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漏电报警系统对电气火灾的作用

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2010/8/4 17:18:34   

 关键词:  报警系统 电气火灾

  随着社会的进步,建筑智能化、电气化的发展,建筑物内部各种电气线路越来越多。根据不同城市的统计,每年由于电气线路过载、短路、施工不文明、绝缘材料老化等原因,使导线或电缆的绝缘材料损坏引发的火灾中,电气火灾数约占总火灾数的30%,在公共聚集场所甚至达到46%.目前的火灾自动报警是在火灾发生前,建筑物内产生烟雾或温度升高,被灵敏度较高的感烟或感温等探测器所察觉而报警,但这些探测器对线路损坏而产生的微小电弧是无能为力的,正是这些电弧的“星星之火”产生的高温,引燃了附近的可燃物造成火灾。因此,《高规》中提出要设置漏电火灾报警系统,准确实时监控电气线路的故障和异常状态,及时发现电气火灾的隐患,及时报警、提醒有关人员去消

  除这些隐患,避免电气火灾的发生,这无疑是防止电气火灾的一个有力措施。

  1、规范规定

  《高规》GB50045-2005第9.5.1规定,高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。《高规》第9.5.2,又规定:

  (1)漏电火灾报警系统应能探测漏电电流、过电流等信号,发出声光信号报警,准确报出故障线路的地址,监视故障点的变化。

  (2)储存各种故障和操作试验信号,信号储存时间不应少于12个月。

  (3)切断漏电线路上的电源并显示其状态。

  (4)显示系统电源状态。

  从上述要求可以看出:漏电火灾报警系统的要求很高,包括的范围很广,不仅仅是装几个漏电断路器的问题,而是要设置一个完整的能全面实时监控电气线路漏电情况的火灾报警系统。

  很多同行在不同的刊物上对漏电火灾报警系统的具体实施提出了宝贵的意见,笔者在此也提出一些看法,与大家讨论。

  2、对设置漏电火灾报警系统的意见

  建筑物内的配电线路,大体可分为主干线、分支线、专用线以及照明线,而分支线和照明线分布广,所处的环境复杂,敷线的方式各不相同,用电设备种类多,有的用电设备还经常移位,电气接触点也多,因此,这些线路产生的事故远比主干线多。有人主张对事故较多的分支线和照明线进行全面监控,即将漏电保护装置配置到照明箱或动力箱的出线回路(末端线路)上,只要这些线路一发生漏电事故,即可找到问题所在,并及时维护,使事故很快排除,优点颇多。但是建筑物中,不说大型的公共建筑,就是一般的小高层除动力回路外,照明箱就有几十个,每个照明箱平均出线回路按6个计算,照明回路就有上百个,再算上其它回路的回路数就更多,如果这些回路都装设漏电保护装置,则工程量大,一次投资太多。

  根据国情,还是应该在保证安全的基础上,简化漏电报警系统,尽可能节约投资,减轻业主的负担。

  2.1预防电气火灾需要综合治理,不能单靠漏电火灾报警系统来解决

  预防电气火灾涉及的范围很广,产生电气火灾的原因也较多,如选用的电线(电缆)不当或采用了不合格的产品、不合理的路径以及敷线方式不规范、线缆的保护管材不符合防火要求、线路和电气设备的保护装置设置不完善、施工安装不文明、运行时随意增加用电设备和用电设备经常移位等,这些都是产生电气火灾隐患的根源。如果这些根源不消除而单纯依靠安装漏电火灾报警系统,则不仅使系统越来越复杂,可能也是无济于事,反而使事故不断,报警频繁,工作人员只能忙于维修。因此,要依靠完善的设计、文明的施工、良好的管理等手段来解决,从“源头”上杜绝电气火灾的发生,将设置漏电防火保护系统与其它措施结合起来,互相协调,这样漏电防火保护系统就有条件简化。

  2.2漏电保护装置的装设应重点设防和一般监控相结合

  漏电保护的装设范围:可按《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98中第3.1.1条,根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度分为特级、一级和二级的规定进行,即在特级和一级保护对象中选择火灾危险性较大、人员密集的场所、特别重要的房间、具有可燃物的库房等装设漏电保护装置,在这些区域或场所,除干线或总配电箱进线处需要装设漏电保护装置外,在每个具体的供电回路和照明回路上也要装设漏电保护装置,不仅在事故时能发出漏电事故信号,而且平时亦要经常监视线路和设备的正常泄漏电流值的变化,及时发现问题,消除隐患,但并非对具有重点保护对象的建筑物中所有的配电箱或照明箱的出线回路都要装设漏电保护装置,因为这些建筑物中也有线路敷设比较规范的场所,其发生接地电弧短路的可能性较小,在这些地方漏电保护即可简化,只需在总配电箱的总断路器处或总干线上装设简单的具有漏电保护功能的断路器,不必在每个配电箱的每个回路都装设复杂的漏电保护装置。

  总之,将建筑物分类、保护对象分级、供电区域列档次,分清主次,重点设防(漏电保护装置装设到配电箱或照明箱的出线处,平时和事故时都可实时监控)和一般监控(漏电保护装置仅在总干线或配电箱的主断路器处装设,只在事故时报警)相结合,不“一刀切”等作法,在一定程度上简化了防火漏电保护系统,节约了投资。

  2.3漏电火灾报警系统是消防报警的预报警系统,应简单实用

  (1)《高规》9.5.2条,将漏电保护规定了以上四项功能,笔者认为四项功能过于复杂,管得太宽,如“探测过电流信号,发出声光信号报警…储存各种信号和操作试验信号…等”,这不是漏电报警系统的范围,而是供配电系统管理的范围,监控功能重复,不必再去另搞一套;《高规》中还要求针对漏电电流、过电流等,能准确报出故障线路地址,监视故障点的变化,这又将事情复杂化。当前,建筑物的规模愈来愈大,线路和电气设备愈来愈多,要考虑按照以上标准设置的代价太大,是否值得?

  (2)《规范》又规定,“漏电火灾报警系统可独立设置,也可与火灾自动报警系统或BA系统集成”。一个建筑物中,保护系统不应搞得太多,否则过于复杂,不好管理,如没有特殊需要,应将性质和功能相同或接近的保护系统,尽可能集成为一个系统。

  漏电火灾报警系统侧重于火灾隐患的先兆预警,告诉有关人员去检查原因和组织维修,不使事故扩大,是属于线路和电气设备发生故障的范畴;而火灾自动报警系统,侧重于火灾已经发生,有烟雾或热量产生,人员需要紧急疏散和组织扑救,是发生火灾的紧急信号,这是两种不同性质但又相互关联的信号。因此,漏电报警系统是否自成系统或与其它系统(FA系统或BA系统)集成,应视具体工程而定。

  1)一般建筑物:在漏电监测点不太多的情况下,可以与火灾自动报警系统相连接。因为在需要装设漏电保护的区域或场所,一般都设有消防火灾自动报警系统,漏电保护装置的动作信号和检测到的漏电电流(经过变送器),可以在就近很方便地接入消防输入模块,传送到消防控制室(经常有人值班),这样就可充分利用消防系统中的设备资源和人力资源,也便于集中统一管理,节省大量投资。但这两种信号的显示应有明显的区别。

  2)大型建筑物:在漏电监测点比较多的情况下,需要设置独立的漏电监测报警系统作为电气设备监控系统中的一个子系统,进行BAS管理,不宜与火灾自动报警系统相连,避免火灾自动报警系统受到过多的干扰。

  3、漏电保护装置装设在单相或三相上,其检测到的电流是不同的

  为了使装设的漏电保护装置能达到防止电气火灾的目的,对装设的方式是否合适,装设单相漏电保护还是装设三相漏电保护呢应做具体分析。

  3.1漏电保护装置装设在单相上

  单相线路上装一个电流互感器,作为检测漏电电流的探测元件,使相线和中性线穿过电流互感器

  (1)正常情况:单相配电系统的正常泄漏电流等于通过漏电保护装置的相线电流和中性线电流瞬时值的矢量和。

  (2)事故情况:相线发生非金属性单相接地短路(对地产生电弧),设接地短路电流为d,则漏电电流

  由此可见,单相配电系统事故时的泄漏电流,等于通过漏电保护装置的相线电流和中性线电流瞬时值的矢量和,亦即是漏电保护装置的检测装置装设在单相上,在正常情况,可以检测到线路和设备的正常泄漏电流,事故时又能检测到正常泄漏电流和接地短路电流两部分电流的矢量和,当ILΣ的有效值大于漏电保护装置动作电流的设定值时,漏电保护器动作,发出信号或脱扣跳闸。

  3.2漏电保护装置装设在三相上

  三相线路上装一个大电流互感器,作为检测漏电电流的探测元件,使三根相线和中性线都穿过电流互感器。

  (1)如供电系统无故障,亦无正常泄漏电流(理想情况)时,不论供电系统是否平衡,漏电保护装置检测到的电流均为零

  (2)事实上,三相线路和设备正常时总有一些正常泄漏电流

  (3)假如三相正常泄漏电流平衡

  此时三相漏电保护装置检测到的正常泄漏电流为零;

  (4)假如三相正常泄漏电流不平衡

  此时三相漏电保护装置检测到的电流为三相不平衡的正常泄漏电流,其大小与不平衡程度有关。

  (5)在三相正常泄漏电流平衡时

  此时检测到的是不平衡的正常泄漏电流及事故短路电流的矢量和,其电流大小应视不平衡的程度而定。在某种情况下,三相检测到的电流可能会比事故相的短路电流或最大相的不平衡电流还小,不能反映每相真实的漏电电流的情况。

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