剩余電流式電氣火災監控系統在建筑工程中的應用

　　摘要：隨著國民經濟的不斷發展，建筑規模的不斷擴大，建筑內電氣設施急劇增多。人們對生活幸福指數和用電設備的安全性要求也隨之不斷提高，建筑智能化也將成為社會發展進步的必然趨勢。工程實際中一般用于過載、過熱情況下執行操作和實施保護的電氣設備，能夠在一定程度上防止因相線間發生短路故障和電路上過載發熱從而引發的電氣火災，但此類電器元件基本上處于被動性防御，預防效率不高。具不完全統計因電氣線路及電氣設備的不良故障而導致的電氣火災占到所有火災事故的80%。如何在建筑工程中前提預防電氣線路的接地和故障已經成為電氣消防安全的重要內容。

　　關鍵詞：漏電,剩余電流,電氣火災,監控,推廣應用

　　建筑論文投稿刊物：《四川建材》是四川省國內唯一取得國家公開發行資質的建材行業綜合性科技期刊。設有近二十個欄目宣傳國家關于行業管理、產業結構調整的方針政策;推廣應用建材行業的新產品、新工藝、新技術、新裝備、新材料;探索行業材料和應用領域的先進技術和管理經驗，以及應用現代網絡信息技術在傳統產業中的應用。

　　1剩余電流產生的原因

　　1.1剩余電流的定義

　　剩余電流指低壓配電線路中各相(含中性線)電流矢量和不為零的電流。當用電設備側發生電氣事故的瞬間，電流從帶電體或帶電設備通過人體導入大地,使電路進出線的相間電流和中性電流的大小彼此不相等，此時電流瞬間矢量和的有效值稱為剩余電流，亦稱作漏電電流。

　　1.2剩余電流產生的原因

　　(1)主體預埋電管內壁毛刺未清理，造成管內穿線時刮傷電線外皮，形成漏電。(2)管內穿線墻面養護水流入底板，墻體預埋電管內的積水未清理，電線長期在水中清泡導致漏電。(3)使用年限長久，尤其老舊樓電線直接埋墻敷設形成漏電。

　　(4)隨意增加負荷，導線長期過負荷而發熱，導線絕緣層老化失效造成漏電。(5)二次裝修改造電線敷設混亂，電線放置或綁扎在鋼結構上，接頭不放置在接線盒或絕緣膠布脫落造成漏電。

　　2相關國家規范

　　國家有關部門針對剩余電流可能造成的隱患，先后出臺完善了相關標準及規范，并在規范中規定需在建筑中設置漏電火災報警系統。具體出臺的規范編號有《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)、《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》(GB13955-2017)和《電氣火災監控系統》(GB14287-2014)，為剩余電流火災報警系統的產生提供了施工質量驗收的理論依據。

　　3布點、安裝設計及點位分配原則

　　根據規范《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》(GB13955-2017)中有漏電保護的規定，在施工單位安裝剩余電流火災預警保護裝置時，應根據設計圖紙及業主意圖對構筑物有防火要求的具體區域作出合理的施工布置及劃分，提前確定剩余電流保護裝置的作用區域、預設定動作值及時間，當發生電氣火災事故時，減少停電區域。

　　因而，在設計剩余電流探測器布點時，首先要對被控系統相關參數的設置有深入的解，提前了解被控系統的系統圖及平面圖，掌握建筑電器的分布情況，定位具體配電箱(盤、柜)的樓層排布位置，并根據配電箱(盤、柜)的具體位置及內部排布安裝剩余電流探測控制器，具體數量根據現場配線箱數量及火災危險等級確定。

　　剩余電流保護采用幾級保護的原則：(1)根據已有構筑物用電總容量及配電干線(或分支線路)的分布情況，明確幾級漏電保護(正常狀況下是二級或三級保護模式);(2)在二級開關處，需設置剩余電流探測控制器;(3)三級開關根據建筑物的火災報警等級(或者危險等級)、用電容量、用電負荷的用途等情況確定。核實安裝的總數量，根據產品隨機文件等質量合格證明文件選擇對應的火災監控控制器完成剩余電流監控系統的安裝、調試。

　　4電氣火災監控系統的組成及其接線預警原理圖

　　(1)電氣火災監控系統一般由對應的監控器和探測器兩部分組成，在電氣火災故障或存在電氣火災隱患的條件下發出警報，提醒專業人員消除建筑物火災隱患，預防早期發生的電氣火災。

　　(2)電氣火災監控系統依靠電線路上的各類剩余電流互感器，互感器能夠檢測出用電線線路上的漏電流，其靈敏度高，能夠精確檢測出極小的電流。漏電電流檢測原理如圖2所示。當配電回路主開關閉合，配電回路A、B、C三相線(對應的電流分別為Ia、Ib、Ic)和中性線N(對應的電流為In)穿過剩余電流互感器的鐵芯線圈時，通常情況下相線和中性線的電流矢量和為0(即Ia、Ib、Ic矢量和為0)，交流毫安表檢測不出電流Id;當配電回路任一相線或中性線有部分電流發生泄漏，此時交流毫安表處檢測到的電流矢量和就不為0，剩余電流互感器的線圈也會感應出相應的漏電流，此時將其稱為“剩余電流”。檢測到的剩余電流經過電信號處理后與預先設定值進行比較，達到及超過預設定值時，電氣火災監控探測器立即發出漏電報警信號，并同時動作，及時切斷故障線路。

　　5漏電火災報警系統的設計安裝方式

　　5.1配電箱箱體內部安裝

　　此種安裝方式一般適用于新建工程，在建筑物內設有專門的樓層配電箱，配套用導軌形的方式，將漏電火災報警系統與線路的斷路器進行安裝，在配電箱合適位置配置安裝電流互感器，使總電源通過該模塊。

　　5.2配電箱外部安裝

　　此類安裝方式對于新舊工程及改擴建工程均適用，在配電箱附近專門安裝漏電電流探測控制器，方便接入總線。

　　5.3成套配電柜安裝

　　采用成套配電柜形式的漏電火災報警系統，只需考慮在柜內主空開上端或下端固定漏電互感器，不改動配電柜原有的內部結構，在施工圖紙而定后由專業的廠家進行后期安裝即可。

　　6建筑施工中存在的問題及解決策略

　　(1)目前我國還沒有專門的漏電火災報警系統設計、施工驗收規范，亟待相關部門制定相應的設計和驗收規范，完善火災自動報警的設計與施工驗收規范。(2)很多建設單位對電氣火災監控系統認識不到位，認為有了漏電保護開關就無需再安裝電氣火災監控，對傳統的漏電保護裝置和電氣火災監控設備功能區分不清楚，有的建設單位甚至為了降低造價，取消工程中已設計的剩余電流火災報警系統。針對此類問題，施工單位及時和甲方溝通，告知其功能及重要性，避免類似事件再次發生。

　　(3)施工單位安裝布線不規范，維護使用人員技術水平不專業，對現場配電線路電氣故障排除處理措施不到位，有漏電報警信息不詳細查找線路故障，而是簡單的關機或消音處理。同時交驗收的建設單位因缺少專業人員，系統形同虛設，造成潛在的火災隱患。針對此類問題首先要明確事故產生的原因，判斷其原因是配電接線錯誤還是接線不規范，亦或是設備本身故障造成的。其次確定原因后使用儀表進行排除故障，減少故障造成的損失。(4)部分施工單位，由于對剩余電流火災報警不熟悉，投標漏算，施工過程想盡辦法建議甲方取消或者采購便宜的材料設備，造成隱患。是否設置剩余電流火災報警系統，要根據甲方意愿及設計院圖紙而定，施工方不能任意取消或者再分包。

　　(5)有些設計圖紙設計不完善，設置漏電探測節點不合理、不科學，導致系統實施不完善，功能配置不到位，給施工運營造成麻煩，影響整個系統的運行和使用功能。針對此類問題，在審圖時及時與甲方、設計院溝通，從源頭上避免設計不規范，在施工過程中嚴格按照設計圖及會審紀要、聯系單進行安裝。(6)電氣火災監控系統涉及強電和弱電控制2個領域，因此該系統的安裝和施工必須是成套廠家，強電施工單位、消防施工單位相互配合，相互協調才能順利實施。如果配合協調不到位，將會給以后的維護維修帶來困難，如將線管預埋遺漏或預埋不規范。針對此類問題，現場管理人員對安裝作業人員做好技術交底工作，明確敷設方式、敷設管材，避免返工。

　　(7)目前廠家生產的剩余電流式電氣火災監控系統還存在誤報警和漏報警情形，此類問題只能與廠家溝通，進一步研發、生產滿足預判及報警功能的新一代產品。

　　7推廣和應用電氣火災報警監控的措施

　　(1)建設主管或行業主管部門加強和完善相關標準，建立地方法規，明確驗收標準與責任部門。供貨商提高電氣火災產品的質量，減少誤報和漏報。設計部門重視系統，提高相應的設計能力。國家相關職能部門加強監督和審查，督促建設單位、設計單位、施工單位、監理單位、咨詢單位，推廣和使用電氣火災監控系統，在建筑工程的設計、施工、驗收環節中嚴格把關。

　　(2)施工單位充分了解和掌握該系統的安裝使用，嚴格按照設計要求施工，維護管理人員提升專業水平，系統掌握日常運行和維護知識。施工單位組織相關電氣工程師，消防公司進行專項培訓，提升業務素質，積極融入到智能化、信息化、數據化時代，了解剩余電流在建筑工程中的危害，熟練掌握電氣火災監控設備的安裝和使用，嚴格按照規范施工。

　　(3)業主方、物業方加強對消控室日常管理人員培訓，熟悉該系統的功能及原理，熟練使用，減少不當操作，分析和查看報警記錄，處理相應的故障，對系統設備日常維護和保養有嚴格的措施，使該系統能夠正常運行。

　　8結束語

　　電氣火災監控系統的推廣和使用關系到建筑工程的用電安全和消防系統的完整，推廣和使用電氣火災監控系統是利國利民的大事。作為建筑工程施工企業，我們有義務和職責嚴格按照相關國家標準和規范，落實電氣火災監控系統在建筑工程中的使用和維護，嚴抓施工質量關，按照設計要求組織施工、安裝、布線和調試工作，使電氣火災監控系統發揮作用，為國家的經濟建設和人民生活提供保障。

　　參考文獻：

　　[1]公安部天津消防研究所，公安部四川消防研究所.建筑設計防火規范：GB50016-2014[S].北京：中國計劃出版社，2015.

　　[2]中國電力企業聯合會.剩余電流動作保護裝置的安裝和運行：GB/T13955-2017[S].北京：中國標準出版社，2018.

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