壓等功能;(2)各故障點能夠實現現場地址編碼;(3)漏電火災報警系統采用計算機實行中央控制,將所有火災報警系統連接到一臺監控主機上,達到實施監控的功能;(4)可以實時監控電氣漏電故障點的情況,并能夠記錄各個故障點的動態變化;(5)能夠保存故障點的信息情況,并能夠顯示操作試驗信號,保證信號的儲存時間≥12個月。
二、漏電火災報警系統的作用
一旦產生漏電現象,容易導致接地產生電弧,容易導致建筑物出現電氣火災事故,而漏電火災報警系統在運行過程中可以及時監控電氣線路出現的故障和異常,將火災隱患消滅在萌芽狀態。一般情況下,電氣接地后容易出現電弧性對地短路,這時會產生較大阻抗和電壓降,電流維護器不能快速的切斷電源,漏電弧在故障點瞬間產生高溫,導致電弧周邊的絕緣層融化,引燃周邊的可燃物,出現電氣火災。這種漏電電弧是常見的火災隱患,其涉及的范圍廣,對人民生命財產造成極大的危害。因此,在建筑工程施工中,必須加強漏電火災報警系統的施工,并加強后期對系統漏電的檢測和防護,通過各種保障手段減少火災隱患。另外,在漏電火災報警系統的設計和施工中,需要通過材料選用、科學施工達到節約能源的目的。總的來說,在建筑工程,尤其是高層智能建筑中,設置漏電火災報警裝置是十分必要的,效果也是很明顯的。
三、對漏電火災報警系統設計應用的一些看法
在實際施工中,漏電火災報警系統一般采用二總線制的通訊方式,采用二級或三級保護。電氣設計人員一定要嚴格按照相關規范做好設計工作,漏電火災報警系統設計應注意以下幾點:①嚴格按照《電氣火災監控系統》(B14287-2005)及《剩余電流動作維護裝置和運行》(GB13955-2005)要求進行施工,保證總電源端和各個主要支路輸出口均安裝漏電火災探測器和漏電控制模塊;②漏電火災報警系統需要設置中央控制系統,加強對整個電氣線路的統一控制,對漏電情況進行集中管理和監控;③為了保證整個系統可以做到分級維護,應該將漏電探測器和漏電控制模塊安裝在各分分支回路的輸出口上,同時安裝斷路裝置;④電源端或者分支路上剩余電流維護裝置應該與末端的剩余電流維護裝置的動作特性協調配合,防止出現停電;⑤在公共場所,可能會由于臨時停電導致消防設備、應急照明、疏散指示標志等無法正常工作,對建筑內人流疏散產生一定影響,為了避免產生巨大的經濟損失,應該安裝純報警漏電火災探測器,這樣可以保證在報警的同時不會切斷一些應急照明燈的電源;⑥配置有剩余電流探測控制器的配電箱盡量不要選用帶漏電保護的空開,可以使用普通帶脫扣得空開,以防止出現重復設置;⑦根據建筑物使用功能要求合理選擇二級或三級維護模式,一般在所有二級開關處均安裝剩余電流探測控制器,但是在三級開關處安裝剩余電流探測控制器需要根據建筑功能要求、建筑用途、火災危險等級等實際情況合理確定。
四、漏電火災報警系統的施工要求
具體地說,漏電火災報警系統的安裝應注意以下問題:
(1)漏電流報警器標有電源側和負荷側時,應按規定安裝接線,不得反接。
(2)安裝漏電流斷路器時,應按要求,在電弧噴出方向有足夠的飛弧距離。
(3)安裝時,必須嚴格區分N線和PE線,三級四線式或四極四線式電的N線應通過漏電火災監控系統的電流互感探測器。通過漏電火災監控系統的電流互感探測器的N線,不得作為PE線,不得重復接地或接設備外露可接近導體。PE線不得接入剩余電流保護裝置。
(4)漏電火災報警系統沒有歸入配電系統施工單位施工時,雙方應充分溝通,協調有關安裝方式、尺寸和電氣技術參數。新工程使用電氣火災監控設備與電氣火災監控探測器(互感器)分離配置型產品時,在配電柜(箱)訂貨時應向廠家明確互感器尺寸,以便于預留安裝位置。
(5)《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-2005的9.1.1條要求,漏電火災報警系統應當按照消防用電的規定執行。因此,無論消防中心設置的集中控制器還是現場設置的電氣火災監控探測器都要按照消防用電的規定執行,接入消防用電。
(6)漏電火災報警系統的電流互感探測器在配電柜(箱)內安裝,要特別注意施工安全,要在斷電情況下施工,并注意強弱電分開走線,單獨敷設電流互感探測器信號線,并應使用帶屏蔽的多芯控制線。特別注意防止接錯線或搭線,造成強電串入火災監控探測器中燒毀火災監控探測器或聯網的多個火災監控探測器。
(7)改造工程一般應將組合式電流/剩余電流探測器置于塑殼斷路器下端出線處,當安裝不便時,可考慮安裝于塑殼斷路器的入線端。
(8)施工單位應配備移動式(手持便攜式)剩余電流檢測儀,并在調試時先進行配電系統剩余電流的檢測,及時排除剩余電流異常情況,并作詳細記錄。
(9)根據《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-2005)中第9.1.1條規定:建筑工程漏電報警系統應該嚴格按照當地消防用電標準執行。并且需要在消防控制中心設置中央集中控制器,在建筑物內部防火分區內設置電氣火災監控探測器,這些設備的用電均接入到消防用電線路上。
(10)做好漏電報警系統使用及管理。在建筑投入使用后,漏電報警系統也投入使用,但是在使用過程中,往往會出現各種問題,對此應該加強漏電保護器的檢查和監控工作。每個月需要對漏電保護器的通電可靠性進行檢驗;當漏電保護器發生動作后,如出現雷擊,在下次投入使用時應做好檢查,若未發現問題,可以通電試驗,當漏電保護器再次動作,應該立即查找原因,并做好維修;最后漏電報警系統不得使用剩余電流動作保護器,并不得進行跨接和短接處理。
五、結束語
漏電報警系統能夠減少建筑工程中的漏電現象給我們的生活、工作帶來的諸多不便和危害,該系統的應用使我們可以防患于未然,將漏電現象帶來的危害降到最小。所以,我們只有正確的認識和應用它才能將其優勢最大化,更好的為我們人類服務。
【參考文獻】
關鍵字:CFB、熱電聯產、DCS
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
1. 引言
隨著人們對五星級酒店智能化需求的不斷提高和智能建筑技術不斷的發展,利用傳感技術、計算機和現代通信技術對酒店的消防與安全防范系統等進行集成。根據酒店的特性及管理模式,考慮系統聯動及控制的需要,實現各系統的統一管理及控制,便于協調各系統的工作。
2.火災自動報警及消防聯動系統設計
本設計的工程背景為一類防火建筑,火災自動報警系統的保護級按一級設置。
2.1系統的組成
火災自動報警及消防聯動系統系統由火災自動報警系統、消防聯動控制系統、應急廣播系統、消防直通對講電話系統、電梯監視控制系統、電氣火災監控系統及系統供電部分及119直播外線電話組成。
2.2系統形式的選擇及設計要求
⑴ 消防控制中心的設計
本工程消防控制中心設在首層,消防控制中心設有直接通往室外的出口。消防控制室的報警控制設備由火災報警控制主機、消防聯動控制器、消防控制室圖形顯示裝置、消防專用電話總機、消防應急廣播控制裝置、打印機、電梯監控盤、電源設備、電氣火災監控器及119直播外線電話等組成。
⑵ 火災自動報警系統的設計
建筑內按控制中心報警系統設計。在凈空超過12米的大堂設置火焰探測器;在客房、走廊、辦公、商務、庫房等區域設置點型感煙探測器;在廚房、鍋爐房等濕度較大和常有煙氣粉塵的區域設置感溫探測器;在電纜夾層設置線型感溫電纜探測器;在所有機房設置固定消防電話。點型感煙、感溫探測器在滿足其探測半徑的前提下,與燈具的水平凈距應大于0.2m;與出風口的凈距應大于1.5m;與嵌入式揚聲器的凈距應大于0.1m;與自動噴水滅火系統噴淋頭的凈距應大于0.3m;與多孔送風頂棚孔口或條形出風口的凈距應大于0.5m;與墻或其它遮擋物的距離應大于0.5m。在本樓公共場所的出入口、電梯前室、走道等處設手動報警按鈕及消防對講電話插孔。每個防火分區至少設置一個手動報警按鈕,從一個防火分區內的任何位置到鄰近的手動火災報警按鈕的距離不大于30m,在消火栓箱內設消火栓報警按鈕,在每層樓梯間門內設火災層燈光顯示裝置。消防控制室可接收感煙、感溫探測器的火災報警信號和水流指示器、濕式報警閥、防煙防火閥、排煙防火閥、手動報警按鈕、消火栓按鈕、消防水池水位、消防水箱水位等設備的動作信號。火災自動報警系統的每回路地址編碼總數應留15%~20%的余量。
⑶消防聯動系統的設計:
① 聯動控制臺的控制方式按手動控制和自動控制兩種設計。通過聯動控制臺實現對自動噴灑滅火系統、消火栓系統、防煙、排煙風機及空調通風系統、防火卷簾門、電梯、應急廣播、應急照明、疏散指示等的控制。
②控制消火栓泵的設計:
■平時由壓力開關自動控制增壓泵維持管網壓力,管網壓力過低時,直接起動主泵。
■消火栓按鈕動作時,直接啟動消火栓泵,同時將信號反饋給消防控制中心,并同時顯示報警位置。
■消防控制中心設控制模塊,可自動啟動消火栓泵,并接收其返饋信號。
■在消防控制中心聯動控制臺上,可通過硬線手動控制消火栓泵,并接收其反饋信號。
■消防控制中心顯示消火栓泵電源狀況。
■消防泵房可手動啟動消火栓泵。
③控制濕式自動噴灑泵系統的設計:
■平時由氣壓罐及壓力開關自動控制增壓泵維持管網壓力,管網壓力過低時,直接起動主泵。
■火災時,噴頭噴水,水流指示器動作并向消防控制中心報警,同時報警閥動作,擊響水力警鈴,啟動濕式自動噴灑泵,消防控制中心能接收其返饋信號。
■消防控制中心設控制模塊,可自動啟動濕式自動噴灑泵,并接收其返饋信號。
■在消防控制中心聯動控制臺上,可通過硬線手動控制濕式自動噴灑泵,并接收其返饋信號。
■消防控制中心能顯示濕式自動噴灑泵電源狀況。
■消防泵房可手動啟停濕式自動噴灑泵。
本工程消防泵房設在地下一層,所有消防報警及聯動控制線由消防控制中心經消防線槽引至消防泵房。
④控制專用通風排煙風機的設計:
排煙風機吸入口均設計安裝排煙防火閥。只用于消防排煙系統的,排煙防火閥常閉,火災時打開,280°C自動關閉;用于排風兼排煙系統的排煙防火閥常開,火災時280°C自動關閉。地下室內各房間設單層百葉和電動排煙防火閥,火災時電動關閉,再按火災報警信號開啟著火房間的排煙閥,并開啟相應補風機。當排煙溫度達到280°C時排煙閥自動關閉,并同時關閉相應補風機。當排煙溫度達到280°C時排煙閥自動關閉,并同時關閉相應補風機。防煙樓梯間設置正壓送風系統,送風口采用自垂百葉風口。合用前室設置正壓送風系統,采用常閉多葉送風口,每層設置。火災時,手動開啟或電信號開啟風口,風機聯動開啟,著火層及上下層送風口開啟送風。
■ 所有通風排煙風機,均設計了在消防控制中心和現場進行自動/手動控制啟動。通風排煙風機的工作狀態及故障信號送至消防控制中心顯示。
■ 排煙系統的防火閥均在現場設計了機械手動控制器,其開閉信號送至消防控制中心,可在聯控臺上進行狀態顯示及控制。
■ 除就地手控外,另設計了消防控制中心對排煙風機另設直接手動控制線(硬線連接),并返回其信號。
⑤ 電梯監視控制系統的設計:
■全部電梯監視控制盤等均設置在消防控制中心,并且安裝在控制臺上。
■ 根據火災情況及場所,由消防控制中心電梯監控盤發出指令,除消防電梯外,其他電梯按消防程序運行,均強制返回一層并切斷電源。
■電梯監控盤顯示各電梯的運行狀態,除層數顯示外,還應設置正常、故障、開門、關門等狀態顯示。火災指令開關采用鑰匙型開關,由消防控制中心負責火災時的電梯控制。
⑥ 電源管理的設計:當火災發生時,消防控制中心可根據火災情況自動切斷火災區的正常照明及非消防電源。并強制點亮公共部分照明,釋放相關區域電控門電磁鎖。
⑦控制防火卷簾門的設計:防火卷簾門由其兩側的探測器自動控制。用作防火分隔的卷簾門為一步落下,用作疏散通道上的卷簾門為兩步落下。卷簾門動作信號送到消防控制室,在卷簾門的兩側均設報警裝置及斷電后的手動驅動控制按鈕。卷簾門設熔片裝置。
⑧ 消防直通對講電話系統的設計:在配電間、消防風機房設置專用對講電話。在手動報警按鈕處設置專用對講電話插孔。
系統示意詳見圖3-1。
圖1 火災自動報警及消防聯動系統圖
2.3系統接口及協議
本工程的火災自動報警及消防聯動系統采用了西門子公司的CS11系統,CS11網絡傳輸協議遵循ISO1745標準。
3電氣火災報警監控系統
4.1電氣火災報警監控系統配置方案
酒店為公共聚集場所,屬重要防火區域,電氣火災報警監控系統采用二總線結構,并采用可靠性高的環形配線方式。該建筑電氣火災報警監控系統設置電氣火災漏電報警模塊和電氣火災漏電區域報警器,然后由電氣火災漏電區域報警器引至電工總值班室和消防中心。
4.2電氣火災報警監控系統設計
1.電氣火災報警監控系統是由PC管理工作站,電氣火災漏電集中報警裝置,電氣火災漏電區域報警器,電氣火災漏電報警模塊和零序電流互感器組成。
2.PC管理工作站提供電氣火災報警監控系統管理的軟、硬件資源,其中包括PC計算機,激光或噴墨打印機等,采用Window 系統,監控系統管理軟件是CBDSYS3.0,實現計算機屏面上每個探測點A、B、C三相電流值,三相電壓值,額定報警漏電電流值和線路實時漏電電流值探測和顯示,并可隨時根據用戶要求,增加遠程控制功能,還可以根據以后工程擴建,探測點數增加的要求,通過CBDSYS3.0軟件管理系統輕松完成系統的增容。
3.電氣火災漏電集中報警裝置也屬后臺管理設備,是報警信號的集中顯示設備。采用集中報警裝置,不但可以實現漏電報警功能,還可以根據使用要求增加過壓、欠壓、過流等報警功能。
4.電氣火災漏電區域報警器屬每個變電室現場集中管理設備,可以完成聲光報警、漏電電流顯示、開關報警信號輸出等功能,并可將報警信號接入消防中心。
電氣火災漏電報警模塊選用DPSK系列。DPSK系列報警模塊功能描述如下:
4.3電氣火災報警探測器特點
電氣火災監控模塊采用電磁傳感技術,內置單片機,現場采集多種電氣參數,通過比對和積分運算,精確顯示、分析、判斷現場特性,并可根據不同的用電環境修改探測器報警閾值。整機模塊化設計,標準RS485通訊接口,工作穩定可靠主要真對低壓配柜各出線回路探測專用模塊,同樣適用于任意配電場所(如:安裝于各種配電箱、動力箱、動力柜等)作為電氣火災監控系統的終端探測器,
4.4電氣火災報警探測器功能
通訊功能:采用標準RS485通訊協議,二總線標準插拔接口。
內置單片機,執行程序以機器語言二進制碼寫入,實時響應速度快,功能可擴展,方便升級。
獨立完成在線實時監測線路或負載特性,完成過流,過壓,欠壓,漏電等報警,同時把當前特征上傳上位計算機,完成主機報警和已設定電氣參數的監測、顯示。
接線方式:通訊連接,并聯到二總線回路,接受監控中心訪問;
線路檢測,串聯到強電回路中。
選擇性:有“報警,切斷電路”和“報警,不切斷電路”選項。
現場檢測功能:檢測A、B、C三相電流、電壓值和當前漏電電流值。
現場顯示功能:實時顯示額定漏電值,漏電百分數值及分、合閘狀態顯示。
現場報警功能:過流報警,過壓報警,欠壓報警,漏電報警。另外,可根據用戶要求,增加其它方式的報警。
專設RAM存貯器,根據用戶要求可以完成多種功能設置。
設定漏電報警電流得心應手:在5mA~800mA范圍內任意整數值可選。
漏電電流顯示范圍:5mA~800mA。
信號輸入端子保留塑殼斷路器分勵脫扣器接入位,可以實現遠程控制(根據用戶要求定制)。
適用于樓宇各型低壓配電柜出線回路的探測。
主要技術參數
模塊名稱 智能型電氣火災監控模塊
模塊型號 B級類:DPSK-B;A級類:DPSK-A
探測回路極數(P) 3P,3P+N
特點 可獨立完成在線監測、報警和顯示
可通過二總線連成局域網,實現遠程監測、報警、顯示和控制
額定電流(A) 10~225(建議最大電流選到225A)
額定電壓(V) 380
頻率(Hz) 50
最大可編地址數 256個
探測特性 A、B、C三相電流值、電壓值,漏電電流值
顯示特性 漏電電流報警值,漏電電流百分比,分、合閘指示,是否在線指示
報警特性 過壓,欠壓,過流,漏電(可擴展含短路,斷相,接地主,盜電等)
控制特性 分、合閘的遠程控制(允許訪問的條件下)
過壓報警值 線電壓475V/相電壓275V(動作時間≤2S)
欠壓報警值 線電壓270V/相電壓155V (動作時間≤2S)
過流報警值 1.15In(動作時間≤4S)
漏電報警值 漏電電流值設定范圍在5mA~800mA任意整數值可選
漏電動作時間≤0.1S
實時漏電電流顯示范圍:5mA~800mA
通訊協議 RS485
開關屬性 戶內型
工作環境溫度 B級:-15℃~+40℃;A級:-40℃~+60℃
工作環境相對濕度 ≤90%RH
工作環境海拔高度 <5000米
安裝方式 ¢6×20鏍母鎖定安裝
安裝尺寸 80mm×150mm×135mm(高×寬×深)
4.5零序電流互感器特點。
DPST系列漏電探測器采用高導磁率合金材料的鐵芯,和繞在鐵芯上的二次線圈組成檢測元件,并內置集成信號濾波、整流電路模塊,共同完成微電流的精密探測。動力相線或照明電源相線和中性線穿過內孔成為DPST漏電傳感器的一次線圈。傳感器的后部出線即為保護范圍。
4.6零序電流互感器功能。
完成在線實時探測,探測漏電電流范圍在5mA~800mA。
照明回路探測不受諧波和三相不平衡的影響。
,具備良好的傳輸特性和平衡特性。
具有一定的耐過電流沖擊能力、溫度穩定性以及較好的輸出線性度。
被保護照明回路電源線,包括相線和中性線均應穿入DPST漏電探測器。
被保護動力回路電源線,三相線均應穿入漏電探測器。
穿入漏電探測器的一段電源線應用絕緣帶包扎緊,捆成一束后由漏電探測器孔的中心穿入。這樣做主要是消除由于導線位置不對稱而在鐵芯中產生不平衡磁通。
由漏電探測器引出的零線上不得重復接地,否則在三相負荷不平衡時生成的不平衡電流,不會全部從零線返回,而有部份由大地返回,因此通過漏電探測器電流的向量和便不為零,二次線圈有輸出,可能會造成誤動作。
每一保護回路的零線,均應專用,不得就近搭接,不得將零線相互連接,否則三相的不平衡電流,或單相觸電保護器相線的電流,將有部分分流到相連接的不同保護回路的零線上,會使二個回路的漏電探測器鐵芯產生不平衡磁動勢。
5.結語
參考文獻:
[1]、黨黎軍循環硫化床鍋爐的啟動調試與安全運行中國電力出版社2007.5
關鍵詞 單片機;電氣火災;控制系統
中圖分類號TP39 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2015)135-0168-01
0 引言
近年來,我國電氣化程度不斷提高,用電量逐年增大,電氣設備廣泛分布,布線隱蔽且錯綜復雜,甚至存在不規范的操作,導致電氣火災的發生率隨之上升。每年因為電氣火災造成的生命、財產損失非常巨大,預防電氣火災的發生就顯得至關重要。
單片機具有控制功能強大,實用方便和可靠性高等特點,可廣泛應用于多種領域。采用單片機來進行電氣火災的監控,具有靈敏度高、實時性強、成本低等特點。
1 系統硬件設計
1.1 溫度傳感器
溫度傳感器[1]種類繁多,綜合考慮控制系統的采樣方式、采樣范圍等因素,一般選用溫度傳感器PT1000來對溫度進行監測。常見的PT1000感溫元件有陶瓷元件、玻璃元件和云母元件,該溫度傳感器抗干擾性強,信號傳輸距離小于10m,適用于開關柜出線、電纜接頭、接線盒、電氣設備箱、橋梁隧道電纜以及各種可能存在電氣火災隱患的場所。
PT1000在零攝氏度的時候電阻值為1000歐姆,隨著溫度的上升電阻值會上升,近似勻速的增長。電阻值變化導致電壓變化,利用單片機就可以對這個電壓進行采樣,根據電阻與溫度的對應關系就可以計算出相應的溫度。
1.2 電流互感器
電流互感器由閉合的鐵心和線圈組成,其一次繞組匝數相對少,串在需要測量的電路上,二次繞組匝數相對多些,串在儀器儀表和保護電路中。電流互感器工作時,必須保證二次繞組閉合。電流互感器是根據電磁感應原理,把一次大電流轉換成二次小電流,通過在二次輸出端串入電阻的方式,將小電流信號轉換成小電壓信號,通過運算放大器將小電壓信號進一步放大,然后,我們再利用單片機對電壓信號進行AD采樣[2]。
1.3 STC89C52單片機
STC89C52單片機是一款低功耗、高性能的微控制器,具有8k字節的Flash,512字節的RAM,4KB字節 的EEPROM,復位電路,看門狗定時器,3個16位定時器/計數器,4個外部中斷,全雙工串行口等功能。STC89C52使用經典的MCS-51內核,但做了很多的改進使得芯片具有傳統51單片機[3-4]不具備的功能,為眾多嵌入式應用系統提供更靈活、超有效的解決方案。
1.4 通信模塊
本系統使用二總線對溫度和剩余電流測量信息進行傳輸,監控設備通過0V、+15V和+24V電壓變換來實現通訊協議控制各電平的時間,查詢總線上的探測器,一方面對探測器進行供電,另一方面分時通訊[5],而電氣火災探測器通過電流返回值的變化來實現對監控設備的信號反饋。探測器檢測到溫度和剩余電流值大于設定的報警值時,會將報警信號通過總線傳遞給監控設備,監控設備收到報警信號,會進行相應的報警處理及控制,同時記錄報警信息。
2 系統功能設計
2.1 系統功能
控制系統的功能主要分為四個方面:
第一,對探測器檢測到的溫度和剩余電流數據進行收集和顯示。
第二,直接通過上位機設置探測器報警的溫度值和剩余電流值,而且還能由主控機對該系統的運行時間和設定報警值進行修正。
第三,電源管理功能和密碼管理功能。
第四,信息顯示和查詢功能,支持漢字打印,并采取對應的措施。
2.2 系統組成
該控制系統利用溫度探測器和剩余電流探測器分別對現場的溫度和剩余電流信息進行收集,然后在利用單片機的檢測系統來對接收到現場信息進行整合和處理,接著通過RS232把現場信息傳送監控設備,監控設備再進一步的傳送給計算機,在計算機上我們便可以根據這些指標做出進一步的分析。
利用監控設備設定溫度和剩余電流報警值,通過計算機進行遠程控制。如實時采樣值超過報警值,則系統聯動輸出來控制相應的現場設備。
上位機使用Visual Basic軟件編寫的一個數據庫管理系統,可直接設置溫度、剩余電流的上下限值和讀取下位機的數據,并對下位機內的控制設備進行操作。具體的流程如圖1所示。
3 系統程序設計
3.1 監控設備主程序
主程序在該系統中起監控作用,開機先對其初始化,初始化完畢,隨后接收探測器傳送的現場溫度和剩余電流等信息,并通過液晶顯示器進行呈現。程序的設計會通過中斷對溫度和剩余電流的高低限值進行設置。
3.2 STC89C52子程序
STC89C52子程序運行主要分為如下三個階段:初始化、ROM操作指令、功能模塊指令。運行過程樣按照上面的步驟,如果執行錯誤,則設備進行復位。探測器上電初始化,然后實時采集現場溫度和剩余電流,采用中斷方式與監控設備進行通訊,如果超過報警值,則進行報警,發出光報警信號,將現場信息進行上傳。
3.3 個人計算機的上層軟件
上位機即計算機軟件用Visual Basic來進行編寫。Visual Basic是由Microsoft公司開發的工具,這個工具有很大靈活性和可視性。上位機軟件主要通過實時監測、智能控制、環境參數設置和直接控制等項目構成,使用者可以根據電腦界面掌握現場的情況。
4 結論
本次設計的電氣火災系統融合了當代先進的科學技術,包括傳感器、電流互感器、單片機和計算機等,特別是二總線通訊方式的使用,使整個系統具有施工方便、成本低和性能穩定的特點,此系統的研究在電氣火災預防方面有一定的價值。
參考文獻
[1]王洪業.傳感器技術[M].湖南科學技術出版社,1995.
[2]蘇鐵力.傳感器及其接口技術[M].中國石化出版社,1998.
[3]鐘富昭.8051單片機典型模塊設計與應用[M].人民郵電出版社,自然科學版,2007.