序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇電氣火災的基本原因，期待它們能激發您的靈感。

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關鍵詞：電氣火災監控系統；組成及原理；實驗；應用；趨勢

Abstract: Electrical fire monitoring system with the rapid development of society has gradually become an important part of must consider fire in electrical design of building, at the same time people use of electric fire monitor system and then put forward the new requirements, continue to promote the development of electric fire monitor system application. The development trend of the work in this paper according to the characteristics of electrical fire control system and the residual current to do a simple introduction, hope that through exchanges, joint promotion of electrical fire control system to prevent electrical fire, electrical fire monitoring system application and more reasonable.

Key words: electric fire monitoring system; the composition and principle; experiment; application; trend

中圖分類號：F407.6文獻標識碼：A 文章編號：

目前在我國許多舊的大型公共建筑包括古建筑中，由于電纜老化和施工的不規范造成線路和裝置的絕緣性能下降，再加上原始設計載荷能力的有限，而用電量卻逐年加大，潛伏的火災隱患逐年增多，嚴重地威脅著人民生命和財產的安全。據《中國火災統計年鑒》統計，自1993年到 2002年全國范圍內共發生電氣火災203780起，占火災總數近40%，在所有火災起因中居首位。電氣火災造成的人身傷亡也是驚人的，僅2000年到2002年，就造成3215人的傷亡。造成了重大的人員傷亡和財產損失。這些觸目驚心的數據引起了政府部門的重視，相繼制訂或修改了有關標準規范，要求在建筑中設置電氣火災監控系統。

1電氣火災監控系統概述

電氣火災監控系統應由電氣火災監控設備,剩余電流式電氣火災監控探測器和測溫式電氣火災監控探測器構成，并應具備對電氣線路及設備中的剩余電流、溫度等電氣參數等信息進行采集、分析、判斷，同時發出報警信號并存儲、打印報警信息等功能，能夠準確監控線路中的故障和異常狀態，達到預先發現電氣火災隱患的目的，并及時報警和消除這些隱患。

2電氣火災監控系統的特點

電氣火災監控系統，特點在于漏電監控方面屬于先期預報警系統，與傳統火災自動報警系統不同的是，電氣火災監控系統早期報警是為了避免損失，而傳統火災自動報警系統是為了減少損失。所以，這就是說為什么不管是新建或是改建工程項目，尤其是已經安裝了火災自動報警系統的單位，仍需要安裝電氣火災監控系統的根本原因。

3系統的基本組成及工作原理

3.1基本組成

根據國家標準GB14287-2005《電氣火災監控系統》以及相關規范《電氣火災監控系統的設計方法》(暫行規定)，則電氣火災監控系統的基本組成應包括：電氣火災監控設備、剩余電流式電氣火災監控探測器以及測溫式電氣火災監控探測器等三個最基本產品種類所組成。其中，剩余電流式電氣火災監控探測器又由監控探測器和剩余電流互感器(分對插式、閉合式兩種)所組成。測溫式電氣火災監控探測器由監控探測器和測溫傳感器所組成。

目前，設計、開發、生產電氣火災監控系統產品的廠家，知道的已有十來家，但從獲得的實際信息資料來看，該系統最基本產品種類的配置齊全的只有幾家。

3.2工作原理

其基本原理是，當電氣設備中的電流、溫度等參數發生異常或突變時，終端探測頭(如剩余電流互感器、溫度傳感器等)利用電磁場感應原理、溫度效應的變化對該信息進行采集，并輸送到監控探測器里，經放大、A/D轉換、CPU對變化的幅值進行分析、判斷，并與報警設定值進行比較，一旦超出設定值則發出報警信號，同時也輸送到監控設備中，再經監控設備進一步識別、判定，當確認可能會發生火災時，監控主機發出火災報警信號，點亮報警指示燈，發出報警音響，同時在液晶顯示屏上顯示火災報警等信息，并將報警信息發送到集中控制臺。值班人員則根據以上顯示的信息，迅速到事故現場進行檢查處理。

4電氣火災監控系統EMC試驗

電磁兼容性（EMC）是指設備或系統在其電磁環境中符合運行要求，并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個方面的要求：一方面是指設備在正常運行過程中對所在環境產生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面是指器具對所在環境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。

目前，國內的電氣火災監控系統均為電子式產品，在低壓配電系統中使用很容易受到配電系統中其他元件或線路的電磁干擾。如果產品沒有通過EMC試驗，不具有良好的電磁兼容性能，勢必會產生一定的誤報警或拒報警情況。因此，在考核產品報警的精確度的同時，必須考核產品的電磁兼容性能。

5 設計中必須注意分級保護、避免大范圍停電的原則

為防止電氣火災，GB13955-2005強調采用分級保護時，電源端或分支線路上的電氣火災監控保護裝置應與末端的電氣火災監控保護裝置的動作特性應當協調配合，實現具有動作選擇性的分級保護，避免大面積停電。一般情況下，在電源進線端或分支主回路上，應選用低靈敏度延時型的電氣火災監控保護裝置。而在末端，漏電動作電流IΔn≤30mA，額定動作時間Tn＜0.1s，主要用于防人身觸電保護，與電氣火災報警系統是互補關系。建筑各樓層總進線處可安裝一臺或若干臺電氣火災監控探測器，但應根據正常泄漏電流大小，正確并選擇參數適合的電氣火災監控探測器。一般總進線處的電氣火災監控定為200～500mA

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【關鍵字】電氣火災；監控系統

隨著城市現代化建設的快速發展和人民生活水平的不斷提高，用電量大為增加，電氣火災事故發生居高不下，造成的損失也是不可估量的，安裝電氣火災監控系統是非常迫切的、必要的。電氣火災監控系統與傳統火災自動報警系統不同的是，電氣火災監控系統是立足預防的、專門針對電氣線路故障和涉電意外的前期預警系統，而傳統火災自動報警系統是立足撲救的、針對已經發生的火情的后期報警系統。所以，這就是說為什么不管是新建或是改建工程項目，尤其是已經安裝了火災自動報警系統的單位，仍需要安裝電氣火災監控系統的根本原因。

一、電氣火災監控系統基本組成及工作原理

1）基本組成

根據國家標準GB14287-2005《電氣火災監控系統》，電氣火災監控系統的基本組成包括：電氣火災監控設備、剩余電流式電氣火災監控探測器以及測溫式電氣火災監控探測器。其中，剩余電流式電氣火災監控探測器又由監控探測器和剩余電流互感器所組成。測溫式電氣火災監控探測器由監控探測器和測溫傳感器所組成。

2）工作原理

當電氣設備中的電流、溫度等參數發生異常或突變時，終端探測頭（如剩余電流互感器、溫度傳感器等）利用電磁場感應原理、溫度效應的變化對該信息進行采集，并輸送到監控探測器里，經放大、A/D轉換、CPU對變化的幅值進行分析、判斷，并與報警設定值進行比較，一旦超出設定值則發出報警信號，同時也輸送到監控設備中，再經監控設備進一步識別、判定，當確認可能會發生火災時，監控主機發出火災報警信號，點亮報警指示燈，發出報警音響，同時在液晶顯示屏上顯示火災報警等信息。值班人員則根據以上顯示的信息，迅速到事故現場進行檢查處理，并將報警信息發送到集中控制臺。

二、電氣火災監控系統適用場所

（1）根據《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）中有關規定的要求。

第11.2.7條下列場所宜設置漏電火災報警裝置：1）按一級負荷供電且建筑高度大于50.0m的乙、丙類廠房和丙類倉庫；2）按二級負荷供電且室外消防用水量大于30l/s的廠房（倉庫）；3）按二級負荷供電的劇院、電影院、商店、展覽館、廣播電視樓、電信樓、財貿金融樓和室外消防用水量大于25l/s的其它公共建筑；4）國家級文物保護單位的重點磚木或木結構的古建筑；5）按一、二級負荷供電的消防用電設備。

（2）《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045-2005）中有關規定：

1）漏電火災報警系統

高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統。

2）漏電火災報警系統應具有下列功能

①探測漏電電流、過電流等信號，發出聲光信號報警，準確報出故障線路地址，監視故障點的變化；②儲存各種故障和操作試驗信號，信號存儲時間不應少于12個月；③切斷漏電線路上的電源，并顯示其狀態；④顯示系統電源狀態。

（3）根據《住宅設計規范》（GB50096-2003）中的有關規定：

6.5.2條中的第七項的規定，每幢住宅的總電源進線斷路器，應具有漏電保護功能—《建筑電氣火災預防要求和檢測方法》有關條文明確要求“為防止電氣設備和線路漏電火災，應在電源進線端設置自動切斷電源的剩余電流動作保護器”。

近年來，由于電氣火災形勢的嚴峻性，國家有關部門著重修改了一部分標準，制定新規定強調多級漏電保護、增設電氣火災監控系統等要求。

三、電氣火災監控探測器

有一種新型電氣火災監控系統，已經通過國家消防電子產品質量監督檢驗中心的認證。該產品既可以大量的聯機使用，也可以獨立式使用。它集電氣火災監控探測及報警功能于一體，具有高智能化、功能齊全、性能可靠、迷你設計、外形美觀、設定簡單等特點。是令人耳目一新的全新思路設計的結晶，是對防范電氣火災事故的又一新貢獻。

1）電氣火災監控探測器（獨立式）

適用于單路的采集，包括剩余電流1路、溫度最1路、三相電流、斷路器狀態等。主要應用在獨立式探測器，在大型場所可直接接入電氣火災監控系統中去使用，另外在無消防控制室且電氣火災監控探測器設置數量不超過4個時，則可以采用獨立式電氣火災監控探測器來使用。 故障記載和查詢（最多170個故障記憶內部儲存可達12個月以上），具有與消防控制中心聯動功能，故障時可實現消防遠程切斷所監控負載線路電源。

2）剩余電流式電氣火災監控探測器（非獨立式）

本監控探測器帶有4路剩余電流互感器和4路溫度傳感器，采用了PM高精度開關電源和抗干擾閉環設計技術，并可自行檢測的剩余電流互感器，直接顯示探測電流值和溫度值，告警時輸出總干接點信號，聲光告警。該探測器具備總線通訊功能，數據通訊采用二（或can或485）總線形式，最長1.5km，總線可掛128臺探測器，通訊到電氣火災監控設備。總線組網成為集中智能監控系統。適用于多路采集安裝靈活、體積小，可導軌卡裝也可用螺釘固定到底板

3）電氣火災監控設備

可同時與128臺探測器通訊，讀取數據，實現網絡集中監控；巡檢各探測器狀態，及時發現問題，便于值班人員處理；分機告警時，主機收到信息，給出告警信號，同時作數據記錄。記錄可掉電保存一年，最多可存儲1000條記錄。該設備具有告警輸出兩路常開干接點信號，每路并聯手動直接控制按鈕，可用于聯動控制。另外，該設備有主備電源自動轉換，轉換不發出報警，但主電失電可報出主電欠壓故障。用電池做后備電源，主電源（市電）停電時，后備電源可工作5小時。

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關鍵詞:商業建筑 電氣火災 電流 監控系統

0 前言

隨著我國經濟建設的發展和市場的繁榮，大型商業建筑無論是在數量上還是規模上都有了巨大發展。幾萬平方米，幾十萬平方米的商業建筑已到處可見，且使用功能日益多樣化。大多集購物、餐飲、休閑、娛樂于一體。從消防角度看，商業建筑存在的安全隱患主要表現在以下幾個方面：

a． 電氣設備，特別是各種照明燈具數量多，用電量大，電氣線路復雜由電氣設備引發火災的幾率大。

b． 建筑物內可燃物品存量大，品種多。既有裝修材料，營業廳內的各種商品，又有堆放在各經營商戶小倉庫內用于周轉的物品，管理難度大。

c． 每層面積大。從幾千m2到數萬m2，且上、下各層用扶梯或共享大廳連通，防火分隔困難，易造成火災蔓延．撲救難度大。

d． 營業廳內人員密集。流動性強。出入頻繁。如福州某大型商場，在節假日一天內出入人次可達十五、六萬之多，在發生火災時，極易造成群死群傷的嚴重后果。

針對以上特點，對大型商業設施的火災危險性必須要有足夠的認識，并采取相應預防對策，從設計、施工安裝到使用管理維護的各個環節把好關，避免和減少火災的發生。本文就其中的電氣火災預防作一簡單探討。

1電氣火災的隱患分析

1．1 電氣火災隱患

電氣火災形成的根本原因在于用電過程中的熱效應。熱量的聚積導致溫度的升高，絕緣材料的受損直至燃燒成為火源引燃周圍可燃物質形成火災。

商業建筑，特別是大型商業建筑，由于其自身特點，電氣火災隱患表現在許多方面，歸納起來，大體有以下幾個方面：

a． 建筑物內配電系統分支回路多，錯綜復雜，導線連接不牢固。對其保護措施缺失，容易造成導線連接處接觸電阻過大而出現電火花，繼而形成短路點。

b． 商業建筑內商戶或攤位(柜臺)租賃更換頻每次更換帶來的重新裝修對原設計的配電線路改動較大。用電負荷往往超出原設計回路導線的允許載流量。用戶在經營過程中，有時還接入一些大功率臨時用電設備，使電氣線路在較長時間內處于過荷狀態，導線絕緣的熱老化，成為電氣火災形成的潛在原因。

c． 不平衡電流使中性線的絕緣受損。商業建筑中對各經營商戶大多采用單相供電，各支路用電負荷相差較大，往往很難做到三相負荷基本平衡。在中性線上產生較大不平衡電流，尤其在中性線截面小于相線截面時（有些工程中性線截面按相線截面的1／2選取)，在中性線導體上的最大電流已超過該導體允許載流量的情況下，中性線過熱加速其絕緣老化，以致釀成火。

d． 諧波電流帶來的隱患。為貫徹國家節能政策，各商場內照明燈具普遍采用高效節能燈具。該類燈具所配電子鎮流器屬非線性負荷，其3次諧波含有率，高品質(L型)的達20％ ～30％。各租賃商戶在進行二次裝修時，出于節約投資的考慮，多數采用了普通品質的電子鎮流器(3次諧波含有率達80％ ～90％)，造成中性線上3次諧波含有率的增高。諧波電流在中性線上的存在，使中性線產生過電流發熱，甚至燒斷，成為起火點，這種現象在一些商場和網吧里已多次發生過。

1．2 諧波電流

筆者曾參與對福州一些商場照明供電回路的諧波電流實測，結果如表l所示。

表l福州部分商業建筑電氣線路中3次諧波含量實測值

國標GB／T 14549―93《電能質量公用電網諧波》中規定：公共連接點的全部用戶向該點注入的諧波電流分量(方均根值)，對于0．38 kV電壓級，3次諧波電流允許值不應超過62 A。服飾廣場兩個公共連接點中有一個超過此限制。對照明設備，國標GB 17625．1―2003／IEC 61000-3-2：2001《電磁兼容 限值 諧波電流發射限值(設備每相輸入電流≤ 16A)》中給出的3次諧波電流最大限值為30λ％(λ為回路功率因數)。取λ=0．9。則諧波電流的限值為27％ 。

商貿城7個被測的層照明箱中有2個N線上的3次諧波電流值已超過相線電流，最高達1．66倍，占被測數的29％。據查，該工程照明回路的N線截面為相線的l／2，N線中諧波電流與不平衡電流疊加，數值遠遠超過其允許載流量。商業建筑中，除了照明中的非線性負荷外。變頻凋速水泵、風機、電梯的控制設備及經營者使用的計算機都屬于非線性負荷，諧波帶來的影響同樣是不可忽視的。

1．3 泄漏電流

配電系統泄漏電流可引發電氣線路的接地故障據火災資料統計，電氣線路接地故障引發的火災次數已占到電氣致災因素的52％ ，單相接地短路故障所形成的電火花、電弧更是許多電氣火災的直接原因。

因此，監視配電系統的泄漏電流變化，實際上是監視回路導線的整體絕緣狀況變化．可以發現電氣火災的前兆。正常情況下，在220／380V配電系統中，由于分布電容的存在，無論是電氣設備，還是配電線路都有泄漏電流存在，其數量級較小，不會形成電弧。當由于環境或使用條件發生變化，如溫度、濕度、電壓、電流、頻率、絕緣材料老化程度的變化使自然泄漏電流發生變化，在某一局部絕緣損壞處，如泄漏電流的數值大到一定數量級(國際電工委員會標準：剩余電流式電氣火災監控動作報警值為500 mA)，就有引發電氣火災的可能。

商場內220／380V配電系統，由于經營用電負荷變化大，裝修監管不嚴，引起電氣線路布線混亂，導線連接不可靠，穿管保護漏缺，導線絕緣層局部遭到損傷，導體，這些問題的存在，使導線在絕緣損壞處與大地問構成導電通路，泄漏電流增大、導線發熱和產生電弧，成為較為普遍的問題。表2列出了2008年2月對商貿城照明配電箱內泄漏電流的實測數據。

表2 商貿城部分照明配電箱泄漏電流實測值

從表2可以看出：被測的46個應急照明箱中，有l2個泄漏電流在300mA及以上，占被測數的26．1％ ，≥500 mA的有2個，占4．3％。正常照明箱中被測46個，泄漏電流在300 mA及以上的有l6個，占被測數的34．8％，泄漏電流在500 mA及以上者有9個，占19．6％ ，最高值達1 800 mA。這表明，商場內部分電氣線路絕緣性能已經變得很差，在一些局部點泄漏電流較大。對敷設在吊頂內的電氣線路進行檢查時，發現線路連接處多處出現電火花。據了解，國內其它大型商場也存在類似情況。如北京一家商場．所測4個照明配電柜中的20個回路，有12個回路泄漏電流在500 mA以上，占60％。

2 商場內電氣火災的預防對策

商場內電氣火災的預防，必須針對火災發生的原因，采取對應措施，即預防電氣線路和用電設備發生接地故障，限制導線過負荷運行，保持導線絕緣的良好性，裝設合適的保護設備。

2．1 設計階段應注意的問題

在工程設計階段，電氣專業人員應充分了解商業建筑的用電分布情況，根據國家規范要求，做好電氣防火設計，特別要注意以下幾個方面：

a． 線纜截面的選擇。商戶用電負荷在按照國家標準或設計手冊上所給數據的基礎上，要留有余地，應考慮到負荷變化的一些不確定因素，用以確定線纜的截面，并應和上、下級保護相配合。

b． 線纜的防火設計。GB 50217―2007《電力工程電纜設計規范》第7．0．1條，對電纜的防火與阻止延燃措施提出了明確要求，規定“對電纜可能著火蔓延導致嚴重事故的回路、易受外部影響波及火災的電纜密集場所，應設置適當的阻火分隔，并應按工程重要性、火災幾率及其特點和經濟合理等因素，采取下列安全措施：

1）實施阻燃防護或阻止延燃；

2）選用具有阻燃性的電纜；

3）實施耐火防護或選用具有耐火性的電纜；

4）實施防火構造；

5) 增設自動報警與專用消防裝置。

JGJ 16-2008《民用建筑電氣設計規范》第8章“配電線路布線系統” 則針對各種布線方式的防火設計作了具體規定。GB 50054―95《低壓配電設計規范》等其它現行標準中都有相似的條文，設計人員應在設計圖中充分地體現出來。

c． 諧波的治理。在商場的層配電箱處安裝3次諧波電流抑制設備，燈具采用高品質的電子鎮流器或高效節能電感鎮流器，都會取得既節能又可減少高次諧波電流的效果。在變配電所低壓側電容補償柜內加裝相應的電抗器。

d． 大型商業建筑中，宜設置電氣火災監控系統“預防為主．防消結合” 一直是消防工作的基本原則。在人員密集、火災危險性大的商業建筑內部設置電氣火災監控系統，能及早發現電氣火災隱患，使維護管理人員能很快查找，并予以消除，對降低電氣火災發生率，是非常有效的。日本從1989年開始強制安裝RCD裝置．起到了良好效果，其電氣火災發生率是世界上較低的。我國近幾年對此也開始給予了重視，GB 50045-95《高層民用建筑設計防火規范》 (2005年版)、GB 50016-2006《建筑設計防火規范》、《民用建筑電氣設計規范》等現行技術規范中對其應用也作出了相應要求。

根據商業建筑中電氣火災多發生在負荷側配電線路中的特點，筆者認為，RCD裝置宜安裝在樓層配電箱進線處。為避免因RCD報警自動切斷電路造成人員秩序混亂，宜采用報警作用于發出聲光報警信號，或報警信號加延時(例如30～60 min)，在延時階段，維護人員手工斷電，并對該回路的故障進行處理。變配電所低壓柜出線回路處安裝剩余電流探測器的必要性不大，如需可設溫度探測。目前已建成的許多變配電所各出線回路外引段，敷設在電纜溝或電纜橋架內，無間距集中敷設，散熱條件差，引起電纜發熱嚴重。如再遇上本文所述情況，就有引發火災的可能有些單位為避免由此引發的火災。在此處采用專用通風機降溫或采取壓負荷措施，筆者認為鑒于目前部分施工安裝不規范的客觀現狀，在變配電所饋線處設置溫度探測器(熱敏電阻)，在早期發現溫度異常，并采取相應措施消除火災隱患是需要的。為便于運行和管理，大型商業建筑中電氣火災監控系統應單獨自成系統，采用總線制傳輸，監控主機設主、從機，分別安裝于消防控制中心和變配電所值班室。

2．2 規范施工安裝工藝

嚴格執行GB 50303―2002《建筑電氣丁程施工質量驗收規范》標準：使用符合國家標準的導線，杜絕三無產品；保持導線的安全距離；商場內嚴禁導線明敷；在有可燃物的場所，應穿鋼管保護；在沒有可燃物的場所，可采用穿阻燃硬塑料管保護；導線接頭要連接可靠；不允許有導體現象；安裝過程中，不要傷及導線的絕緣層。

2．3 加強用電管理和配電線路的維護檢查

用電設備容量增加應及時更換導線，使負荷電流控制在導線的允許載流量之內。調整回路，注意使各相負荷基本平衡，在照明配電箱的進線處，負荷不平衡度應保持在25％ 以內。N線截面應和相線截面一致。

2．4 建筑內部裝修問題

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隨著我國經濟建設的發展和市場的繁榮，大型的綜合樓無論是在數量上還是在規模上都有了巨大發展。幾萬m2，幾十萬m2的建筑已到處可見，且使用功能日益多樣化。一般為商場與辦公，商場與住宅，商場與商住，商場與賓館等相結合，而商場又集購物、餐飲、休閑、娛樂于一體。從消防角度來看，人員密集場所一旦發生火災，從消防隊員的撲救到人員的逃生等，都有著更大的困難和更高的技術要求。因此，防止大型綜合樓的火災是非常必要的。

1.電氣火災的隱患

電氣火災形成的根本原因在于用電過程中的熱效應。熱量的聚積導致溫度的升高，絕緣材料的受損直至燃燒成為火源引燃周圍可燃物質形成火災。綜合樓根據其自身特點，電氣火災隱患表現在許多方面，歸納起來大體有以下幾個方面：

建筑物內配電系統分支回路多，錯綜復雜，導線連接不牢固，對其保護措施缺失，容易造成導線連接處接觸電阻過大而出現電火花，繼而形成短路點。

線路長期過負荷運行，是指超過電氣線路和設備允許負荷運行的現象。線路發生過載的主要原因是導線截面積選用過小，實際負荷遠遠超出了導線的安全載流量，或在線路中加入過多或功率過大的設備等原因所造成的。

綜合樓中的商戶或攤位（柜臺）租賃更換頻繁，每次更換帶來的重新裝修對原設計的配電線路改動較大，用電負荷往往超出原設計回路導線的允許載流量。用戶在經營過程中，有時還接入一些大功率臨時用電設備，使電氣線路在較長時間內處于過負荷狀態，導線絕緣的熱老化，成為電氣火災形成的潛在原因。

建筑電氣系統中配有許多開關、接觸器、繼電器等電氣接插件，由于在安裝、使用及維護方面的原因電氣接插件容易產生電弧、發熱現象，其火災危險性很大。有的建筑電氣把幾十個用電器同時開啟且持續時間長，火災危險極大。

不平衡電流使中性線的絕緣受損。綜合樓對各商戶大多采用單項供電，各支路用電負荷相差較大，往往很難做到三項負荷基本平衡，在中性線上產生較大不平衡電流，尤其在中性線截面小于相線截面時（有些工程中性線截面按相線截面的1/2選取），在中性線導體上的最大電流已超過該導體允許載流量的情況下，中性線過熱加速其絕緣老化，以致釀成火災。

配電系統泄漏電流可引發電氣線路的接地故障。據火災資料統計，電氣線路接地故障引發的火災次數已占到電氣致災因素的52%，單項接地短路故障所形成的電火花、電弧更是許多電氣火災的直接原因。因此，監視配電系統的泄漏電流變化，實際上是監視回路導線的整體絕緣狀況變化，可以發現電氣火災的前兆。

2.電氣火災的預防

電氣火災的預防，必須針對火災發生的原因，采取對應措施，即預防電氣線路和用電設備發生的接地故障，限制導線過負荷運行，保持導線絕緣的良好性，裝設合適的保護設備，以及加強建筑電氣監督管理人員的工作態度和專業水平。

強調建筑電氣短路的火災防范

防止建筑電氣線路短路的措施主要有：第一，嚴格按照《電氣設計規范》的規定，設計、安裝、使用和維修電氣線路。第二，防止電氣線路絕緣老化，除考慮環境條件的影響外，還應定期對線路的絕緣情況進行檢查。第三，不同的工作環境，電氣線路中導線和電纜的選擇和敷設，應根據相應的國家標準規定進行。第四，加強電氣線路的安全管理，防止人為操作事故和未經允許情況下亂拉亂接線路。

重視建筑電氣照明的火災防范

防止建筑電氣照明火災的措施主要有：第一，要根據燈具的使用場所、環境要求選擇不同類型的燈具。第二，照明燈具在把電能轉換成光能的過程中，都伴隨有能量損耗，致使燈具表面溫度較高。所以要根據環境場所的火災危險性來選擇照明燈具，而且照明裝置應與可燃物，可燃結構之間保持一定的距離，嚴禁用紙、布或其他可燃物遮擋燈具。第三，燈具應安裝在不燃的基座上，盡可能安裝表面溫度較低的燈具，采用埋入式安裝在吊頂里面的燈具，與吊頂之間應作隔熱處理。照明光源盡可能采用冷光源，沒有條件的應保證燈具與可燃物之間的安全距離或采取隔熱措施。第四，鎮流器與燈管的電壓和容量應相匹配，鎮流器安裝時應注意通風散熱，不能讓鎮流器直接固定在可燃物上。第五，安裝有表面溫度較高的燈具時，應對燈具正面和散熱孔加裝鉛絲防護網或不燃材料制作的擋板，以減輕燈具爆裂時玻璃碎片和熾熱的燈絲飛濺造成危害。第六，采用霓虹燈時要特別注意安全問題，一般霓虹燈的工作電壓高，火災危險性大，安裝霓虹燈的燈柄、底板應采用不燃材料制作，或對可燃材料進行陰燃處理。第七，要避免在燈光裝置區域懸掛旗幟或發射彩帶等空中移動物體，以防這些物品與高溫燈具直接接觸并發生纏繞或碰撞而引發火災。

抓好建筑電氣系統輔助設備的火災防范

防止建筑電氣系統輔助設備火災的措施主要有：第一，認真按照規定選型并按規定正確安裝，不應安裝在易燃易爆、受震、潮濕、高溫或多塵的場所，應安裝在干燥明亮、便于進行維修及保證施工安全、操作方便的地方。第二，避免安裝臨時插座，有實際需要的應充分考慮到電源線路的負荷承載能力，選擇適當型號的電插座，在承載力范圍內聯接用電器，并要注意它的運行狀態。第三，開關、接觸器、繼電器等電氣接插件應慎重選擇，要選擇優質合格產品。

d.建筑內部裝修問題

鑒于業主和商戶二次裝修過程中，裝修公司對電氣線路施工不規范、隨意性較大的現實情況，建議國家有關部門在《建筑內部裝修設計防火規范》中，增加對電氣線路設計、施工相關的約束性條款。

e.加強建筑電氣的監督管理

國家對建筑電氣各項工作都進行了規范，但在實際中往往執行不到位，因此，當務之急是提高各方的意識，按照規范建立完善的責任問責制度，調動各方的積極性，盡可能避免火災的發生。

篇5

[關鍵詞] 煤礦公寓； 電氣線路火災； 電氣火災監控系統

煤礦公寓是人員高度密集的場所，是職工休息、學習、生活的重要地方。公寓火災安全管理事關職工人身和財產安全，其安全狀況關系到煤礦正常的生產和生活秩序；關系到煤礦和社會的穩定。近年來，隨著社會的不斷發展、科學技術的快速進步、人們生活水平的逐步改善，煤礦公寓的用電狀況發生了巨大變化，公寓內使用的電器種類繁多，用電負荷劇增，造成電氣火災事故隱患增多，而公寓一旦發生電氣火災事故，其嚴重性和危害性遠高于其它場所。因此通過高科技手段對公寓電氣火災做到早期預警、預報，使電氣火災的預防達到有的放矢，真正做到防患于未然，具有重大的現實和社會意義。

一 煤礦公寓電氣線路火災的主要形式

1.1 短路火災

電氣線路中的裸導體或絕緣導線的絕緣保護層破損后由于各種原因造成相線與相線、相線與零線、相線與保護線的連接，在回路中引起電流瞬間驟然增大的現象叫短路。短路時在短路點產生強烈的火花和電弧，同時由于系統阻抗突然減小、電流突然增大，在極短的時間內會產生很大的熱量，大大超過了線路正常工作時的發熱量，這個熱量不僅能使絕緣層燃燒，而且能使金屬熔化，引起鄰近的易燃、可燃物質燃燒，從而造成火災。

1.2 過載火災

電流通過導線流動時，會使導線發熱，溫度升高。在電氣線路中，允許連續通過而不至于使導線過熱的電流量稱為安全載流量，當導線中出現流過的電流超過安全載流量的現象時就叫過載。一般導線的最高允許工作溫度為65度，如果導線流過的電流超過了安全載流量，容易引起導線的溫度不斷升高，會使導線絕緣層加速老化，甚至損壞；當嚴重過載時，甚至會引起導線的絕緣層發生燃燒，并能引燃導線附近的可燃物，甚至進一步引發短路，從而造成火災事故。

1.3 漏電火災

在電力系統中因為某種原因造成帶電導體的絕緣損壞，絕緣電阻顯著下降時，發生在不同電位導體之間，如導線之間，導線與大地之間有非正常電流流過的現象叫漏電。漏電可使導體局部帶電，會給人們造成嚴重的或致命的觸電危害；同時當漏電發生時，漏泄的電流如遇電阻較大的部位時，會產生局部高溫，致使附近的可燃物著火，從而引起火災；此外，在漏電點產生的漏電火花，電弧、過熱高溫等同樣也會引起火災。

1.4 接觸不良火災

導體相互連接時，連接的地方都有接頭，在接頭的接觸面上形成的電阻稱為接觸電阻。接頭的接觸形式大體分為點接觸，線接觸和面接觸，一方面由于接觸面的凹凸不平或接觸面接觸壓力不夠，金屬導體間的實際接觸面減小，接觸面附近有效的導電截面大大縮小，因而導致接觸電阻的增大，另一方面金屬導體接觸面在空氣中可能形成一層導電性能很差的氧化膜附著于表面，也可以使接觸電阻增大，線路接通電源之后，電流通過導線、接頭和設備就會發熱，這是正常現象。如果接頭做得好，接觸電阻不大，連接點的發熱量就小，可以保持正常溫度。如果接頭接得不好，造成接觸部位的接觸電阻增大，在一定電流下，就會在此處產生大量的熱量，形成高溫。因此，接觸電阻較大的連接位置就會強烈發熱，使溫度急劇升高使金屬導體變色甚至熔化或引起導線絕緣層的燃燒，以致造成附近的可燃物質燃燒引起火災。

1.5 諧波火災

在理想的電力系統中，電流和電壓都是純粹的正弦波。所謂諧波，即在交流電網中，由于大量非線性電氣設備如節能燈、熒光燈、計算機、鎮流器、UPS電源等的投入運行，其電壓電流波形已不是完全的正弦波波形，而是不同程度發生了畸變。在三相負荷平衡的低壓配電系統中，當每相所載電流相等時，中性線中沒有電流；當三相負荷不均衡時，經過矢量合成以后的電流才流過中性線，一般都小于相線上電流。利用這一特點，中性線導線截面一般比相線減少一半或與相線相同，以利節約材料。當相線中含有三次諧波時，諧波電流將在中性線上疊加，而非相互抵消，嚴重時諧波電流甚至超過相線電流，以3倍于相線的電流通過中性線，使中性線電流大大超過其安全電流值，當負載不平衡時，中性線過載會更嚴重。這種狀態下就有可能造成導線過熱引起線路周圍可燃物起火或中性線熔斷，形成中性點偏移，造成各相電壓不平衡，燒壞線路中接入的電器設備進而引發火災。

二 電氣火災監控系統介紹

2.1 系統特點

電氣火災監控系統是一種新型的以預防為特點的實時監控系統。電氣火災監控系統與傳統火災自動報警系統不同的是，傳統火災自動報警系統是在火災發生后為了減少損失，而電氣火災監控系統早期報警是為了避免損失，所以其特點是作用于電氣火災發生前，探測配電系統的漏電電流、異常溫度等相關異常參數，當達到設定限值時發出報警，在電氣火災形成前排除隱患或切斷故障電路，可以顯著降低發生電氣火災的機率。

2.2 基本組成

根據國家標準GB14287-2005《電氣火災監控系統》以及相關規范《電氣火災監控系統的設計方法》，電氣火災監控系統主要由報警監控主機、剩余電流式電氣火災監控探測器、溫度探測器、傳感器組成。其中，報警監控主機放置在消防監控中心或值班室內，剩余電流式電氣火災監控探測器和傳感器安裝在現場配電柜、箱內。其中，剩余電流式電氣火災監控探測器又由監控探測器和剩余電流互感器所組成。測溫式電氣火災監控探測器由監控探測器和測溫傳感器所組成。

2.3 工作原理

電氣火災監控系統是基于監控探測器、運行于計算機的軟件/硬件系統，通過對配電回路的漏電電流、過電流、溫升等火災危險參數實施監控和管理，從而達到預防發生電氣火災的目的。其基本原理是，當電氣設備中的電流、溫度等參數發生異常或突變時，終端探測器利用電磁感應原理、溫度效應的變化對該信息進行采集輸送到監控探測器，并與報警設定值進行比較，一旦超出設定值則發出報警信號，同時也輸送到監控設備中，再經監控設備進一步識別、判定，當確認可能會發生火災時，監控主機發出火災報警信號，點亮報警指示燈，發出報警音響，同時在顯示屏上顯示火災報警地址等信息。當必要時還能聯動切除被檢測到剩余電流超標或溫度異常的配電回路、同時也可以與火災自動報警系統或配電監控系統等進行數據交換和共享。值班人員則根據以上顯示的信息，通知專業人員迅速到事故現場進行檢查處理。

2.3.1 剩余電流互感器工作原理

剩余電流是指流過剩余電流動作保護裝置主回路電流瞬時值的矢量和。剩余電流互感器是剩余電流式電氣火災監控探測器的基本模塊，當回路中的電流矢量和不為零時，互感器的二次側產生電流信號，對該電流信號進行采集處理后就可得到該回路中的實際剩余電流值，考慮電氣線路的不平衡電流，線路和電氣設備正常的自然泄漏電流，因此實際電氣線路都存在正常的剩余電流，只有當檢測的剩余電流達到報警設定值時才報警。

2.3.2 測溫式電氣火災監控探測器工作原理

鉑電阻溫度傳感器是利用金屬鉑在溫度變化時自身電阻值也隨之改變的特性來測量溫度的，適用于各種狹小空間高精度測溫領域，可以對現場的溫度進行連續測量，能夠有效的防止電線、電纜發熱導致的電氣火災。

三 電氣火災監控系統在煤礦公寓應用中的注意事項

3.1 確定煤礦公寓低壓配電系統的接地型式及電氣火災監控系統的保護分級

低壓配電系統的接地形式有TN-S型、TN-C型、TN-C-S型、TT型、IT型。按照相關規范要求，電氣火災監控探測器適合安裝在TN-S系統或局部TN-C-S系統及TT系統的場所。

根據煤礦公寓低壓配電系統的設置和具體設備的配電情況，電氣火災監控報警系統可采用叁級或兩級保護，叁級保護分為末端保護、中端保護和首端保護；兩級保護分為末端保護和首端保護。

末端保護：末端保護的主要目的是防止人身觸電事故，是對火災防護的補充。末端保護通常采用無延時漏電斷路器，不納入電氣火災監控報警系統的集中監視和控制。

中端保護：中端保護主要是對低壓配電系統中末端線路和末端線路上的設備進行保護。通常采用電氣火災報警系統檢測漏電電流及異常溫度。

首端保護：首端保護是對低壓配電系統中進戶線路、主配電饋出線路及設備進行保護。本級保護同樣由電氣火災監控報警系統實現。

通常在煤礦公寓設置剩余電流式電氣火災監控探測器的原則是，在新建高層煤礦公寓中應采用叁級保護，在低壓配電室的各饋出回路配置首端保護；樓層配電柜、區域配電柜等處配置中端保護；在終端配電箱處配置末端保護。

3.2 分析配電系統圖確定監控探測器的安裝位置

電氣火災監控系統的監控對象是供配電系統，供配電系統圖是電氣火災監控系統的設計基礎。研究分析煤礦公寓低壓配電系統的相關圖紙，可以了解煤礦公寓供配電系統的具體供配電方式、回路數、各區域的用電性質和功率、各配電柜內主要斷路器的規格型號、電纜或銅排的截面尺寸及載流量等信息。通過對煤礦公寓電氣設備的分布情況進行調查核實，確定配電設備的位置，根據系統設計需要把每一個監控探測器分配到相應的配電設備上，并以此來確定需要安裝的探測器數量。

3.3 電氣火災監控系統的信息檢測與傳感器安裝原則

電氣火災監控系統的信息檢測，主要有漏電電流和溫度兩種檢測方法。

線路漏電電流的檢測對于交流單相供電系統，只要兩根電源線L、N穿過剩余電流互感器即可，對于交流三相供電系統，L1、L2、L3、N線需同時穿過，此后要求中性線不允許再接地，保護PE線不得穿過剩余電流互感器。

溫度檢測是對配電設備有異常發熱現象為基本原則進行檢測的，當需要對重要場所的配電箱、柜內部及導體連接部位監測溫度時，宜設置測溫式電氣火災探測器。當被檢測對象為絕緣體時，宜采用接觸式布置，將探測器直接設置在被探測對象的表面。當需要對配電柜內部溫度變化進行監測時，可靠近發熱部件，采用非接觸式布置。

3.4 固有自然泄漏電流估算及協調配合分級設置報警值

電氣火災監控系統的報警設定值應綜合考慮配電系統及用電設備的自然泄漏電流，同時遵照剩余電流報警設定值必須大于被測回路自然泄漏電流值的原則。被保護電氣線路和設備正常工作時的自然泄漏電流值，能夠根據經驗計算公式并參照線路和設備常用自然泄漏電流值基本確定下來，并以此數值為依據，初步設計報警電流值。最后確定實際的報警設定值，還需要具體安裝調試時在現場進行數據實測檢驗。如果發現實測泄漏電流比設計估算的正常自然泄漏電流大很多，需要注意是否有不規范錯誤施工或設備質量不合格等情況發生。

剩余電流式電氣火災監控系統的報警值設置范圍，按照國家標準的規定，應在20mA―1000mA之間，報警值應在設定值的80―100%之間。因此按照要求，一般將總進戶電源處的剩余電流動作值設定為400―800mA，分支電源饋出線路上的剩余電流動作值設定為100―400mA。電氣火災監控探測器的報警設定值，應不小于被保護電氣線路和設備的自然泄漏電流最大值的2倍，且不大于1000mA。在兩級或多級監控探測系統中，報警電流設定值應設計為具有選擇性，即上級探測器的報警電流設定值至少是下級探測器中最大的報警電流設定值的1.5倍，但不應大于1000mA。

結束語

隨著社會的發展，科技的進步，必然有越來越多的用電設備進入煤礦公寓使用，而煤礦公寓做為人員高度聚集場所，設置電氣火災監控系統是避免電氣火災的有效手段，是火災主動報警系統的預報警體系及有效的補充，可使電氣火災防患于未然，保障職工的人身及財產安全，同時帶來較好的社會效益和經濟效益。

[參考文獻]

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