浅谈电气自动化火灾监控系统的注意事项

摘　要：通过介绍电气综合自动化控制系统的功能．讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想，展望了将来对电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能，通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域，基于Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。近年来电气火灾居高不下，电气自动化火灾监控系统已经逐渐成为建筑消防电气设计中必须考虑的重要部分。文章概述了电气自动化火灾监控系统的组成及原理，并结合工程设计实例给出相关的系统结构方案。最后针对剩余电流式电气火灾监控探测器在项目应用中应注意的问题进行了探讨。 
一、电气火灾原因浅析： 
电气火灾发生的原因很多，短路、绝缘老化、过流、接地故障、接触不良、家电或电热设备引燃可燃物等等。从本质上讲，在所有电气火灾起因中最终都是引起短路造成的，而短路火灾中90%是由于渐变型故障引起的短路。渐变型故障是有发展过程的，在这个过程中所表现出的能力释放，直接地表现为温度或电弧，实质上是漏电流增大。过流负荷、接触不良、家电或电热设备等这些故障的发展过程中，同样也伴随着漏电电流的增加。因为漏电电流比较小，常不足以使过流保护设备（断路器、熔断器）动作，几百毫安的漏电电弧产生的局部高温达2000℃以上，足以引燃周围的可燃物发生火灾，其隐蔽性常常最终导致火灾的发生。 
这类电气火灾的引发是由于非正常的的漏电流（即使是很小的值）所引发的，为隐蔽性故障，如果不利用一定的技术探测手段是无法知晓的，故障的持续发生最终可能会导致电气火灾事故。故需要有专门检测线路中剩余电流（又称泄露电流或漏电流）的装置，用来测量在无施加电压的情况下，电气中带相互绝缘的金属零件之间,或带电零件与接地零件之间,通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流，从而实现该类电气火灾的提前预警，达到消除火灾隐患的目的。 
二、电气自动化火灾监控系统：
 电气自动化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、控制信号并能指示报警部位的系统。电气自动化火灾监控系统是一种电气火灾预防的手段，是作用于电气火灾发生前的一种实时监控系统，与作用于火灾发生后的“火灾自动报警系统”在承担任务、功能和采取的技术手段等方面均是不同的，两者不能混淆和取代。 
3.1 监控系统基本原理： 
电气自动化火灾监控系统是集监测、报警、控制、集中管理于一体，总线上一般接监控探测器或监控单元，与主机进行通讯，传送全部数据采集信息。主机采集接收的数据，监测被探测电气线路三相电流、剩余电流、温度、电压等参数的变化，以及反馈当前回路状态等信息。当被测线路发生异常时，电气火灾监控探测器通过互感器、温度传感器等工具采集信号并处理，当监测值超过设定阈值并且达到触发时间时发出报警信号，同时将报警信号上传至监控设备中，经进一步识别判定，监控主机发出火灾报警信号，报警指示灯亮，报警声音带卡，并在显示屏上提示报警信息，指定报警位置，值班人员迅速进行检查处理，将报警信息发送至集中控制台，同时也可由值班人员通过监控设备控制切断故障回路电源，联动其他消防设备，从而达到预防电气火灾的发生。 
三、注意事项： 
3.1 适用电气自动化火灾监控系统配电系统的保护接地形式 
1） 配电系统的接地形式 
TN系统的定义：电力系统有一点接地，电气装置的外露可接导体通过保护线与该地点相连接。 
TN系统可分为：TN-S系统，整个系统的中性线（N线）和保护线（PE线）是分开的；TN-C系统，整个系统的中性线和保护线是合一的；TN-C-S系统，系统中有一部分的中性线和保护线是合一的。 
TT系统的定义：电力系统中有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护接地线与电力系统接地点无关。 
2） 不同的接地系统应注意的问题 
剩余电流式电气火灾监控探测器安装时，必须严格区分N线和PE线，三极四线式或四极四线式的N线应接入剩余电流互感器。通过互感器的N线，不得作为PE线，不得重复接地或接设备外露可接近导体。 
在TN系统中，必须将TN-C系统改造为TN-C-S,T N-S系统或局部TT系统后，才可安装使用剩余电流式电气火灾监控探测器。在TN-C-S系统中，监控探测器只允许使用在N线与PE线分开部分。 
3.2 剩余电流互感器的安装 
1）剩余电流互感器穿线 
剩余电流互感器在穿线前应分清电网中的相线，N线以及PE线。相线和N线必须一同穿过剩余电流互感器，PE线不能穿过互感器。在系统中，如果N线未与相线一起穿过互感器，一旦三相负载不平衡，N线将有电流流过，探测器检测到电流信号，即发生误动作。不同回路间的N线不得多点相连或重复接地，否则会造成误动作，在系统试运行时出现漏电流值过大而出现报警，很大一部分均是由此类情况造成。如果PE线同N线及相线一起穿过互感器，也会造成监控探测器的拒动作或误动作。剩余电流互感器应该安装在便于检修的地方，尽量远离强磁场。互感器的安装没有方向问题，互感器可以直接挂在线缆上，也可以固定在配电箱中。 
3.3 电气自动化火灾监控探测器的参数设置： 
动作电流值的确定，往往要根据现场回路后负载的正常漏电流的值来确定。实际情况电力系统中，不同回路的正常漏电流是不同的，额定剩余电流不动作值应不小于被保护电气线路和设备正常运行时泄露电流最大值的2倍。被保护电气线路正常运行时的漏电流值应控制在小于500mA，若泄露电流大于500mA，则应将监控探测器设置在下一级供电回路中，或者对线路或设备进行检查或更换。对于被保护线路为动力线路，为避免大型设备启动瞬时对地泄漏电流太大引起装置报警动作,应将监控探测器的动作时间延长避过设备启动时的不正常漏电，防止误动作。 
剩余电流电气火灾监控探测器一般并非单独使用，而是与电气自动化火灾监控设备相配套使用，当有漏电故障发生时，并不会马上发生火灾。如果监控探测器保护时自动切断保护对象的供电电源，可能造成其他不可预知的危害。故剩余电流式电气火灾监控探测器宜用于报警，不宜自动切断电源。有电气火灾监控设备时，将故障信息上报主机设备，由值班人员确认该故障信息并根据实际情况执行下一步操作。 
3.4 漏电故障检查： 
剩余电流式电气火灾监控探测器一般安装于电力系统配电柜的出线端（变配电所）或楼层配电箱进线处。当被保护线路或设备发生漏电故障时，并不能断定具体故障的点或位置，需逐一查看安装点后各个线路及设备，这也是一项比较繁琐的工作。 
首先，区分漏电故障的原因，是由于接线不规范或接线错误引起的，还是设备或线路故障或者新增负荷引起的。在新运行项目中，很多情况都是由于接线不规范或接线错误导致，此时需要对保护线路的接线一一改正过来。将被保护线路中设备都正常运作之后如果剩余电流值在预计范围内，基本可以确定线路已正常。接线错误引起的剩余电流往往比较大。其次，采用仪表检测法、分别断电法（逐一排除法）、停电测量法等方法检测漏电的具体部位。其中最有效及方便的方法就是分别断电法，这种方法可以逐一缩小故障地点，最终发现故障原因。在不允许停电的情况下，我们一般采用观察法及仪表测量法进行。观察法主要是观察线路中有无明显的接线错误或者拉弧现象；仪表检测法中我们需要有专门的手持漏电检测装置，来检测各个回路中漏电的大小，根据大小来定位。 一、消防报警联动系统实训装置概述
本系统在智能建筑中通常被作为智能建筑三大体系中的BAS（建筑设备管理系统）的一个独立的子系统。该系统是通过消防系统中各个探测设备（烟感探测器及温感探测器）的参数变化进行火灾报警，并通过相关信号以实现消防的联动控制。系统能进行各种模拟火灾和报警联动操作演示、系统的设置、联动编程、线路设计、联网、线路及设置故障的判断及排除等实训。
二、技术参数
1. 实训台工作电源：AC220V±10% 50Hz
2. 工作环境：环境温度范围为-20℃～+45℃ 相对湿度＜85%
3. 外形尺寸：1668mm×805mm×1484mm
三、消防报警联动系统实训装置实训内容：
1. 系统设备认识及接线操作
2. 报警控制器、短路隔离器、联动接口模块的的安装与连接
3. 火灾显示盘的安装、连接与使用
4. 各种火灾探测器的安装与连接
5. 智能输入、输出模块、声光报警器、报警按钮的安装与连接
6. 元件地址编码设置
7. 系统的管理操作
8. 系统的数据查询操作
9. 设备启停操作
10. 单点操作
11. 联动编程
12. 线路故障的判断与处理
13. 程序设置错误的判断与纠正
14. 设计并安装一个简易应用系统