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摘要：本文主要分析了电气火灾的引发因素，阐述了火灾监控系统的设计概况、设备的性能要求和其各个子系统的检验。详细阐述了在建筑工程的具体应用，以供设计和应用电气火灾监控报警系统时参考。
关键词：电气火灾；火灾监控系统；设计
电气火灾一般是指由于电气线路、用电设备、器具以及供配电设备出现故障性释放的热能；如高温、电弧、电火花以及非故障性释放的能量；如电热器具的炽热表面，在具备燃烧条件下引燃本体或其他可燃物而造成的火灾，也包括由雷电和静电引起的火灾。
据2008 ～2010年度《中国消防年鉴》统计 ：2007 ～2009 年我国共发生火灾429 738 起，其中电气火灾125 947起，占火灾总数的29.3%，为引发火灾的最主要原因。
电气火灾监控系统是指当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时，能发出报警信号及控制信号，并能指示报警部位的系统。电气火灾监控系统是一种预防电气火灾的手段，是作用于电气火灾发生前的一种实时监控系统。
1电气火灾隐患的主要成因
电气火灾形成主要分为过热型和放电型两种， 实际中火灾隐患主要由过热型引起。过热型是电气线路和设备发热部位产生异常高温， 如超过允许温度和温升， 将会加速绝缘老化或直接引燃周围的可燃物。电型是电气线路和设备产生的故障火花和电弧引燃周围的可燃物。
2 电气火灾监控系统设计概况
2.1摸清建筑物的基本情况
建筑物的基本情况主要包括建筑物的性质、规模、功能及平刨面情况；竖井的布置；结构形式和装饰材料等。在电气火灾监控系统中主要考虑建筑中电力系统的核心部位如电缆井和一些比较贵重的，一旦发生火灾损失巨大的电气机房等。
2.2摸清相关消防设施情况及要求
围绕电气火灾监控系统的功能设置，主要考虑建筑设备供、配电系统，照明与电力电源的控制及其与防火分区的配合；消防电源的配置，应急电源的设计要求等。
2.3漏电火灾报警系统设置
GB 50045—1995《高层民用建筑设计防火规范》第9. 5. 2 条要求，漏电火灾报警系统应具有下列功能： ① 探测漏电电流，过电流等信号，发出声光信号报警，准确提出故障线路地址，监视故障点的变化； ② 储存各种故障和操作实验信号，信号储存时间不应少于 12 个月； ③ 切断电线路上的电源，并显示其状态； ④ 显示系统电源状态。
2.4电气火灾监控的分级保护原则
根据用电负载及线路情况，通常把低压配电线路分为电源总进线、干线、分支线及所连接的用电设备三级，线路较简单的可分为二级。于每一级的正常泄露电流都不一样，另外每一级故障时切断电源所造成的影响也不一样，所以需要选择不同额定动作电流、不同动作特性的探测器。以采用三级保护方式的民用建筑配电线路为例，其分级保护
第三级（末级）是分支线及其用电设备。这里的用电设备是指照明装置、空调、计算机及其他电气等。这一级的保护目的主要是防止人身触电。通常选用额定剩余动作电流小于300 mA，动作时间小于0.1 s的剩余电流探测器，而且探测器应能够发出信号切断受控点的电源。
第二级是干线漏电火灾的保护。这里所谓干线是指它的始端至各分支线之间的一段较长的线路。这一级探测器的额定剩余动作电流应选为正常泄露电流的2倍，一般约在300 mA～500 mA。由于干线供电电源被切断的影响较大，这一级剩余电流探测器一般只用来报警，不用来联动切断受控点的电源。
第一级是电源总进线漏电火灾的保护。这里所谓电源总进线是指它的始端至各分干线之间的一段较长的线路。同第二级的防护目的一样，因此探测器只用来报警，不用来切断电源。它的额定剩余动作电流应比第二级大一些，一般选取为0.5 A～1 A。这个值也应为电源总进线正常泄露电流的2倍左右。重要线路，包括消防、安防、应急电源、通道照明线路及不容许停电的重要场所，根据规范规定，安装纯报警式剩余电流探测器，报警但不切断电源（不控制脱扣），既保证了用电安全又保证了供电的不间断性。
测温式电气火灾监控探测器一般设置在第一级、第二级，监测包括线缆在内的低压配电装置中关键部位的温度，采用接触式布置法。当被检测对象为绝缘体时，宜将探测器的温度传感器直接设置在被探测对象的表面。当被检测对象为配电柜内部的温度变化时，宜靠近发热部件，采用非接触式布置。
3电气火灾监控系统的设备性能要求
a. 可探测泄漏电流信号；
b. 可探测电气联接点处温度信号；
c. 电气火灾监控系统的报警电流值应可调；
d. 电气火灾监控系统应具有自动巡检功能；
e. 电气火灾监控系统应具有发出声光报警， 准确报出探测点地址， 并监视探测点的变化， 打印故障报表功能；
f. 储存各种故障及操作试验信号， 信号储存时间不应少于12个月；
g. 系统监控主机应有良好的兼容性。
4电气火灾监控系统的检验
4.1消防报警联动系统的检验
（1）分别手动触发每一个探测器或者手动报警装置，检查是否报警且位置是否和实际相符。
（2）自动控制状态下的火灾报警系统，按下任一消火栓按钮，火灾报警控制器报火警后，消防水泵应启动；否则不满足要求。
（3）自动控制状态下的火灾报警系统，按下任一消火栓按钮，火灾报警控制器报火警后，消防电梯应有动作；否则不满足要求。
4.2消防广播系统的检验
同时开启背景广播和消防广播，分别使每一层的探测器报火警；该控制层和相邻层广播控制模块应启动相同动作，同时背景广播停止，改为消防广播；否则不满足要求。
4.3消防电话系统的检验
每个电话分机插入电话孔后，在消防控制中心的电话主机上对应的指示灯应亮，主机有报警声，按下主机的对应按键后可以与相应的分机通话。
5结语
综上所述， 电气火灾监控系统是一个联网的整体装置， 是一个完整的系统。其主要功能是在火灾发生前， 能对配电线路、变配电设备、重要用电设备的电流 （以线路漏电电流为主） 和温度变化进行检测， 以及对隐患和故障部位的地址进行报警。
因此， 电气火灾监控系统的设计首先明确保护对象的火灾危险程度， 并结合工程的配电系统设计和负荷特性确定保护分级； 同时， 电气火灾监控系统的设计应以线路漏电检测和报警为主， 可根据负荷特性和运行状况， 对配电设备和线路适当的部位增加温度监控器， 如变压器、电气竖井内的电缆桥架和电缆夹层等， 提高系统的性价比。此外， 在配电设计时还应充分考虑线路负荷增长因素和敷设条件对载流量的影响， 选择足够的中性线截面， 认真做好工程的总等电位和局部等电位联结的设计， 合理选配剩余电流动作保护装置等对电气火灾的防护也一样至关重要。
参考文献
[1]杜兰萍.火灾风险评估方法与应用案例 [M].北京.中国人民公安大学出版社.2012
[2]陈南.智能建筑火灾监控系统设计 [M].北京。清华大学出版社.2001
作者简介：
姓名：刘奎；民族：汉；出生年月：1990.01；籍贯：陕西三原；工作单位：中国人民武装警察部队学院；学历：研究生；主要研究方向：火灾预防与控制。
关键词：电气火灾；火灾监控系统；设计
电气火灾一般是指由于电气线路、用电设备、器具以及供配电设备出现故障性释放的热能；如高温、电弧、电火花以及非故障性释放的能量；如电热器具的炽热表面，在具备燃烧条件下引燃本体或其他可燃物而造成的火灾，也包括由雷电和静电引起的火灾。
据2008 ～2010年度《中国消防年鉴》统计 ：2007 ～2009 年我国共发生火灾429 738 起，其中电气火灾125 947起，占火灾总数的29.3%，为引发火灾的最主要原因。
电气火灾监控系统是指当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时，能发出报警信号及控制信号，并能指示报警部位的系统。电气火灾监控系统是一种预防电气火灾的手段，是作用于电气火灾发生前的一种实时监控系统。
1电气火灾隐患的主要成因
电气火灾形成主要分为过热型和放电型两种， 实际中火灾隐患主要由过热型引起。过热型是电气线路和设备发热部位产生异常高温， 如超过允许温度和温升， 将会加速绝缘老化或直接引燃周围的可燃物。电型是电气线路和设备产生的故障火花和电弧引燃周围的可燃物。
2 电气火灾监控系统设计概况
2.1摸清建筑物的基本情况
建筑物的基本情况主要包括建筑物的性质、规模、功能及平刨面情况；竖井的布置；结构形式和装饰材料等。在电气火灾监控系统中主要考虑建筑中电力系统的核心部位如电缆井和一些比较贵重的，一旦发生火灾损失巨大的电气机房等。
2.2摸清相关消防设施情况及要求
围绕电气火灾监控系统的功能设置，主要考虑建筑设备供、配电系统，照明与电力电源的控制及其与防火分区的配合；消防电源的配置，应急电源的设计要求等。
2.3漏电火灾报警系统设置
GB 50045—1995《高层民用建筑设计防火规范》第9. 5. 2 条要求，漏电火灾报警系统应具有下列功能： ① 探测漏电电流，过电流等信号，发出声光信号报警，准确提出故障线路地址，监视故障点的变化； ② 储存各种故障和操作实验信号，信号储存时间不应少于 12 个月； ③ 切断电线路上的电源，并显示其状态； ④ 显示系统电源状态。
2.4电气火灾监控的分级保护原则
根据用电负载及线路情况，通常把低压配电线路分为电源总进线、干线、分支线及所连接的用电设备三级，线路较简单的可分为二级。于每一级的正常泄露电流都不一样，另外每一级故障时切断电源所造成的影响也不一样，所以需要选择不同额定动作电流、不同动作特性的探测器。以采用三级保护方式的民用建筑配电线路为例，其分级保护
第三级（末级）是分支线及其用电设备。这里的用电设备是指照明装置、空调、计算机及其他电气等。这一级的保护目的主要是防止人身触电。通常选用额定剩余动作电流小于300 mA，动作时间小于0.1 s的剩余电流探测器，而且探测器应能够发出信号切断受控点的电源。
第二级是干线漏电火灾的保护。这里所谓干线是指它的始端至各分支线之间的一段较长的线路。这一级探测器的额定剩余动作电流应选为正常泄露电流的2倍，一般约在300 mA～500 mA。由于干线供电电源被切断的影响较大，这一级剩余电流探测器一般只用来报警，不用来联动切断受控点的电源。
第一级是电源总进线漏电火灾的保护。这里所谓电源总进线是指它的始端至各分干线之间的一段较长的线路。同第二级的防护目的一样，因此探测器只用来报警，不用来切断电源。它的额定剩余动作电流应比第二级大一些，一般选取为0.5 A～1 A。这个值也应为电源总进线正常泄露电流的2倍左右。重要线路，包括消防、安防、应急电源、通道照明线路及不容许停电的重要场所，根据规范规定，安装纯报警式剩余电流探测器，报警但不切断电源（不控制脱扣），既保证了用电安全又保证了供电的不间断性。
测温式电气火灾监控探测器一般设置在第一级、第二级，监测包括线缆在内的低压配电装置中关键部位的温度，采用接触式布置法。当被检测对象为绝缘体时，宜将探测器的温度传感器直接设置在被探测对象的表面。当被检测对象为配电柜内部的温度变化时，宜靠近发热部件，采用非接触式布置。
3电气火灾监控系统的设备性能要求
a. 可探测泄漏电流信号；
b. 可探测电气联接点处温度信号；
c. 电气火灾监控系统的报警电流值应可调；
d. 电气火灾监控系统应具有自动巡检功能；
e. 电气火灾监控系统应具有发出声光报警， 准确报出探测点地址， 并监视探测点的变化， 打印故障报表功能；
f. 储存各种故障及操作试验信号， 信号储存时间不应少于12个月；
g. 系统监控主机应有良好的兼容性。
4电气火灾监控系统的检验
4.1消防报警联动系统的检验
（1）分别手动触发每一个探测器或者手动报警装置，检查是否报警且位置是否和实际相符。
（2）自动控制状态下的火灾报警系统，按下任一消火栓按钮，火灾报警控制器报火警后，消防水泵应启动；否则不满足要求。
（3）自动控制状态下的火灾报警系统，按下任一消火栓按钮，火灾报警控制器报火警后，消防电梯应有动作；否则不满足要求。
4.2消防广播系统的检验
同时开启背景广播和消防广播，分别使每一层的探测器报火警；该控制层和相邻层广播控制模块应启动相同动作，同时背景广播停止，改为消防广播；否则不满足要求。
4.3消防电话系统的检验
每个电话分机插入电话孔后，在消防控制中心的电话主机上对应的指示灯应亮，主机有报警声，按下主机的对应按键后可以与相应的分机通话。
5结语
综上所述， 电气火灾监控系统是一个联网的整体装置， 是一个完整的系统。其主要功能是在火灾发生前， 能对配电线路、变配电设备、重要用电设备的电流 （以线路漏电电流为主） 和温度变化进行检测， 以及对隐患和故障部位的地址进行报警。
因此， 电气火灾监控系统的设计首先明确保护对象的火灾危险程度， 并结合工程的配电系统设计和负荷特性确定保护分级； 同时， 电气火灾监控系统的设计应以线路漏电检测和报警为主， 可根据负荷特性和运行状况， 对配电设备和线路适当的部位增加温度监控器， 如变压器、电气竖井内的电缆桥架和电缆夹层等， 提高系统的性价比。此外， 在配电设计时还应充分考虑线路负荷增长因素和敷设条件对载流量的影响， 选择足够的中性线截面， 认真做好工程的总等电位和局部等电位联结的设计， 合理选配剩余电流动作保护装置等对电气火灾的防护也一样至关重要。
参考文献
[1]杜兰萍.火灾风险评估方法与应用案例 [M].北京.中国人民公安大学出版社.2012
[2]陈南.智能建筑火灾监控系统设计 [M].北京。清华大学出版社.2001
作者简介：
姓名：刘奎；民族：汉；出生年月：1990.01；籍贯：陕西三原；工作单位：中国人民武装警察部队学院；学历：研究生；主要研究方向：火灾预防与控制。