消防安全：電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝與調(diào)試技術(shù)

隨著電力的發(fā)明和應(yīng)用，用電設(shè)備、用電量急劇增加，電氣火災(zāi)特別是電氣故障引起的火災(zāi)，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)成為時(shí)刻威脅公共安全的發(fā)生數(shù)量最多、破壞力最強(qiáng)的火災(zāi)類型之一。根據(jù)近幾年的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)，電氣火災(zāi)年均發(fā)生次數(shù)占火災(zāi)年均發(fā)生次數(shù)的27%左右，占重特大火災(zāi)發(fā)生總次數(shù)的80%。電氣火災(zāi)發(fā)生的原因是多方面的，主要包括電纜老化、施工不規(guī)范、電氣設(shè)備故障等原因，其隱蔽性強(qiáng)、燃燒快不易撲救，且其后果嚴(yán)重。

　　由于實(shí)踐時(shí)間短，基礎(chǔ)研究和試驗(yàn)不足，一方面越來(lái)越多的建筑設(shè)置了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，另一方面相應(yīng)的規(guī)范還不健全，雖然在一些設(shè)計(jì)規(guī)范如《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008、《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-2013和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2004等規(guī)定了設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求，但沒(méi)有相應(yīng)的施工驗(yàn)收規(guī)范相配套，導(dǎo)致電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝調(diào)試、檢測(cè)、驗(yàn)收欠規(guī)范，對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)功能的發(fā)揮帶來(lái)一定的影響。

       1、 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工作原理

　　剩余電流檢測(cè)原理

圖片

為相線電流，IN為中性線電流，Id為封面曲面S內(nèi)相線L1在A點(diǎn)對(duì)地的剩余電流，根據(jù)基爾霍夫電流定律得（見(jiàn)圖1）：

圖片

圖片化簡(jiǎn)得則穿過(guò)圖1電流檢測(cè)裝置剩余三相四線制主電路的電流有效值的向量之和等于對(duì)地剩余電流。

　　溫度檢測(cè)原理

　　溫度傳感器一般安裝在配電箱中或者貼于電纜表面；在檢測(cè)溫度時(shí)，傳感器以一定的時(shí)間對(duì)溫度傳感器檢測(cè)的溫度進(jìn)行讀和寫(xiě)，若連續(xù)幾次檢測(cè)溫度大于0.9倍溫度報(bào)警設(shè)定值，則認(rèn)定溫度過(guò)高，處理器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，若設(shè)置了自動(dòng)脫扣，則探測(cè)器會(huì)自動(dòng)切斷斷路器（見(jiàn)圖2）。

圖片

　　圖2  溫度檢測(cè)原理圖

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工作原理

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)探測(cè)器獲取電路電流信號(hào)和溫度信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)處理設(shè)備對(duì)電流信號(hào)和溫度信號(hào)進(jìn)行判斷，判斷結(jié)果傳送至監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控設(shè)備根據(jù)判斷結(jié)果發(fā)出相應(yīng)的指令，進(jìn)行相應(yīng)的操作（見(jiàn)圖3）。

圖片

　   電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝和調(diào)試技術(shù)

　　以某工程為背景，對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝和調(diào)試技術(shù)進(jìn)行研究。工程地處上海浦東新區(qū)，建筑面積約111351m2，其中檔案中心、單證中心、研修院、綜合樓均設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用PMAC503M智能漏電火災(zāi)探測(cè)器，當(dāng)被控制線路漏電，或監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度過(guò)高而發(fā)熱時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)直至自動(dòng)切斷電源，提供的消防聯(lián)動(dòng)功能，可遠(yuǎn)程切斷故障點(diǎn)的電源，將故障排除在起火之前，消除電氣火災(zāi)隱患。

　   2、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝

　　  配電系統(tǒng)接地形式

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的剩余電流動(dòng)作保護(hù)必須與配電系統(tǒng)的接地形式相配合，其適用于TN-S接地系統(tǒng)、TT接地系統(tǒng)。如需在TN-C接地系統(tǒng)探測(cè)剩余電流時(shí)，應(yīng)將TN-C系統(tǒng)改造成TN-C-S，則剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置應(yīng)設(shè)置在PE線N線分開(kāi)（見(jiàn)圖4）。

圖片

　　   剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器安裝

　　（1）配電箱中安裝剩余電流感器時(shí)，一次線路按圖5所示連接。

　　（2）配電箱出線回路的中性線由用電設(shè)備端引回本配線箱，不可就地接零，其他配電箱回路零線不可接至本配電箱（見(jiàn)圖5）。各回路中性線只能作為本回路的中性線，禁止與其他回路中性線相連。其他線路或設(shè)備也不能借用已采用漏電保護(hù)器后的線路或設(shè)備的中性線，否則將導(dǎo)致探測(cè)器將某一工作回路的工作電流誤認(rèn)為漏電流而產(chǎn)生開(kāi)關(guān)誤動(dòng)。

圖片

　　（ 3 ） 配電回路相線和中性線應(yīng)按同

　　一方向同時(shí)均勻穿過(guò)剩余電流探測(cè)器（見(jiàn)圖6）：區(qū)域①安裝漏電互感器PMAC503M，此時(shí)漏電互感器穿線A、B、C、N；區(qū)域②安裝漏電互感器PMAC503M，在安裝漏電互感器時(shí)，穿過(guò)的零線應(yīng)為三極斷路器對(duì)應(yīng)供電回路的中性線；區(qū)域③出線回路一旦出現(xiàn)某條線路的零線沒(méi)有接回本配電箱零排，或其他配電箱的零線接至本配電箱的零排，則會(huì)導(dǎo)致進(jìn)線處漏電監(jiān)測(cè)值的不正常，有可能引起開(kāi)關(guān)跳閘、探測(cè)器錯(cuò)誤動(dòng)作等嚴(yán)重后果。

圖片

　　（ 4 ） 保護(hù)線（PE）線不得接入剩余電流保護(hù)裝置。通過(guò)漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的剩余電流探測(cè)器的中性線（N）不得作為保護(hù)線（PE），不得重復(fù)接地或接設(shè)備外露可接近導(dǎo)體。

　　 測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器安裝

　　（1）保護(hù)對(duì)象為1000V及以下的配電線路，溫度探測(cè)器采用接觸式布置。

　　（2）當(dāng)溫度傳感器探測(cè)配電箱內(nèi)溫度時(shí)，一般安裝在探測(cè)器附近或配電箱體內(nèi)其他部位。

　　（3）當(dāng)溫度傳感器探測(cè)線纜溫度時(shí)，應(yīng)分別直接固定在四根線纜（或銅排）上，并確保接觸良好。

　  3、電氣火災(zāi)監(jiān)控器（監(jiān)控主機(jī)）安裝

　　 壁掛式電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備

　　宜設(shè)于便于觀察和操作的墻面，一般監(jiān)控設(shè)備底邊距離樓地面高度宜為1.3～1.5m，其靠近門(mén)軸的側(cè)面距墻不應(yīng)小于0.5m，正面操作距離不應(yīng)小于1.2m。

　　系統(tǒng)總線應(yīng)采用金屬導(dǎo)管或經(jīng)阻燃處理的硬質(zhì)塑料導(dǎo)管或槽盒保護(hù)，且不應(yīng)敷設(shè)在強(qiáng)電槽盒中。在強(qiáng)電井道中敷設(shè)時(shí)應(yīng)穿金屬導(dǎo)管，線路屏蔽層應(yīng)連接可靠并終端一點(diǎn)接地。

　　 系統(tǒng)調(diào)試

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試主要內(nèi)容包括：系統(tǒng)通電后的運(yùn)行狀態(tài)測(cè)試；系統(tǒng)中所有監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置；系統(tǒng)電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)界面顯示各監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的地址代碼設(shè)定；系統(tǒng)電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)電氣火災(zāi)監(jiān)控器的操作密碼設(shè)定等。

　　 單體調(diào)試

　　儀表單機(jī)通電前，首先不接監(jiān)測(cè)點(diǎn)，使機(jī)器空載運(yùn)行，確定控制器是否在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中損壞。通電后將所有儀表進(jìn)行編碼，并在平面圖上作詳細(xì)記錄。對(duì)于與控制器未能建立

　　正常通信狀態(tài)的儀表要逐個(gè)檢查，如果是儀表接線問(wèn)題，則通知成套廠排除錯(cuò)誤后再開(kāi)機(jī)測(cè)試；如果是儀表本身問(wèn)題則更換儀表。對(duì)送不上電的報(bào)警點(diǎn)，首先到現(xiàn)場(chǎng)查看儀表是否有電，配電箱開(kāi)關(guān)是否合閘。如果配電箱已送電，儀表未運(yùn)行，則把儀表電源端子壓緊，如果問(wèn)題仍未解決，則需更換儀表。

　    組網(wǎng)調(diào)試

　　首先對(duì)線路做仔細(xì)檢查，查看導(dǎo)線上的標(biāo)注是否與施工圖上的標(biāo)注吻合，檢查接線端子的壓線是否與接線端子表的規(guī)定一致，排除線路故障。調(diào)試完畢后，將調(diào)試記錄、接線端子表整理齊全完善。最后，在監(jiān)控中心系統(tǒng)后臺(tái)處進(jìn)行遠(yuǎn)程掃描測(cè)試。

　　儀表裝置與后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)接

　　單體調(diào)試及組網(wǎng)調(diào)試完成后，按系統(tǒng)調(diào)試程序進(jìn)行采集設(shè)備與后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)接工作，對(duì)系統(tǒng)各功能分別進(jìn)行測(cè)試。

　　（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新：檢查是否所有采集設(shè)備數(shù)據(jù)全部讀取到系統(tǒng)界面，并能在10s內(nèi)刷新，如果有部分?jǐn)?shù)據(jù)未能在系統(tǒng)界面上顯示，重新通過(guò)通訊設(shè)備對(duì)采集設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，同時(shí)對(duì)通訊設(shè)備，后臺(tái)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行修正直至數(shù)據(jù)讀取正常。

　　（2）系統(tǒng)功能檢查：查看系統(tǒng)功能是否完成，主要包括模擬圖，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，報(bào)表打印，歷史數(shù)據(jù)查詢及其他事件查詢等。

　　（3）數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)：記錄后臺(tái)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，到樓層檢查后臺(tái)數(shù)據(jù)是否與現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備數(shù)據(jù)是否一一對(duì)應(yīng)。

　　  監(jiān)控節(jié)點(diǎn)參數(shù)設(shè)置

　　（1）剩余電流式火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器一般設(shè)置在低壓配電系統(tǒng)首端，即第一級(jí)配電柜的出線端。供電線路泄漏電流大于500m A時(shí)，應(yīng)在下一級(jí)配電箱設(shè)置。探測(cè)器的報(bào)警值既要考慮線路上負(fù)載的自然漏流，又要考慮泄漏電流達(dá)到一定值會(huì)引發(fā)火災(zāi)的特性，在設(shè)置參數(shù)時(shí)，可結(jié)合設(shè)計(jì)參考值和實(shí)際探測(cè)到剩余電流值進(jìn)行修正，一般工程可選實(shí)際探測(cè)到剩余電流值的兩倍進(jìn)行設(shè)置，可在300～500m A的范圍內(nèi)選擇。

　　（2）溫度報(bào)警設(shè)定值應(yīng)在55～140℃之間，一般選在85～100℃之間。目前主要有探測(cè)線纜溫度和探測(cè)配電箱內(nèi)溫度兩種，綜合考慮選用探測(cè)線纜溫度的方式，可以及時(shí)確定線纜溫度，當(dāng)被測(cè)部位溫度達(dá)到報(bào)警值時(shí)，探測(cè)器應(yīng)在40S內(nèi)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，探測(cè)器設(shè)定報(bào)警值與實(shí)際報(bào)警值的誤差不應(yīng)大于±10%。

　　 結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)工程實(shí)踐的應(yīng)用，成功的解決了剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器安裝、剩余電流報(bào)警值設(shè)置、溫度報(bào)警值設(shè)置、調(diào)試等難題，為類似工程提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。