摘要：文章重点探讨了电气火灾产生的成因，电气火灾监控系统的功能、构成、设置的依据以及设计的方法，对此进行了综合的分析，并结合工程实例介绍了电气火灾监控系统的安装，同时指出在应用中要注意该系统与其他系统之间接口的安装和调试环节。
关键词：监控系统；电气火灾；低压系统；保护装置
中图分类号：TU892 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）20-0076-03
供配电系统要充分考虑安全性，把安全供电放在第一位。随着国家电力事业的发展和电力用户的增多，电气火灾事故占各种火灾的比例呈现大幅度增长的势头。针对这一情况，国家电力与安全的相关部门都表示极其关注。为了抑制这种火灾的蔓延，相关部门逐步完善和修订了国家安全方面的规范和条例，并真正把“电气火灾的监控”摆在了至关重要的位置，肯定了“电气火灾监控”在预防火灾方面的重要性。例如，《建筑设计的防火规范》在个别地方做了较大的修改，要求其建筑物内部一定要安装“剩余电流动作”的电气火灾监控系统。
1 电气火灾的成因
电气火灾产生的引火源通常由“放电方式”的引火源及“过热方式”的引火源构成，并把过热型的引火源称作危险温度的部位。
1.1 过热型引火源
电力电缆及其电气设备因松动或过载等原因，会发生局部或整体的持续高温，如果超过绝缘材料或设备的极限温度，就会因为发热而导致设备和线路的急剧老化。过高的温度还会影响到周边的易燃物，通过高温作用会发生电气火灾，严重时会致使线路大面积停电，并发生电气和工艺连锁的火灾事故，直至爆炸。
过热型引火源的形成有以下七个方面：（1）电力电缆发热或电气设备的元器件局部形成短接；（2）电力电缆和电气设备长期处在过载状态下运行；（3）电力供电系统电压异常，时高时低不稳定；（4）人为造成电机和电气设备的违章操作或是启动异常频繁；（5）电气设备或者线路的连接松动，造成接触不良，使得电阻增加；（6）电气线路及设备长期运行致绝缘老化产生漏电；（7）电气设备和电力电缆受到高次谐波的危害而过载，对零线和中性线影响最大。
1.2 放电型的引火源
放电型的引火源通常指电力电缆和电气设备因各种原因而产生的电弧点燃其他的物体。这种放电型的引火源是由下面三个原因形成的：（1）因电磁感应而导致的放电；（2）电气线路或电气设备因雷电或其他原因致使过电压击穿；（3）电力电缆和电气设备发生线路短路和断线现象及电弧性质的接地故障。
2 火灾监控系统构成和功能
依据国标的电气火灾监控方面的有关规定，火灾系统由“剩余电流式的火灾检测器”、“测温型式的电气火灾监控探测器” 和“电气火灾监控系统”三部分构成。根据“漏电火灾报警系统”的有关规定，该系统“用来测定过流和漏电流，而且输出各种声光信号并发出报警，较为详细地查报有问题的线路的地理方位，实时地监测这种故障点的变化”，还有“断开漏电线路的电源，显示分与合的状态”，这与“剩余电流动作的保护装置安装”中的概念一致。
3 火灾监控系统的设置
电气火灾监控一般依据低压电气系统为主，可以在不影响低压电气系统运行的情况下，进行跟踪与监测低压系统的温度状态、温升和剩余电流。经过相关规定的定义以及参考资料和实际经验的整理和分析，可以知道一个完善的“火灾监控系统”有如下设备：（1）实时监控用的主机，即电气的火灾监控设备；（2）在低压配电系统分布相关的重要节点的测温式与剩余电流式探测器；（3）连接监控主机的线路及接口；（4）可以正常地传输系统消息的中继器，但此中继器不是必要的；（5）执行特定通信协议的人机对话界面的计算机软件。
3.1 电气监控系统组成部分的设置和建议
在进行“剩余电流式的火灾监控探测器”布置时，要对各类建筑物的防火区进行合理的划分，精心设计出适宜的预定的动作时间和剩余电流动作值及保护的范围，并要符合各种保护的动作特性的要求，尽量减少因故障导致快切电源动作而停电的区域。所以，在设计的时候，要很熟悉、理解被控供配电低压系统的有关性能和参数，十分了解被控线路的一些资料和图纸，要熟悉建筑电器的分布资料，选取配电柜、配电箱的安装地点，并让探测器都均匀地布置在对应的配电设备上，依据现场的具体状况来分配和选定配置探测器的数量及位置。为预防有重复性的设置，分配了剩余电流探测器的配电柜和配电箱通常仅仅选取带脱扣的低压断路器，并不选取带剩余电流保护功能的低压断路器。探测器的配置和控制点的设置应按照下面的原则：参考建筑的实际电力负荷及其线路的实际状况、来选取三级或者二级的保护模式，通常，二级开关基本全部布置剩余电流探测器，而三级开关布置与否取决于建筑的用途、用电的负荷等级和火灾危害等级。
3.2 测温型式的“火灾监控的探测器”设置
以电气低压系统或配电线路的过热点作为依据，测温式的电气火灾监控探测器最好设置在建筑物的变压器、母线、电容柜以及重要负荷配电柜的发热部分，最好选取温度可以显示、报警值可以调节的测温式探测器。当探测的设备是金属的外壳（已接地）或者是绝缘体时，最好将探测器的测量温度的探头装设在被测对象表面，对导电部分可让云母绝缘片装设在金属的表面，可选取接触式的设置，如探测低压配电柜的温度变化，其测温的探头宜选取非接触的布局，不过最好放置在发热器件的附近。
3.3 火灾监控设备的设置
要按照火灾报警器的设置规定来布置电气火灾监控主机的位置。要把消防电源作为主电源。当现场超过1500m2或探测器的总数达到8个以上，要对其进行系统连接，并需要对电气的火灾监控设备进行专门的设置。应把监控的主机布置在有人的值班场所或消防控制室中，在确认监控主机能正常工作、故障的信息能传送给消防控制室的条件下，可把监控主机布置在保护区的周围。通常条件下，火灾报警系统的主机要和电气火灾监控的主机同室并列放置，不必采用合并显示。
4 安装实例
下面以采用剩余电流式探测器的电气火灾监控系统的安装工程为实例进行介绍。
图1 二级配电柜设计实例一
图2 二级配电柜设计实例二
首先，在二级配电柜中，其具体的设计图如图1所示，其中主断路器采用的是CM1-100M/3310-100A，分断路器采用的是C65N/C型单级空气开关，将它们分成3组，接在三相上，同时，装设了3个电流互感器，型号为：LMZ1-0.5、150/5、1.5（6）A电度表。安装的剩余电流式电气火灾探测器型号为DL-111型，所采用的剩余电流互感器型号为：MD128×16。该柜内的剩余电流探测器的接线方式如图2所示。将探测器安装在柜面的开孔处，进线中的一相作为探测器的工作电源，T-T作为输出端子，同时也是探测器内部的继电器常开触点。探测器与MD型剩余电流互感器的链接是通过一条四芯线来实现的。
由于电气火灾监控系统跨专业性较强，要求精密的测量数据，同时，各个探测器的分布较为分散，因此，需要在设计过程对各个环节进行调试。对接口的衔接给予清晰完整的标示。同时尽量选用经验丰富的公司进行调试和安装工作，保证系统的稳定性。
5 结语
通过分析和研究我们知道，作为电气火灾的监控来说，它是相对独立完整的保护系统。主要作用就是火灾形成前可以对变压器、电力线路、关键的电力负荷进行温度和剩余电流的检测，且能对各种问题和发生的故障输出声光报警。我们应坚决执行相关的标准，这样才会达到上述的功能和作用。在相关的设计应用中，要充分考虑电气系统的特点，选取质量过关、性能佳、技术含量高的产品，避免出现安装调试发生的一系列问题，影响系统的安全运行和了解火情的及时性。
参考文献
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作者简介：郑志兵（1969-），男，深圳观澜湖房地产开发有限公司商业地产集团机电工程总监，研究方向：酒店及商业项目机电安装工程管理。
（责任编辑：秦逊玉）