摘要：本文通过电气火灾成因及后果的分析，并结合规范中对电气火灾的定义及作用进行讨论。同时阐述了电气火灾系统的组成及原理，其相比传统漏电开关的优势。提出了设置电气火灾监控系统的必要性。
关键词：电气火灾监控系统 监测
一、前言
随着现代社会的发展，大型高层建筑越来越多，各种人员密集场所已经成为大家生活中必须出入的地方。建筑物内部各种电气线路也越来越多。据统计每年由于电气线路过载、短路、施工不文明、绝缘材料老化等原因，使导线或电缆的绝缘材料损坏引发的火灾中，电气火灾数约占总火灾数的30%，在公共聚集场所甚至达到46%。目前的火灾自动报警是在火灾发生前，建筑物内产生烟雾或温度升高，被灵敏度较高的感烟或感温等探测器所察觉而报警，但这些探测器对线路损坏而产生的微小电弧是无能为力的，正是这些电弧的“星星之火”产生的高温，引燃了附近的可燃物造成火灾。因此，准确实时监控电气线路的故障和异常状态，及时发现电气火灾的隐患，及时报警、提醒有关人员去消除这些隐患，无疑是防止电气火灾的一个有力措施。
二、电气火灾的成因
短路、过载、漏电等电气事故都有可能导致火灾。设备自身缺陷、施工安装不当、电气接触不良、雷击静电引起的高温、电弧和电火花是导致电气火灾的直接原因。周围存放易燃易爆物是电气火灾的环境条件。
（1）设备或线路发生短路故障，电气设备由于绝缘损坏、电路年久失修、疏忽大意、操作失误及设备安装不合格等将造成短路故障，其短路电流可达正常电流的几十倍甚至上百倍，产生的热量（正比于电流的平方）是温度上升超过自身和周围可燃物的燃点引起燃烧，从而导致火灾。
（2）超过了导线额定的安全载流量，电气设备长期超载（超过额定负载能力），引起线路或设备过热而导致火灾。
（3）接触不良引起过热如接头连接不牢或不紧密、动触点压力过小等使接触电阻过大，在接触部位发生过热而引起火灾。
（4）通风散热不良大功率设备缺少通风散热设施或通风散热设施损坏造成过热而引发火灾。
（5）电器使用不当如电炉、电熨斗、电烙铁等未按要求使用，或用后忘记断开电源，引起过热而导致火灾。
（6）有些电气设备正常运行时就能产生电火花、电弧，如大容量开关、接触器触点的分、合操作，都会产生电弧和电火花。电火花温度可达数千度，遇可燃物便可点燃，遇可燃气体便会发生爆炸。
（7）施工不规范造成的电气火灾。在工程的施工过程中，电气线路安装不规范，施工工艺不良，导线连接不实，接触不良，绝缘刮破等也是发生电气火灾的一个重要原因。特别是中性线连接质量差，如造成中性线断裂，易损坏设备绝缘，引起单相设备烧坏，甚至火灾。
三、电气火灾监控系统的定义及作用
规范GB14287-2014《电气火灾监控系统》中给出的电气火灾监控系统定义如下：“当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时，能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统，它由电气火灾监控设备、电气火灾监控探测器组成。”其中，电气火灾监控设备是指“能接收来自电气火灾监控探测器的报警信号，发出声、光报警信号和控制信号，指示报警部位，记录并保存报警信息的装置”；电气火灾监控探测器是指“探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数变化的探测器”。
电气火灾监控系统又称为“漏电火灾报警系统”。所指的“漏电”解释实际上已与我们传统理解的大不一样，在相关规范中准确地说应该称之为“剩余电流”。剩余电流比漏电电流含义更广，它的定义是“低压配电线路中各相电流矢量不为零的电流。它包含了电器式线路缘损伤流入大地的故障接地电流、对地电容电流、谐波分量电流及电器设备和线路正常运行时对地的泄露电流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因带电导体间相与相间及相与N线间的短路应靠保护电器切断电源，当故障电流值小于过电流保护装置的动作电流值的电弧短路确难以切断电源，电气火灾的有关报道中接地故障电弧引起的火灾多于带电导体间的短路，因此，对于接地故障无论是金属性的还是电弧性的短路都能利用剩余电流保护装置切断电源发出报警信号以利预知灾前隐患，及时采取措施消除隐患，避免火灾的发生。
四、电气火灾监控系统设置范围
根据《建筑防火设计规范》GB 50016-2014规定下列建筑或场所的非消防用电负荷宜设置电气火灾监控系统：
（1）建筑高度大于50m的乙、丙类厂房和丙类仓库，室外消防用水量大于30L/s的厂房(仓库)。
（2）一类高层居民用建筑。
（3）座位数超过1500个的电影院、剧场，座位数超过3000个的体育馆，任一层建筑面积大于3000㎡的商店和展览建筑，省(市)级及以上的广播电视、电信和财贸金融建筑，室外消防用水量大于25L/s的其他公共建筑。
（4）国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑。
五、电气火灾监控系统设计的组成及原理
1.电气火灾监控系统的组成
电气火灾监控系统的基本组成应包括：电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器等三个最基本产品种类。其中，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所组成；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。
2.电气火灾监控系统的工作原理
电气火灾监控系统的终端探测头（如剩余电流互感器、温度传感器等）对电气线路中的电流、温度等参数进行实时监测，当发现数据异常或突变时，利用电磁场感应原理、温度效应的变化对该信息进行采集，并输送到监控探测器里，经放大、A/D转换、CPU对变化的幅值进行分析、判断，并与报警设定值进行比较。一旦超出设定值则发出报警信号，同时将信号输送至监控设备，再经监控设备进一步识别、判定，当确认可能会发生火灾时，监控主机发出火灾报警信号，点亮报警指示灯，发出报警音响，并在液晶显示屏上显示火灾报警等信息。值班人员则根据报警提示，迅速对事故现场进行检查处理，并将报警信息发送到集中控制台。
六、传统漏电开关的缺点
（1）传统的漏电开关采用机械式被动保护，无法主动对火灾隐患进行防御。缺乏智能监控模块的配置，使得保护动作往往在电气线路出线故障之后才进行。
（2）传统漏电开关保护动作慢，精度不高。传统开关采用机械式偏心位移分断电源，分断速度较慢，而且工作中的剧烈震动极易导致元器件失灵，造成灵敏度下降。
（3）传统保护模块各自分立，无法联系成为统一的有机体，不具备系统监控，无法远程控制。导致对问题发现和解决的滞后，给后期安全运行安全管理带来隐患。
七、结语
可见，随着城市中高层住宅的迅速崛起和人们生活水平的不断提高，家用电器的普及达到了前所未有的程度，城市居民用电量的成倍增长使得电气火灾也随之剧增，从上世纪八十年代起，电气火灾便逐渐成为各类火灾中的主角。电气火灾监控报警系统的诞生，对于提前预测火灾或者及时对火灾进行报警，减少人们生命财产损失，减少火灾的社会危害方面都发挥了不可忽视的作用，受到了市场的欢迎，电气防火监控系统将成为减少电气火灾的主要防范手段，其安装的重要性和必要性不言而喻。
参考文献
[1].GB14287.1-2014《电气火灾监控系统》
[2].GB50016-2014《建筑设计防火规范》
[3].GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》
[4].电气火灾监控技术的性能分析及其在工程应用中的注意事项. 半导体器件应用网 [2016-03-29]
论文作者:毛晏
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/19
标签：火灾论文; 电气论文; 电流论文; 监控系统论文; 探测器论文; 电弧论文; 线路论文; 《基层建设》2017年2期论文;