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電氣火災監控系統設計及應用的探討

電氣火災監控系統設計及應用的探討

分類:
公司新聞
作者:
來源:
發布時間:
2018/12/24
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【摘要】:
電氣火災監控系統設計及應用的探討?1系統的特點?電氣火災監控系統,特點在于漏電監控方面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。2系統設計應用的依據⑴電氣火災監控系統的設計與應用,主要依
電氣火災監控系統設計及應用的探討
 1系統的特點 
電氣火災監控系統,特點在于漏電監控方面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。
2系統設計應用的依據
⑴電氣火災監控系統的設計與應用,主要依據是根據國家標準中的相關條文:
其一,是GB50045-95(2005版)《高層民用建筑設計防火規范》,其中在條文9.5.1里規定: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。
其二,是GB50016-2006《建筑設計防火規范》,在條文11.2.7里規定:下列場所宜設置剩余電流動作電氣火災監控系統。這些場所包括各種類型的:影劇院、館所、倉庫、住宅小區、醫院、商店、學校等等。
其三,國家標準《建筑電氣火災預防要求和檢測方法》有關條文也明確要求“應在電源進線端設置自動切斷電源或報警的剩余電流動作保護器”。
其四,電氣火災監控系統的產品應滿足:GB14287.1-2005《電氣火災監控設備》,GB14287.2-2005《剩余電流式電氣火災監控探測器》GB14287.3-2005《測溫式電氣火災監控探測器》
其五,電氣火災監控系統的安裝和運行應滿足GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》
其六,電氣火災監控系統的供電應滿足GB50052《供配電系統設計規范》的要求
其七,電氣火災監控系統的設計應滿足《電氣火災監控系統的設計方法》的要求(暫行規定)
⑵對“宜”字的理解:
國家標準《建筑電氣火災預防要求和檢測方法》有關條文中明確要求“應在電源進線端設置自動切斷電源或報警的剩余電流動作保護器”。在《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》有關條文中也同樣明確要求“必須安裝剩余電流保護裝置的設備和場所”。其中就末端保護和線路保護做出了具體規則,另外,在4.6條款里,同樣明確在某些場所“應安裝報警式剩余電流保護裝置”的具體規定。這些都是強制性的規定。在國家標準《高層民用建筑設計防火規范》和《建筑設計防火規范》里,對是否安裝電氣火災監控系統是以“宜”安裝來表示的。所謂“宜”安裝,按著規范里用詞說明指出:表示允許也稍有選擇。也就是說可以安裝,也可以不安裝。
怎樣理解“宜”字的含意,把握好“宜”安裝電氣火災監控系統的設計和應用呢?筆者認為,隨著祖國現代化建設的快速發展和人民生活水平的不斷提高,用電量大為增加,相應地電氣火災事故的發生則居高而不下,造成的損失也是不可估量的,綜合考察我國發生火災的趨勢,故安裝電氣火災監控系統是非常迫切的、必要的。再說,若是我們把低壓配電系統中的尚未造成火災發生的隱患,事先有效地通過對漏電、溫度的異常變化以及它們可能引起的火災進行預報、監控,大大地降低火災事故的發生,避免損失不是比減少損失的效果更好嗎?筆者相信,強制性地必須安裝電氣火災監控系統的全國性的普及措施,已經為期不遠了。
3系統的基本組成及工作原理
⑴基本組成:
根據國家標準GB14287-2005《電氣火災監控系統》以及相關規范《電氣火災監控系統的設計方法》(暫行規定),則電氣火災監控系統的基本組成應包括: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等三個最基本產品種類所組成。其中,剩余電流式電氣火災監控探測器又由監控探測器和剩余電流互感器(分對插式、閉合式兩種)所組成。測溫式電氣火災監控探測器由監控探測器和測溫傳感器所組成。
目前,國內設計、開發、生產電氣火災監控系統產品的廠家,知道的已有十來家,但從獲得的實際信息資料來看,該系統最基本產品種類的配置齊全的只有幾家。
⑵工作原理:
其基本原理是,當電氣設備中的電流、溫度等參數發生異?;蛲蛔儠r,終端探測頭(如剩余電流互感器、溫度傳感器等)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。
4系統產品的選型
觀察國內電氣火災監控系統的產品市場,其監控探測器的結構形式主要有三種類型,即多功能漏電開關型、分離配置型、分離配置整合型。如何為用戶設計安裝電氣火災監控系統,在實際中又能穩定可靠地得到應用,則選擇該系統的產品是重要環節,也是值得探討的一個問題。
⑴多功能漏電開關型
其特點是:監控探測器除了自身應有的剩余電流探測(或溫度探測)、報警功能外,又擴展多項功能,例如:過電流、過電壓、延時送電、防雷、欠壓、組網實現遠程集中監控以及其它等等功能,匯集在一起。這種類型從外部目測結構為盒裝,從內部觀看,則是將含有電源變換電路、信號處理電路、報警電路、顯示電路、通信、聯動接口等的監控探測器與電流互感器、剩余電流互感器、主回路分斷開關(100A以下多用磁保持繼電器、100A以上用接觸器或空開――塑殼斷路器)統統地集聚于一體,組成一種多功能式的漏電開關產品。該類型產品的優點是:保護功能多,內置電流互感器、剩余電流互感器(包括溫度傳感器),接線少,整體度高。而由此產生的缺點是:結構復雜、成本加大、故障率偏高,特別是信號的監控、探測、分析、處理、報警、通信、聯動接口等電路與ABC三相主電(或單相)回路的間隔距離太近,易遭受強電磁場的干擾,降低產品性能的穩定可靠性。再說,其內部包含的電源控制開關(斷路器),是低壓配電系統中的關鍵配電產品,它必須通過電氣開關類的電氣產品的3C認證。在安裝使用上也不太方便,如新建工程則需要和配電箱(柜)廠家溝通協商合理組裝,但對改造工程中已經成形并使用中的配電箱(柜)則更不適用。
⑵分離配置型
此種類型是:電氣火災監控設備與電氣火災監控探測器(包括終端探測頭剩余電流互感器、溫度傳感器)分離配置。即通過監控探測器(終端探測頭)采樣配電柜(箱)內導電母線中的電流和漏電流信號,經內置單片機系統分析處理后,應用二總線通信約定,上報消防控制室或值班室里的電氣火災監控設備,且進一步分析處理后,進行所需要聯動控制,從而完成該系統應有的功能。一般只有剩余電流和溫度探測功能。這種系統分工明確、結構簡單、成本少、故障率偏低,不含電源控制開關,不串入配電系統,只通過剩余電流互感器(或測溫探頭)取樣信號,性能穩定可靠。不足之處是:監控設備與監控探測器、監控探測器與終端探測頭之間需要敷設信號線及2芯脫扣控制線。此種類型產品無論是在新工程還是改造工程上使用,都比較方便??梢灶A見,這種與低壓配電系統相對獨立的此種產品結構形式,將是今后電氣火災監控系統產品的主要發展方向。
⑶分離配置整合型
分離配置整合型是電氣火災監控設備與電氣火災監控探測器(包括終端探測頭)分離配置型的一種特殊類型。它與分離配置型不同的是:其總線直接使用普通火災報警系統的二總線,省去集中控制器和上位機,由火災報警控制器整合電氣火災監控探測器(包括終端探測頭)探測報警功能后一并控制??上驳氖?,節減了電氣火災監控系統集中控制器和上位機以及組網布線,成本下降,消防中心一體化監控,界面統一,管理方便。麻煩的是,這樣一來原先的火災報警控制系統,還需要重新通過GB14287-2005電氣火災監控系統的雙重檢測認證,不值得。再說這種組合,相對復雜的火災報警系統故障率偏高,則直接影響著電氣火災監控系統,使得系統的穩定可靠性降低,甚至于造成癱瘓。所以,最好還是設置獨立的電氣火災監控系統,與傳統的火災自動報警系統分開為宜。
5系統設計中的點位分配
根據國家標準GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》4.4條中關于分級保護的規定,安裝剩余電流火災監控裝置時,點位分配原則的步驟是:
⑴研究分析被控低壓AC380V/220V配電線路的相關圖紙,將建筑電氣的分布情況調查核實,確定配電設備(如配電柜、箱、盤、電纜等重要設備)的位置,把每一個監控探測器分配到相應的配電設備上,以此來確定探測器的數量,避免重設浪費。
⑵確定分級保護。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(或兩級)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。
注:重要線路,應包括安防、消防、應急電源、通道照明線路及不容許停電的重要場所。
⑶二級保護中,所有開關處都要設置安裝剩余電流火災監控探測器,即在線路的電源端(第一級保護)和分支首端(第二級也稱為末端保護)都要安裝剩余電流探測器,并接入電氣火災監控系統,只作火災監控報警用。
⑷三級保護中,第三級(即末端保護)開關處應設置剩余電流探測器及動作保護裝置,但不接入電氣火災監控系統,為的是防止人身觸電。
⑸溫度檢測是以配電設備異常時發熱為基本原則而進行的,具體檢測點參考如下:
⊙變壓器低壓側出線端子、變壓器體溫(風溫、油溫、水溫)測試點、負荷開關觸頭。
⊙各配電柜(箱)的進出母線接點、自動開關(斷路器、刀開關)觸頭、大電流導線集中部位、線纜駁接點。
⊙母聯柜主接點、刀開關觸頭。
⊙補償電容器接線端子、轉換開關觸頭。
⑹根據點位安裝總數,再選擇相應的壁掛、立式或琴臺。
 
    6監控探測器的設置安裝及布線設計
 
    各監控探測器采用現場供電,電源接入點應在該級斷路器的上端。 
    ⑴配電柜(箱)內部形式的安裝設計 
    一般新工程在樓層設有專門樓層配電柜(箱),可將探測控制器放在配電柜(箱)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。 
    ⑵配電柜(箱)外部形式的安裝設計 
    在配電柜(箱)外安裝探測控制器,則無論是對新工程還是改造工程,都是適用的。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(箱)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。對于改造工程,因互感器為閉合型的,所以在安裝時,不僅要注意施工安全還應盡量避免斷電時間過長,影響用戶的用電。 
    ⑶配電柜(箱)成套形式的安裝設計 
    若是在配電柜(箱)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(箱)內部結構,既美觀而方便,則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(箱)成套廠家,充分考慮預留面板上嵌入探測控制器孔的問題。 
    ⑷安裝布線設計及注意事項 
    ⊙產品在安裝布線時應采取三防措施。 
    ⊙產品應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。 
    ⊙安裝布線時,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,不得重復接地或接設備外露可接近導體。PE線不得穿過剩余電流互感器。 
    ⊙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。 
    ⊙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。

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