东莞市轨道交通有限公司 广东东莞 523000
摘要：近年来，我国的城市轨道交通快速发展，在地铁的电气设备安装数量方面非常复杂和庞大，在电气设备安装应用方面也相对提高了地铁自动化的水平，但也存在一定的火灾安全隐患。在我国的电气设备问题引发的火灾频频发生，这警醒着我们，是否应在电气火灾监控方面下足功夫，对于已安装的电气火灾监控系统的东莞地铁，现对维保及应用提出了相关意见。
关键词：地铁设备；监视功能；维保；电气火灾系统
1 引 言
我国城市轨道交通大部份都建造在城市地下，据国家安全事故通报信息统计，全国每年都发生多起电气火灾事故，随着电气产品使用量增多，全国发生的电气故障引发的火灾（电气火灾）在炎灾事故总数中占比例越来越高，其中，电气火灾已占各类火灾的事故的41%以上（见下图)，电气火灾在城市火灾事故中已列入火灾成因的首位。
地铁作为社会公共场所，在设备对监测手段的安全、防火、防爆要求很高，由于地铁的存在大量电气设备、线路多等特点，存在电气火灾发生的安全隐患，地铁对于突发火灾事件处置上，虽有应急处置方案和气体灭火系统应对，按照消防“预防为主，防消结合”的工作方针，电气火灾监控系统就是加强预防火灾的手段之一，因上，在地铁车站安装电气火灾监控系统，可以提前预防火灾的扩大化，提前发现电气火灾的安全隐患，并及时提醒工作人员去解决隐患，大大减少火灾造成国家财产的损失。
图1 火灾比例图
2电气火灾发生特点
电气火灾主要是由电气设备及电气线路上的产生的高温或电火花、电弧等导致的，主要表现由相间短路、泄漏电流（又称剩余电流）、接触电阻、过负荷四个方面。一般来讲，电火花与电弧是由于供电设备或线路绝缘水平下降导致，而供电线路的剩余电流的大小预示着线路和供电设备的绝缘水平状况。只有通过有效地实时监测电气设备（含电气线路）的运行温度及剩余电流的大小，可通过报警信息，提醒相关工作人员进行处理，即可全面掌控事故安全隐患，防止灾害情况发生。
3 电气火灾监控系统功能组成
在东莞地铁的电气火灾监控系统是集成于综合监控系统，按照中央级、车站级、现场级的三级设置，该系统在综合监控设备室的电气火灾监控设备（监控主机）、测温式电气火灾监控探测器、剩余电流式电气火灾探测器、数据集中器及系统软件组成。
电气火灾监控系统可监测电气设备的温度、剩余电流的越限预警、报警功能。可通过对电气设备及供电线路的温度、剩余电流的实时在线检测及数据分析处理，实现以下基本功能及高级功能：
基本功能：
1、实时监测被测点处温度、显示并存储温度信息；2、实现监测点温度越限的实时告警、定位及联动；3、实时监测被测点处剩余电流、显示并存储剩余电流信息；4、实现监测剩余电流越限的实时告警、定位及联动；
高级功能
1、具有监测信息数据的长期保存、查询、统计功能；2、具有自检及故障报警功能；3、具有网络通信互联功能；4、具有操作权限的安全管理功能。
对于基本功能及高级功能基本能满足设备监测，对于这些长期、大量数据的统计分析，可实现对电气设备的状态评估和状态检修提供依据，可节约检修费用和管理费用，降低检修事故率，提高电气设备的可靠性。
同时这此信息数据可为检修部门、监测部门、生产管理部门、技术管理部门、安全管理部门等提供设备运行的数据和图表，进行综合分析参考。
3.1电气火灾监控系统方案
测温式电气火灾监控探测器、剩余电流式电气火灾监控探测器将其探测信号以蓝牙无线方式传输给数据集中器，数据集中器将处理后的信号经过RS485接口上传到监控主机。监控主机实现对其各种信号的处理、报警、控制、显示、统计、管理、通信等功能，并将报警信息通过RJ45接口（通信协议TCP/IP modbus协议）上传到综合监控系统。
3.2电气火灾监控系统设备设置和安装
3.2.1剩余电流探测器的安装
（1）剩余电流式电气火灾探测器的设置
1）380V馈电回路设置剩余电流式电气火灾探测器。安装在各配电箱进线回路处。
2）安装剩余电流式电气火灾探测器时，三相火线及中线必须一起穿过探测器，PE线禁止穿过探测器；安装剩余电流式电气火灾探测器后，应满足原有电气设备的绝缘标准。
3）剩余电流式电气火灾监控探测器报警的泄漏电流不应小于被保护电气线路和设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍。
4）剩余电流式电气火灾监控探测器应用于报警，不自动切断保护对象的供电电源。
5）剩余电流式电气火灾监控探测器工作电源在配电箱提供，电源接口在开关柜内自带的一组专用（AV220V）空气开关端子处，开关端子数量宜与剩余电流探测器的数量匹配。
6）剩余电流探测器是用于380/220V馈线回路剩余电流的探测。是将某一馈线回路各相（A相B相C相）和中线同时穿入同一剩余电流探测器而工作的。
图2 回路剩余电流监测示意图
7）蓝牙剩余电流式电气火灾探测器主要由剩余电流探测器、发射器模块、电源转换器组成。同一柜中的剩余电流电源转换器可与蓝牙测温式电气火灾探测器中的电源转换器公用。
8）探测互感器有方形、圆形等系列产品，可根据实际电气回路的尺寸和形状生产。回路电流穿过剩余电流探测器，剩余电流探测器将反映回路剩余电流的大小。检测范围（25-1000）mA。
9）发射器模块将探测互感器探测到的信号进行处理、转换，形成数字信号发射出去，同时经过多种校验后确定信号传递的准确性和可靠性。发射器模块绝缘材料封装，尺寸131*72*38mm，可安装在探测互感器上，也可分开安装；发射器模块与探测互感器通过信号屏蔽软线连接，这种设计非常适于现场的安装，软线长度随工程的具体位置而定。
图3 配电柜内安装
10）剩余电流式电气火灾探测器工作电源开关柜提供，电源接口在开关柜内自带的一组专用（AV220V）空气开关端子处。
3.2.2测温式电气火灾探测器在400V上的设置
1）测温式电气火灾探测器的设置应以探测台式电气设备接头异常发热为基本原则，设置在电容器接头、变压器接头、母线接头、开关触点等发热部位。测温式电气火灾探测器，采用直接接触式安装，并满足原有电气设备的绝缘标准。
2）测温式电气火灾探测器工作电源开关柜提供，电源接口在开关柜内自带的一组专用（AV220V）空气开关端子处。
3.2.3数据集中器的安装
1）一个配电室安装2个数据集中器，接收各个蓝牙测温式电气火灾探测器发出的信息和蓝牙剩余电流式电气火灾探测器发出的信息，处理后及时通过RJ45接口上传到监控主机。一般安装在离开地面1.3米为妥，操作简单方便。安装处与各个探测器之间最好不要有带有钢筋的隔离墙，以免人为地减弱信号强度。数据集中器将接收到的信号，通过RS485将信号传送到监控主机。
2）数据集中器工作电源最好采用UPS电源，引入到配电箱空气开关端子处。
3.2.4 监控主机的安装
监控主机安置在主控室，要有利于接线（电源线、网络线、继电器输出报警线等）水平摆放平稳，固定牢固。
监控主机通过RJ45接口将接收到信号处理后进行显示、报警、统计等，同时可将实时信号通过RJ45接口上传给综合监控系统；报警信号和火灾信号还可通过主机自带的继电器端子与FAS控制器的CT模块相连，实现联动。
3.2.5 RS485总线的安装
RS485总线采用2.*1.0 屏蔽双绞线。从主机出发，沿弱电桥架敷设，外套镀锌钢管。敷设至现场低压室、环控室。
4、维护保养注意事项
为了更好维护设备，确保设备稳定性，维保人员须严格按照《电气火灾监控系统设计、施工及验收规范》DBJ/T15-77-2010进行维护保养。
在设备的日常运行中应注意以下事项：
1）注意保护安装现场的各探测器的完好性。为了达到尽可能的进行精确温度测量的目的，感温探头必须尽量靠近被测对象，因此在检修、更换被测对象的过程中，注意不要伤害到近处的感温探头，以便保证现场数据采集的完整性，并保证系统运行的可靠性。
2）由于电气火灾监控设备主机是光机电一体化设备，对运行环境的要求较高，因此要尽量保证设备安装场所的温湿度适宜性及环境中无尘、无腐蚀性、无电磁干扰等。
3）定期对系统中探测器、数据集中器、设备主机进行完好性检查，一旦发现隐患及时处理并定期清理设备上的灰尘。
4）严格执行用户权限管理制度，不要随意设置、更改监控设备主机的工作参数。
5、结束语
对于消防安全的“预防为主，防消结合”的工作方针，在地铁内设置电气火灾监控系统，体现了公司管理层对消防安全的高度重视，在加强预防火灾的同时，维护及应用的工作人员应不断提高维护水平和专业知识，以保证设备稳定性，减少电气设备火灾的发生率。
参考文献：
[1]《电气火灾监控系统设计、施工及验收规范》DBJ/T15-77-2010
[2]刘 沙，杨 庆，陈 辉 地铁隧道火灾探测系统设置探讨[期刊论文]-消防科学与技术 2007，26（4）
论文作者:陈锦焱
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/8
标签：火灾论文; 电气论文; 探测器论文; 电流论文; 剩余论文; 测温论文; 监控系统论文; 《基层建设》2017年第13期论文;