电气防火漏电保护与火灾自动报警系统关联设计应用研讨

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电气防火漏电保护与火灾自动报警系统关联设计应用研讨
[ 作者：周爱农 | 转贴自：中国建筑电气网 >>

电气防火漏电保护与火灾自动报警系统关联设计应用研讨
—— 重庆市设计院 周爱农



摘要：电气火灾已成为近年来国内的重大火灾中的主要失火因素之一，在建筑防火及消防电气设计中如何利用现有的电气消防系统及技术手段来解决电气火灾预防及控制，已成为近期国家消防法规定理部门正在研究解决的重点议题，本文就笔者工程设计实践中如何解决电气配电回路漏电保护与火灾自动报警关联设计的做法作介绍与探讨。



关键词：电气防火漏电保护火灾自动报警系统关联设计运用



1 配电系统中电气火灾形成的主要成因



近年来国内有相当部分火灾事故是由于电气故障引起的，据有关数据统计表明电气火灾已成为火灾发生的主要因素之一。从国家内众多电气火灾事故统计分析案例中发现，建筑电气火灾故障引发居多。为何存在低压配电线路上所设置的保护装置未能有效动作保护呢？显然，我们并不排除设计、装饰设计及安装环节中选择断路器、熔断器保护整定值的匹配性与精确性以及电线、电缆因质量不合格或超时使用老化等腰三角形先天性缺陷因素。通过分析研究表明，电气接地故障中电弧性对地短路也是引发电气火灾的重要原因。电弧性对地短路相对于一般相间短路，其特征是故障回路阻抗较大，故障电流较小，不能有效地使保护电器（断路器、熔断器）及时动作切断供电电源。因此，国际 IBC 标准及我国相关电气规范都对设置 RCD （剩余电流动作保护器）作为防止电气火灾提出了相关要求。



2 设计中选用防火 RCD 装置遇到的问题



国家规范中对设置防火用 RCD 的整定值△ N 作了相应规定：国家规范《低压配电设计规范》（ GB50054-95 ）规定 I △ N 值可在 0.54 范围中选定；《住宅设计规范》（ GB50096 － 1999 ）中规定了每幢住宅建筑应装设防火用的带漏电保护的电源总断路器；《民用建筑电气设计规范》（ JGJ/T16 － 92 ）中提出 I △ N 值在 6 ~300mA之间选取。



从电气防火的重要性出发，装设 RCD无疑是必要且是有效的手段。但在实际工程中RCD的取值I △ N 往往较难定量把握。通常电气线路和用电设备在正常使用泄漏电流值等于或超过 RCD 整定值时， RCD 动作切断供电回路。特别是在住宅建筑中，若装设在总进线处的 RCD 保护范围较大，即便 RCD 整定值高限 500mA ，住宅楼单元也会遇到诸如个别住户室内装修或家用电器非正常用电泄漏故障电流存款额而导致供电干线 RCD 动作的情况发生，严重时可千万供电系统不能正常工作的社会性不良影响。以致有些供电及物管部门在干线上拒用 RCD 装置或撤除的情况发生。



综上所述，建筑电气配电系统中定性及定量并合理选用 RCD 装置及参数是我们设计及应用中需要进一步积累经验和总结的课题。



3 电气防火漏电保护与消防火灾自动报警系统关联设计探讨



通常将消防系统中火灾自动报警系统称为“消防的哨兵”，因为有了它，建筑在火灾发生初期就能及时得到探测预报，以致灭火于萌发初期，取得理想效果。借助于上述概念，我们能否将防止电气火灾的防火漏电保护装置纳入火灾自动报警系统内统一监控呢？能否找到一种产品、开发一种装置将电气防火漏电保护不仅是按开关最阀值动作的简单方式切断供电回路，而采用检测监控泄漏电流、过电压等参数分级报警方式：当达到高限时再切断供电回路的智能化方式呢？答案是肯定的。而采用常规断路器带漏电保护功能的 RCD 方式难予满足上述需求。以下就工程实例探讨：



3.1 公共建筑中设有火灾自动报警系统时



某大型公建，每层约 24 间写字间，设计在每层照明配电系统中选择 2 台 DF 系列“漏电综合保护器”用作电气火灾防护（ DF 系列产品具备过流、漏电、断相、过电压、低电压多重保护设置），每一台 DF 监控 12 间写字间范围。根据漏电综合保护范围线路及用电设备所有正常泄漏电流的分析测算，其正常泄漏电流范围 I △ N ≤ 250mA 。 DF 设置要求及设定参数：



a 将 DF 装置在建筑中设定为消防联动控制设备之一；



b 设定 DF 漏电流阀值 I △ N ≥ 300mA 时输出报警信号进入火灾自动报警系统：提醒安防中心值班人员及时检查配电系统并及时消除火灾隐患；



c 设定 DF 漏电充阀值 I △ N ≥ 500mA 时动作切断配电回路；



d DF 装置的报警设定值及切断回路动作值在一定范围设置为可调式，可有效解决正常与非正常漏电时因规范条文与使用管理中的矛盾。



电气控制接线详附图。



3.2 住宅小区中应用情况：



a 当住宅为普通多层或别墅型时，此类住宅中，一般规范未要求火灾自动报警系统（火灾危险性较小，人员在疏散时其路经较短）。当住宅单元总线处设置 DF 防火漏电保护及显示报警功能即可达到相对理想的效果。若住宅小区可设有可视对讲安防系统，也可将 DF 相关信号纳入安防报警系统总线传输中作统一考虑，也不失为一种有效方式。



b 当住宅为高层商住楼且有火灾报警系统时，此类住宅型式中 DF 控制及报警联动方式做法几乎与 3.1 中的做法相同。但需要注意的是 DF 装置漏电切断电流的取值需要依据具体情况作考虑，在实际应用中当一台 DF 装置监控的住户数量较多，且正常漏电电流值已接近 500mA 范围时，漏电切断电流值采用 500mA 也就不符合实际了，需调整 DF 装置监控的住户数量来适应。为此，设计 DF 装置阀值可调节和参数可显示特点，使配置的每台 DF 装置监控户数选择既能有效保护非正常漏电时发生火灾危险，又能保证居民正常生活工作用电的合理参数。



结论：



建筑中防火漏电保护 RCD 设置是必要的，但绝不是孤立的。随着建筑电气系统的不断完善与进步，新产品的不断推旧出新，新旧规范条文变化与更替，传统的作法有的已不能适应新的要求，我们的设计实践须不断地总结完善其应对措施，以适应建筑电气的发展与创新！本文的一些观点与做法正在工程实际中试用，其效果如何还有待时间的检验，仅供同行作参考。



参考文献：



1 中华人民共和国国家标准《漏电器保护器安装和运行（ GB13955-927 ）》中国标准出版社， 1993 。



2 严格执行《强制性条文》防范电气火灾发生《建筑电气》杂志 2002 年第 1 期、朱甫泉。