摘要：电气火灾监控系统能有效防护因剩余电流等原因所引起的电气火灾事故，因此越来越多的在电气成套设备中采用。而电气火灾监控系统的设计不仅应考虑其功能、布点、选型要满足配电线路的保护需要以及国家相关的标准规范，也应考虑在电气成套设备内及施工中实际安装需要的问题。

关键词:电气火灾监控系统；电气成套设备；施工

引言

由于近年来在建筑物中的火灾事故中电气火灾事故的比例居高不下，使得人们用电安全意识及要求逐步增强。因此有关专家呼吁在设计中采取有效的防范措施，政府的有关部门也制定和修改了相关的标准规范。现在的建筑电气设计中更多的选用了电气火灾监控系统装置，这使得这一技术在电气成套中的应用也越来越广泛。

一、电气火灾监控系统在防范电气火灾方面的作用及工作原理

(一)建筑电气火灾的成因及预防措施

建筑电气火灾主要由短路、过载、接触电阻过大、泄漏电流、电气电弧等原因所形成。配电回路中设计采用的断路器、熔断器及末端配电弧断路器可以有效地预防因短路、过载、电气电弧等原因所形成的电气火灾。但实际建筑中约有六成的电气火灾事故起因源于泄漏电流。当漏电故障点绝缘受损却未熔融，剩余电流达到300~500mA时，受损处容易释放出电弧或电火花，其阻抗较大短路电流较小又不足以驱动断路器等保护装置，致使电弧持续存在，局部温升可高达2000℃~3000℃,进而引燃明火。而这类由接触电阻过大、泄漏电流等原因形成的电气火灾的防护现阶段主要由电气火灾监控系统来实现。

(二)电气火灾监控系统的组成、工作原理及对电气火灾的防护作用

电气火灾监控系统一般由电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器组成。电气火灾监控探测器又包括：1)剩余电流式电气火灾监控探测器，由监控探测器和剩余电流互感器(对插式、闭合式两种)所组成。2)测温式电气火灾监控探测器，由监控探测器和测温传感器所组成。剩余电流式电气火灾监控探测器探测被保护线路中的剩余电流参数变化，这对防止因接地电弧性短路故障而引起的电气火灾具有有效的防护作用。测温式电气火灾监控探测器更主要的是监测线路过流温升、高次谐波电流代数叠加所引起的中性线长期温升、电动机及大型用电设备的温升及电气成套设备的异常温升等，这对因长期过电流温升和因接触不良的接触电阻过大的接点温升等原因而引起的电气火灾具有有效的防护作用。

电气火灾监控系统的工作原理是：电气火灾监控探测器的终端探头(剩余电流互感器、温度传感器等)采集被保护线路中的剩余电流和温度等参数异常变化的信息，并输送到监控探测器进行分析判断，若超出报警设定值范围则发出报警信号并同时输送到电气火灾监控设备。电气火灾监控设备接收、识别、分析、判断这些异常变化的信息，一旦确认为火灾信息，则发出声、光报警信号和控制信号，指示报警部位，记录并保存报警信息。一般信号存储时间不少于12个月，多采用总线制方式，以实现"遥调、遥测、遥控、遥讯"。

二、电气火灾监控系统的布点、选型及在电气成套设备中及施工中

的应用

（一）电气火突监控系统加装范围及类型

依据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-2005及(健筑设计防火规范》GB50016-2006的要求，对高层建筑、商店、剧院、电影院、体育馆等人员密集场所加装电气火灾监控系统，其安装布点要满足分级保护的要求，以实现缩小故障的停电范围。

目前电气火灾监控系统的类型有两种：1)“多功能漏电开关型”即在原有漏电开关的基础上扩展各种保护功能于一身，整合度高但故障率偏高，受安装尺寸限制开关容量小，并且需要改动配电箱线路，这对改造工程不适用，因此不建议采用。2)电气火灾监控设备与电气火灾监控探测器(互感器、传感器)分离配置型，这种类型不串入配电系统，只取样信号和脱扣控制，不会改变原有设计线路性能。故障率低，安装灵活，抗干扰性强，工作性能更稳定可靠。许多国际品牌例如施耐德、ABB都是采用这种形式，这也将会是电气火灾监控系统未来的发展方向。一般工程中均采用这种类型的电气火灾监控系统。

（二）电气火灾监控系统的布点、选型及在电气成套设备中的应用

在实际的工程中，电气火灾监控系统的监控设备是根据探测器的数量选型的，可为壁挂、立柜、琴台式集中监控，独立安装，采用总线控制，常设置于消防控制室内。而监控探测器更多的是安装在电气成套设备中的。由此可见，电气火灾监控系统虽然具有独立性，但又与配电系统密不可分，将其归入强电系统施工比较便于协调配合。因此对于电气火灾监控系统的选型设计，在设计阶段就应充分考虑安装的实际需要。而这些往往被认为是电气成套厂家和施工方的工作，是容易被设计所忽略的。可很多实际安装问题是受到电气成套设备柜型结构及其内部空间所限制的，是成套厂家和施工方所无法调整的，为安装布线带来诸多不便甚至无法安装，故在设计选型阶段应引起足够的重视。

设计时，在确定防火分区分布及保护范围的同时，要预定剩余电流动作值和动作时间以实现动作选择性分级保护的目的。一般情况下，电源处和分支线路选用低灵敏度延时型或动作特性可调的剩余电流保护装置与末端的用作直接接触防护的附加保护或间接接触防护的高灵敏度、快速动作型的剩余电流保护装置协调配合。依据《电气火灾监控系统)GB14287-2005,剩余电流式电气火灾监控探测器的报警值设置范围不应小于20mA,不大于1000mA,且报警值应在设定值的80%~100%之间。通常把电源总进线处的剩余电流动作值设定为400~800mA,分支线路的剩余电流动作值设定为100~400mA,并且不小于被保护电路正常运行时泄漏电流值的2倍，延时动作时间在02~05S。而末端应选用传统无延时的剩余电流式断路器，其动作电流应小于等于30mA,额定动作时间小于0.1s,这样就与电气火灾监控系统构成互补关系。

对于重要线路，包括消防、安防、应急电源等不容许停电的重要场所，一般设计时监控装置只报警不脱扣以保证供电的不间断性。当监控装置要求对配电线路的断路器进行脱扣控制时，与之配合的断路器分励脱扣器的电压以DC24V为宜，避免将强电引入电气火灾监控系统，致使设备毁坏系统崩溃。

除此之外，还要明确电气成套设备(配电箱、柜、盘)的位置及箱体尺寸。把每一个探测器和探测终端设备(剩余电流互感器、温度传感器)分配到相应的电气成套设备上，根据实际保护需要确定其数量和安装位置，进而选择适当的监控探测器类型。现阶段主要分为两类：整体式和分体式。一般整体式监控探测器置于进线开关下口并通过进线开关，多为导轨式安装，故在配电箱(柜)中预留位置即可。也有部分产品是直接在配电箱柜面板上嵌入式安装，此时设计除了考虑监控探测器的开孔尺寸要求，还要考虑箱体厚度的需要。尤其是暗装配电箱，要考虑其安装位置的墙体厚度是否满足安装条件，必要时调整配电箱的位置或改换其他型号的产品。若采用分体式监控探测器则监控探测器部分多为导轨安装，在配电箱(柜)内预留合适的安装位置即可。而探测器的终端设备剩余电流互感器的安装位置则要充分考虑配电系统出线电缆安装的空间。现在大多数厂家根据穿缆线经设计多规格的剩余电流互感器，也多为导轨式安装，便于安装。但对于一些配电柜柜型(例如GCK),由于其本身模数化设计，布局紧凑，使得出线接缆位置空间就比较狭小，加装剩余电流互感器后往往给施工带来很大的不便，甚至在施工现场出现折弯空间不够，无法接缆安装的情况。因此设计时除了关注监控探测器的性能指标，也要关注其安装尺寸，适时地调整柜型柜宽及电缆室的空间以满足安装要求。

（三）电气火灾监控系统施工及布线要求

施工时首先要确定低压配电系统的接地形式，加装电气火灾监控系统的配电系统接地形式是TT型或TN-S型。无论是单相或是三相配电系统都要求中性线N(零线)此后不许再接地，保护线PE不允许穿过剩余电流互感器。因此当配电系统的接地形式为TN-C型时进行改造后才可加装电气火灾监控系统。

温度传感器应直接安装在配电箱(柜)中关键位置，对于绝缘体加装在其表面即可。测量配电箱(柜)内部温度变化时，其安装位置应远离导电母线。安装布线的注意事项：1)监控设备与探测器之间的通讯线应采用双绞线，建议线径不得小于1.5mm²,若在强干扰场所时，通讯线应采用屏蔽双绞线，其屏蔽层应良好接地。2)严格区分N线和PE线，穿过剩余电流互感器的N线，不得作为PE线，不得重复接地也不可接触设备外露可接近导体。3)配电线路布线和电气火灾监控系统总线布线应分开走线，不宜交叉搭线。单独敷设剩余电流互感探测器信号线，并应使用带屏蔽的多芯控制线。4)为了有效预防因接触电阻过大引起的电气火灾，在导线间连接处或导线与电气火灾监控设备连接处都要可靠牢固连接，并定期检查紧固。

三、安科瑞电气火灾监控系统

（一）概述

Acre1-6000电气火灾监控系统，是根据国家现行规范标准由安科瑞电气股份有限公司研发的全数字化独立运行的系统，已通过国家消防电子产品质量监督检验中心的消防电子产品试验认证，并且均通过严格的EMC电磁兼容试验，保证了该系列产品在低压配电系统中的安全正常运行，现均已批量生产并在全国得到广泛地应用。该系统通过对剩余电流、过电流、过电压、温度和故障电弧等信号的采集与监视，实现对电气火灾的早期预防和报警，当必要时还能联动切除被检测到剩余电流、温度和故障电弧等超标的配电回路;并根据用户的需求，还可以满足与AcreIEMS企业微电网管理云平台或火灾自动报警系统等进行数据交换和共享。

（二）应用场合

适用于智能楼宇、医院、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。

（三）系统结构

（四）系统功能

 

1.监控设备能接收多台探测器的剩余电流、温度信息，报警时发出声、光报警信号，同时设备上红色“报警”指示灯亮，显示屏指示报警部位及报警类型，记录报警时间，声光报警一直保持，直至按设备的“复位”按钮或触摸屏的“复位”按键远程对探测器实现复位。对于声音报警信号也可以使用触摸屏“消声”按键手动消除。

 

2.当被监测回路报警时，控制输出继电器闭合，用于控制被保护电路或其他设备，当报警消除后，控制输出继电器释放。

 

3.通讯故障报警：当监控设备与所接的任一台探测器之间发生通讯故障或探测器本身发生故障时，监控画面中相应的探测器显示故障提示，同时设备上的黄色“故障”指示灯亮，并发出故障报警声音。电源故障报警：当主电源或备用电源发生故障时，监控设备也发出声光报警信号并显示故障信息，可进入相应的界面查看详细信息并可解除报警声响。

4.当发生剩余电流、超温报警或通讯、电源故障时，将报警部位、故障信息、报警时间等信息存储在数据库中，当报警解除、排除故障时，同样予以记录。历史数据提供多种便捷、快速的查询方法。

 

 

（五）配置方案