? ?隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)人均用電量大幅增加,電氣火災(zāi)也隨之劇增,給國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。全國(guó)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,一直保持在30%左右,事故造成的直接財(cái)產(chǎn)損失占總火災(zāi)損失的40%左右。我國(guó)的電氣火災(zāi)大部分是由短路引起的。
? ?低壓配電線路及電氣設(shè)備由于線路老化和機(jī)械損傷,絕緣性能下降而產(chǎn)生漏電。漏電可引起電弧、電火花,電弧的異常高溫達(dá)2000℃以上,幾百毫安漏電的電弧能量就足以引燃周圍的可燃物而引起電氣火災(zāi)?！奥╇娀馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)”能準(zhǔn)確監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)的火災(zāi)隱患,提醒人員去消除這些隱患。
? ?“漏電”從產(chǎn)生原理上講是“剩余電流”,在國(guó)際上的通用術(shù)語(yǔ)也是“剩余電流”,但消防技術(shù)規(guī)范上目前還稱為漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。
? ?1 漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的原理和功能
? ?1.1 漏電檢測(cè)原理
? ?漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是利用電流互感器檢測(cè)電流的原理檢測(cè)漏電電流的大小。
? ?如圖1所示,如果導(dǎo)線中流過(guò)的電流為i1,i1在其周圍將產(chǎn)生電磁場(chǎng),電磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與導(dǎo)線中的電流大小成正比。電流互感器為高導(dǎo)磁率器件,把它置于
? ?圖1 用互感器提取電流信號(hào)
? ?電磁場(chǎng)中,在其次級(jí)線圈中將感應(yīng)出交變電流i2。
? ?i1/n=i2/n
? ?其中:n為互感器的匝數(shù)?？梢?i2,i1成正比。
? ?如圖2所示,在正常情況下,L線及N線里流過(guò)的電流大小相等,方向相反。如果線路絕緣劣化,例如L線對(duì)地形成電阻,其電流為I0,此時(shí):I1=I2+I0,則I0=I1-I2≠0。
? ?在圖中的a處如果將電流互流互感器套住L線和N線,則電流互感器的線圈中將感應(yīng)出與I0成正比的電流。將電流互感器安裝在b處,同樣也可以檢測(cè)出I0。將I0稱為漏電電流,其數(shù)值大小反映了配電線路及電氣設(shè)備的電氣絕緣性能。
? ?圖2 漏電電流檢測(cè)
? ?由于有容性電流的存在,絕緣良好的電線電纜也能檢測(cè)到數(shù)值較小的泄漏電流,但這種泄露電流分布廣且數(shù)值小不會(huì)引起漏電火災(zāi)。漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可預(yù)先設(shè)定一個(gè)明顯高于泄漏電流的漏電報(bào)警動(dòng)作值以避免誤報(bào)。
? ?1.2 漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)工作原理漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)一般由一臺(tái)探測(cè)報(bào)警器主機(jī)和若干個(gè)漏電電流互感器、控制模塊經(jīng)二總線組成。
? ?工程管理
? ?當(dāng)被保護(hù)線路中發(fā)生接地漏電電流時(shí),探測(cè)器測(cè)到報(bào)警信號(hào),傳送給控制模塊,通過(guò)二總線網(wǎng)絡(luò)傳輸主機(jī)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào);主機(jī)顯示屏同時(shí)顯示報(bào)警線路,記錄并保存報(bào)警和控制信息,值班人員可在主機(jī)處遠(yuǎn)程操作切斷電源或派人到現(xiàn)場(chǎng)排除故障。實(shí)現(xiàn)對(duì)各保護(hù)對(duì)象的線路和用電設(shè)備的漏電情況進(jìn)行集中監(jiān)控和管理。
? ?1.3 漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)具有的功能
? ?(1)探測(cè)漏電電流、過(guò)電流等信號(hào)。
? ?(2)發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警,準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址,監(jiān)視故障點(diǎn)的變化。
? ?(3)儲(chǔ)存各種故障和操作試驗(yàn)信號(hào),信號(hào)存儲(chǔ)時(shí)間不應(yīng)少于365d。
? ?(4)顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)。如果有必要還可以切斷漏電線路上的電源,并顯示其狀態(tài)。
? ?2 漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用
? ?漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)字化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),監(jiān)控終端電氣故障,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)控和報(bào)警顯示功能的設(shè)備。漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)功能復(fù)雜,但目前沒(méi)有相應(yīng)的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范,筆者認(rèn)為目前漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可按照文獻(xiàn)[1,2]的相關(guān)條文和設(shè)計(jì)手冊(cè)的要求設(shè)計(jì)、施工。
? ?2.1 漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)范依據(jù)明確提出“建筑物電源端的剩余電流保護(hù)裝置應(yīng)滿足防電氣火災(zāi)的功能要求”,對(duì)在建筑物內(nèi)安裝剩余電流動(dòng)作火災(zāi)監(jiān)控裝置及動(dòng)作參數(shù)作了明確規(guī)定。
? ?(2)規(guī)定:高層建設(shè)內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員密集等場(chǎng)所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。文獻(xiàn)[5]規(guī)定在按一、二級(jí)負(fù)荷供電的消防用電設(shè)備的場(chǎng)所和其它危險(xiǎn)性較大的場(chǎng)所宜設(shè)置。
? ?2.2 設(shè)計(jì)有關(guān)要求
? ?(1)系統(tǒng)額定漏電電流動(dòng)作值的確定。額定漏電電流動(dòng)作值的確定應(yīng)準(zhǔn)確合理,避免誤動(dòng)作或擴(kuò)大停電范圍。額定漏電電流動(dòng)作值應(yīng)考慮正常運(yùn)行時(shí)的大泄漏電流,并留有充分余地。配電線路正常運(yùn)行時(shí)的泄漏電流,包括線路本身的泄漏電流和用電設(shè)備的泄漏電流兩部分,兩者之和即為確定額定剩余動(dòng)作電流與校驗(yàn)額定剩余不動(dòng)作電流的依據(jù)。
? ?“選用的剩余電流保護(hù)裝置的額定剩余不動(dòng)作電流,應(yīng)不小于被保護(hù)電氣線路和設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí)泄漏電流大值的2倍。”在選用漏電控制模塊的額定動(dòng)作電流時(shí),應(yīng)不小于電氣線路和設(shè)備的正常泄漏電流的大值的2倍。并且可根據(jù)被保護(hù)線路及設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。一般二級(jí)漏電報(bào)警電流值在600～800mA,三級(jí)漏電報(bào)警電流值在200～400mA范圍內(nèi)。
? ?(2)配電級(jí)數(shù)的選定。為對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)控,準(zhǔn)確判斷出故障線路地址及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患部位,應(yīng)根據(jù)建筑用電負(fù)荷和線路的具體情況,確定采用二級(jí)或三級(jí)保護(hù)。一般二級(jí)開關(guān)處都要安裝漏電電流探測(cè)器。
? ?(3)斷路器脫扣與報(bào)警。系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)標(biāo)明動(dòng)作電流的作用是報(bào)警還是作用于斷路器脫扣,如未標(biāo)明則定為報(bào)警。對(duì)消防用電設(shè)備無(wú)論是過(guò)電流還是漏電均不能作用于斷路器脫扣,只能進(jìn)行報(bào)警。
? ?(4)電源設(shè)計(jì)。漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)屬于消防設(shè)備,監(jiān)控設(shè)備的主電源應(yīng)采用消防電源。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則:一級(jí)負(fù)荷用戶應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷要求供電,二級(jí)負(fù)荷用戶應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷要求供電。給監(jiān)控設(shè)備供電的兩個(gè)電源或兩回線路,應(yīng)在末一級(jí)配電箱處自動(dòng)切換。監(jiān)控設(shè)備可配有UPS裝置,且UPS的容量滿足監(jiān)控設(shè)備的要求。