民用建筑漏电火灾报警系统设计概要.doc

李天兵(1969—,男,工程师,重要从事建筑电气设计工作。
民用建筑漏电火灾报警系统设计
李天兵1
,　黄铁兵
2
(1.湖南成套工程设计院,湖南长沙　410001;
2.湖南省建筑设计院,湖南长沙　410011
摘　要:根据工程建设国标设计规范及规定,参照日本和国际电工委员会有关原则,提出了民用建筑漏电火灾报警系统设计详细规定,简介了漏电火灾报警系统构成。
关键词:民用建筑;漏电火灾报警;工程设计
中图分类号:T U855∶T U99811　文献标识码:B 　文章编号:1(062
0040205
D esi gn of L eakage F i re A l arm i n g Syste m for C i v il Arch itecture
L I Tianbing,　HUAN G Tiebing
(1.Hunan Comp lete Engineering I nstitute,Changsha 410001,China;2.Hunan Pr ovincial A rchitectural Design I nstitute,Changsha 410011,China
　　Abstract:Based on the design s pecificati ons and regulati ons of Engineering Constructi on Nati onal Standard in
China,refering t o related standards in Japan and I EC,the concrete require ments for design of leakage fire alar m ing syste m f or civil architecture were p resented .The constructi on of leakage fire alar m inig syste m was intr oduced .
Key c i v il arch itectureleakage f i re a l ar m i n g;eng i n eer i n g desi gn
黄铁兵(1942—,男,高级工程师,长期从事民用建筑电气设计工作。
0　引　言
伴随国民经济建设迅速发展和人民生活水平
不停提高,用电量不停增长。由于人们安全用电意识淡薄、电气线路错综复杂以及电气火灾突发性和隐蔽性,电气火灾也随之剧增,从而给国家经济和人民生命财产导致巨大损失。根据《中国火灾记录年鉴》记录,1993~全国范围内发生电气火灾占火灾事故总数30%,1991~全国公共汇集场所发生特大火灾中电气火灾约占46%。由于电弧短路电流小,一般保护开关低压断路器和熔断器不能(或不能及时切断电源,因此接地电弧短路是常见多发性电气火灾起因。
针对我国电气火灾状况特点及发生规律进行分析研究,采用有效技术防备措施,遏制电气火灾上升趋势,国家有关部门相继修改和制定了国家有关现行原则规范,对消防监督和火灾防止起到了重要指导作用。规范规定工程设计中
须采用品有漏电保护功能低压断路器,设置漏电火灾报警系统,提高电气线路过负荷能力及电弧短路电流动作敏捷度,及时切断电源,有效地防止电气火灾发生,防止给人民生命财产带来重大隐患。因此漏电火灾报警系统设计是建筑电气设计重要内容。
1　漏电火灾报警系统设置规定和要
求
　　国标G B 50045—1995(《高层民用建筑设计防火规范》第9.5.1条规定,高层建筑物内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。第9.5.2条规定,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,精确报出故障线路地址,监视故障点变化。
(2存储多种故障和操作试验信号,信号存储时间不应少于12个月。
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04—
(3切断漏电线路上电源,并显示其状态。
(4显示系统电源状态。
　　国标G B50016—《建筑设计防火规范》第11.2.7条规定,下列场所宜设置漏电火灾报警系统。
(1按一级负荷供电且建筑高度>50m乙、丙类厂房和丙类仓库。
(2按二级负荷供电且室外消防用水量>30L/s厂房(仓库。
(3按二级负荷供电剧院、电影院、商店、展览馆、广播电视楼、电信楼、财贸金融楼室外消防用水量>25L/s其他公用建筑。
(4国家级文物保护单位重点砖木或木构造古建筑。
(5按一、二级负荷供电消防用电设备。
国标G B50096—1999(《住宅设计规范》第6.5.2条第7款规定,每幢住宅总电源进线断路器应具有漏电保护功能。
国家建筑原则设计原则图《全国民用建筑工程设计技术措施　电气》(第4.3.6条第7款规定,下列场所供电干线或电源线路宜设置漏电保护或绝缘监视措施。
(1商业大厦(包括地下商业街。
(2博物馆、展览馆建筑。
(3影院、歌舞厅等娱乐场所建筑。
(4餐饮、酒店建筑。
(5医院、福利院、幼稚园等。
(6易燃、易爆场所。
(7公寓、高层居住建筑。
　　中国建筑设计研究院机电院制定《电气火灾监控系统设计措施》(暂定第2条规定,电气火灾监控系统设置规定如下。
(1特级保护对象设置电气火灾监控系统规定:
①配电室重要低压出线回路宜设置电气火灾探测器。
②防火区域照明总配电箱进线处应设置电气火灾探测器。
③电力总配电箱进线处宜设置电气火灾探测器。
④建筑物内观众厅、会议厅、多功能厅等人员密集场所配电箱进线处应设置电气火灾探测器。
⑤建筑物内歌舞厅、卡拉OK厅(含具有卡拉OK功能餐厅、夜总会、录像厅、放映厅、桑拿浴室、游艺厅(含电子游艺厅、网吧等歌舞、娱乐、放映、游艺场所配电箱进线处应设置电气火灾探测器。
⑥建筑物内地下商店(场配电进线处应设置电气火灾探测器。
⑦其他电气火灾危险性大场所。
(2一级保护对象设置电气火灾监控系统规定:
①照明总配电箱(地下车库除外进线处应设置电气火灾探测器。
②本条第(1款④~⑦项规定场所应设置电气火灾探测器。
(3二级保护对象设置电气火灾监控系统规定:
①照明总配电箱进线宜设置电气火灾探测器。
②本条第(1款④~⑦项规定场所宜设置电气火灾探测器。
(4学生宿舍、老人福利设施、幼稚园、盲人学校、聋哑学校照明总配电箱进线处宜设置电气火灾探测器。
(5国家级文物保护单位重点砖木或木构造古建筑供电回路、配电箱进线处应设置电气火灾探测器。
(6除高层建筑外家俱城、服装城、建材城、灯具城等火灾危险性大、人员密集场所照明、电力配电箱进线处宜设置电气火灾报警监控系统。
我国20世纪90年代开始在某些电气规范中对接地故障火灾作出防备规定。例如JGJ/T16—1992《民用建筑电气设计规范》、G B50054—1995《低压配电设计规范》、G B13955—《剩余电流保护装置安装和运行》等。
　　日本1978年在JEAC8001—1978《内线规程》第190条明确规定,建筑面积在15m2以上旅馆、饭店、公寓、集体宿舍、家庭公寓、公共建筑、公共浴室等建筑必须安装自动报警漏电火灾报警器。
国际电工委员会I EC1200-53、1994-10中
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593.3条明确规定采用两级或三级剩余电流保护装置,防止由于漏电引起电气火灾和人身触电事故。
2　漏电火灾报警构成
(1伴随网络技术发展,老式分散设置单个漏电火灾报警器逐渐演变成网络化集中管理电气火灾监控系统。
(2国家有关部门及时修订、修改原则,新颁布国标G B14287—《电气火灾监控系统》中将原《防火漏电电流动作报警器》更名为《电气火灾监控系统》,并细化为3部分。第1部分:电气火灾监控设备;第2部分:剩余电流式电气火灾监控探测器;第3部分:测温式电气火灾监控探测器。
当被保护线路被探测参数超过设定值时,电气火灾监控系统可以发出报警信号、控制信号,并能指示报警部位。电气火灾监控系统由电气火灾监控探测器、电气火灾监控设备构成。
①电气火灾监控探测器。探测被保护线路中剩余电流、温度等电气火灾危险参数变化探测器。
②电气火灾监控设备。能接受来自电气火灾探测器报警信号,发出声光报警信号和控制信号,指示报警部位,记录并保留报警信息装置。
(3“漏电”在国际上及其有关国标中通用术语是“剩余电流”,因此新国标统一称“漏电”为“剩余电流”。与此对应国标G B13955—1992《漏电保护器安装和运行》也改为G B13955—《剩余电流动作保护装置安装和运行》。其中剩余电流动作电气火灾监控系统定义为:由检测剩余电流互感器、剩余电流探测器、报警器或控制器构成,对电气火灾进行实时监测并实行报警或切断电流装置。G B 50045—1995(《高层民用建筑设计防火规范》中有关条文规定设置漏电防火报警系统就是G B13955定义《剩余电流动作电气火灾监控系统》,也就是仅由G B14287.2剩余电流式电气火灾监控探测器构成电气火灾监控系统。
　　(4漏电火灾报警系统。
①漏电火灾报警系统一般由一台主机和若干台漏电火灾探测器、控制模块、总线连接构成。主机具有声光报警、显示报警地址、记录并保留报警及控制信息和远程控制功能。漏电火灾报警系统将电气监测、分析、预警、报警及控制集于一体,具有监控范围大、反应迅速、报警精确、操作灵活、安装维护以便等特点。系统由现场设备、总线、控制系统三级构成。漏电火灾报警系统为总线制,采用并联方式,导线为一般电话线,并以颜色辨别。
②漏电火灾报警系统示意图如图1所示。由总线将火灾探测器采集到漏电过电流等报警信号以及故障点远传到消防控制中心进行统一监控。

一般合适安装于配电箱或控制箱总开关处。
图1　漏电火灾报警系统示意图
　　③漏电火灾报警系统与消防联动控制示意图如图2所示。漏电火灾探测器可与火灾报警联动以切断电源。当火灾报警系统有触发信号DC 24V输出时,火灾探测器收到信号将自动切断电源,火灾探测器将把信号远传到漏电火灾报警系统控制中心并记录目前状态,同步,火灾探测器一组辅助触头作信号反馈输出至消防控制中心

。
图2　漏电火灾报警系统与消防联动控制示意图
　　④重要负荷供电回路应用方案如图3所示。该方案合用于医院、消防设备专用供电回路、重要负荷等不容许断电场所,只报警不跳闸,防止
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图3　重要负荷供电回路应用方案图
因漏电、过电流动作导致更大损失。漏电火灾探测器应安装于总开关处,当探测到过电流、漏电电流超过设定值时,发出声光报警信号,同步有一组报警触头干接点输出,作远程报警信号。报警触头为一组常开、常闭触点输出,可连接信号灯或其他指示装置,触头容量为1A/AC220V。
3　漏电火灾报警系统工程设计
(1电气火灾监控系统设计应根据火灾自动报警系统保护对象火灾危险等级确定。一种电气火灾报警探测区域不应超过一种防火分区。
(2G B13955—《剩余电流动作保护装置安装与运行》是漏电火灾报警系统设计和安装使用重要根据,由于剩余电流动作电气火灾监控系统自身属于《剩余电流动作保护装置安装和运行》管理范围。
　　(3有关“宜”字把握,规范用词阐明指出:表达容许稍有选择,在条件许可时,首先应这样做。可见,“宜”原则上是首先要考虑设置,没有特殊状况,没有通过消防主管部门承认,是不能随便选择取消设置。
(4剩余电流探测器布点,首先应对建筑物内防火区域做出合理布置设计,确定合适保护范围,设定剩余电流动作值和动作时间,并应满足分级保护特性规定,缩小故障切断电源时引起停电范围。电气火灾监控系统报警信号应设在有人值班场所或消防控制室。需要对重要场所导线连接部位监测温度时,应设置测温式火灾探测器。
(5设计中必须注意分级保护问题,为防止电气火灾,G B13955—强调采用分级保护,电源端或分支线路上剩余电流保护装置应与末端剩余电流保护装置动作特性协调配合,实现具有动作选择分级保护,防止导致大面积停电。分级保护方式选择应根据建筑物用电负荷和线路详细状况需要,确定采用两级或三级保护模式。一般所有两级保护开关都要安装漏电火灾探测器;三级保护开关与否安装应根据负荷实际状况和建筑物用途、火灾危险性等详细状况确定。
(6一般状况下,在电源端或分支线上应选用低敏捷度延时型或动作特性可调剩余电流保护装置。而在末端仍应使用老式一般型、无延时漏电开关,漏电动作电流IΔ
n
≤30mA,具有高敏捷度、迅速动作特点。重要是为了防止人身电击事故,与漏电火灾报警系统形成互补关系。
(7民用建筑电气火灾监控系统应仅作用于报警,尤其是重要线路,包括消防、安防、应急电源、通道照明线路及不容许断电重要场所。根据G B13955第4.6条规定,应安装纯报警式漏电火灾探测器,报警时不切断电源,将采集信号通过总线方式传送到控制中心,可设置手动断电模式,既保证用电安全,又保证供电不间断性。
8需要考虑漏电火灾报警时,建筑物各楼层总进线可安装一台或若干台漏电火灾探测器,并应根据正常泄漏电流大小,对选择参数适合漏电火灾探测器。一般总进线处剩余报警电流设定值为300~500mA,且不应>1000mA。公共建筑人员密集、装修高级、有易燃物品场所,到达一定面积空间或功能区,应对其中重要回路实行系统检测和控制,如高级宾馆总统套房。
(9分级保护延时间推荐值。
①二级保护延时时间:一级保护、末端保护延时时间推荐值分别为0.2s、无延时。上下级剩余电流动作保护装置动作时间差值不得<0.2s。
②三级保护延时时间:一级保护、中级保护、末级保护延时时间推荐值分别为0.4s、0.2s、无延时。
(10漏电火灾报警系统安装方式根据漏电火灾报警系统产品选型和工程配电系统特点,一般有如下几种措施。
①配电箱或控制箱内部安装方式。漏电火灾探测器直接安装在配电箱或控制箱内部合适位置。一般合用于新建工程楼层配电箱或控制箱。
②配电箱或控制箱外部安装方式。漏电火灾探测器单独做成一种箱体,将总电源通过漏电
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火灾探测器后再接入配电箱或控制箱。合用于新旧(改造工程,漏电火灾探测器只需将电源先引入漏电报警开关装置后,再接入配电箱或控制箱。专用漏电火灾监控箱设在配电箱或控制箱附近。
③配电柜成套安装方式。直接在配电柜或控制柜面板上嵌入漏电火灾探测器,只考虑在柜内合适位置固定火灾漏电互感器(一般在主断路器上端或下端,不改动配电柜内部构造,不需增长单独漏电火灾探测器安装箱,既美观又不占空间。但应在设计图纸中明确提出规定,在施工图会审完毕后,由电器成套厂在面板上预留嵌装漏电火灾探测器安装孔。
4　结　语
漏电火灾报警系统能精确地监控电气线路中故障及异常状态,及时发现电气线路中火灾隐患。在民用建筑设计中,电源端照明干线或分支线路上应严格按照国标G B50045—1995 (和G B50016—有关规定设置漏电火灾报警系统,末端仍应按有关规定设置一般型、无延时漏电开关,防止人身电击事故。住宅设计限定在每幢住宅进户线上

,主电源开关有条件
时宜构成系统无条件时单独设置就地报警或切

断电源。电气火灾监控系统可自成体系。当并入
火灾自动报警系统时,应采用独立显示屏,供电
应符合消防电源规定。
【参照文献】
[1]　G B50045—1995(　高层民用建筑设计
防火规范[S].北京:中国计划出版社,.
[2]　G B50016—　建筑设计防火规范[S].北京:中
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[3]　G B50096—1999(　住宅设计规范[S].
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[4]　全国民用建筑工程设计技术措施　电气[S].北京:
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[5]　李天兵.有关漏电火灾报警系统探讨[J].建筑电
气,(240241.
[6]　电气火灾监控系统设计措施[S].暂行.智能建筑
电气技术,(4:425.
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　　图6为在屏蔽室中进行电磁场辐射骚扰
测试连接方式。图7为电磁场辐射骚扰测试曲
线。测试环境为23°C,63%TH,101.5kPa,按
照G B9254—1998测试措施进行测试。由图7中
曲线可知,测试成果符合国标规定。
图6　电磁场辐射骚扰测试连接方式
图7　电磁场辐射骚扰测试曲线
5　结　语
　　电力线网络通信与其他通信方式相比有着明
显优势。电网电力线覆盖面积最广,电力线
网络通信不需要此外铺设通信电缆,对于已经装
修家庭顾客来说,能提供极大便利。高速
电力线网络通信技术还可认为智能家居系统提供
良好网络平台,推进数字家庭产业迅速发展,
对于改善现代人类生活质量,发明舒适、安全、
便利生活空间有着非常重要意义,且具有非
常广阔市场前景。
【参照文献】
[1]　张海滨.正交频分复用基本原理与关键技术
[M].北京:国防工业出版社,.
[2]　齐淑清.电力线通信(P LC技术与应用[M].北京:
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收稿日期:21—
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