摘要：轨道交通车站机电设备密集、电气线路密集，容易发生电气火灾。电气火灾监控系统的设置可减少电气火灾发生的概率，目前轨道交通低压配电系统以设置剩余电流式电气火灾监控系统为主，但是存在部分回路报警的情况，本文就电气火灾监控系统和报警的原理进行诊断分析，并提出相关合理化建议。
关键词：电气火灾；电气火灾监控系统；报警
引言
城市轨道交通作为人员密集型场所，其消防系统的设计是保障市民生命财产安全和轨道交通运营安全的必要举措。为了防止电气火灾的发生，用于监测电气设备或线路温度及剩余电流的电气火灾监控系统，普遍应用于城市轨道交通的设计中，且一些电气规范中均明确要求在具有电气火灾危险的相应场所设置电气火灾监控系统，其重要程度不言而喻。然而，在轨道交通工程实际应用中，各城市在设计及施工过程中均会出现不同的一些问题。
1电气火灾起因
电气起火的原因有很多，例如：线路或设备的短路、电流负载过大、电路中有接触不良以及漏电现象等等。根据它们的主要表现型式可以归纳为两种：一种称为突发性故障，另一种称为渐变型故障。突变性故障包括短路和雷击这两种情况，其中短路又分为相间短路和接地型短路，这两者分别占据一半的比例；渐变型故障包括了温度过高、超负荷、漏电等情况。如果这些情况不能及时发现并解决，就会由“渐变型”发展成“突变型”，并且不可逆转。在渐变型故障发展的过程中，电能的释放出现异常，剩余电流（也称为泄漏电流）增加，相应的会导致温度增加或者有电弧产生。即使漏电电弧只有几百毫安，但是其产生的温度能达到几千摄氏度以上，会轻易的将其周围的物体引燃，从而引发火灾。
2电气火灾监控系统
2.1轨道交通电气火灾监控系统介绍
在轨道交通系统中对电气火灾监控系统进行使用，可以对电气火灾进行有效预防和监控。整个监控系统具备一定实用性，对于轨道交通电气设备可能出现的过热、电弧以及漏电现象等进行及时检测和反馈，并且此系统可以借助信息技术进行实时动态监控，对收集的信息进行及时处理和分析，一旦在实际使用中检测出任何有关安全隐患，就会立即发出警报声音，提示相关人员进行处理，进而能对轨道交通电气火灾进行有效防治。
2.2剩余电流式电气火灾监控系统工作原理
电缆线路在施工不规范或使用时间较长的情况下，会出现绝缘损坏，绝缘薄弱点有可能会产生接地电弧，接地电弧引起的火灾属于电气火灾中短路火灾的一种，其发生的几率很高，是导致电气火灾最大的隐患。为了减少其发生，应采取措施，及时发现接地故障，电弧性对地短路起火难以用一般的过电流防护电器防护，但是剩余电流检测对此类故障具有足够的灵敏性，且价格便宜，安装方便，可及时对接地故障做出反应，通过电气火灾监控系统切断电源或发出信号。
3电气火灾监控系统配置
3.1剩余电流式电气火灾监控探测器的设置
在轨道交通低压配电系统中，应在以下部位设置剩余电流探测器：弱电系统配电回路、密集母线槽回路、综合监控回路、动力照明各配电回路、给排水系统各配电回路、通风空调系统各配电回路、变电所交流电源屏配电回路、变电所直流电源屏配电回路、屏蔽门配电回路、电扶梯配电回路等。此外，消防动力配电系统也应设置剩余电流探测器。由于轨道交通系统中电气火灾监控系统只对供配电线路异常状态进行监视，不联动切断供电电源，且消防动力电源作为灭火救援的关键供电电源，更应该设置剩余电流探测器，保障消防供电安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆供电线路泄漏电流大于500mA时，还应在其下一级配电箱（柜）的分支出线回路设置剩余电流探测器，保障供电线路的安全。
3.2测温式电气火灾监控探测器
测温式电气火灾监控探测器主要监控电路中连接部位。这种监控探测器又分为两种：接触式探测器、非接触式探测器。在线路的连接处有可能出现电阻增大和导体接触面过窄等现象，这样会引起线路温度的升高，当温度达到一定程度，有可能会引燃周围的物体，从而导致火灾事故的发生。设计人员要根据实际具体的情况，合理的选择探测器。通常情况下，线路中温度最容易升高的部位，就是线路中的接头处，由于线路的接头处大多都位于开关柜或配电箱内，因此测温式电气火灾监控探测器设置在开关柜或配电箱中的情况居多。
3.3探测器功能选择
剩余电流式探测器适用于TN-S系统所有带电回路；而测温式探测器所测温度与负荷电流、接触电阻、环境温度等有关，对于持续运行的大负荷回路监测效果较好。1）根据GB50054—2011《低压配电设计规范》要求，“剩余电流监测或保护电器的安装位置，应使其全面监视有起火危险的配电线路的绝缘情况”，0.4kV开关柜各馈出回路均设置剩余电流式探测器。此外，环控柜总进线、冷水机组、自动扶梯、EPS、各弱电系统电源等长期运行回路增加测温功能（仅出线侧），对此，可采用同时具有监测剩余电流与测温功能的组合式探测器。考虑到一级负荷0.4kV开关柜主、备用回路是固定的，且末端ATS双电源切换具备自投自复功能，其备用回路通常是没有电流的，因此，一级负荷备用回路可不设测温式探测器。2）环控电控柜负责地下车站环控设备的集中配电与控制，与0.4kV开关柜类似，对各风机馈线回路安装剩余电流式探测器，对于长期运行设备（如大系统空调箱、排热风机、冷水机组配套水泵等）同时设置测温功能。但消防专用风机回路，其控制接触器平时是断开的，回路不带电，没有必要再设置探测器。3）采用树干式配电的三级负荷小动力箱等设备（若有）进线侧设置剩余电流式探测器。
4电气火灾监控系统误报警原因
电气火灾监控系统在实际使用中会有部分回路误报警，主要原因为：1）配电末端电缆或电线的中性线（N线）未穿过剩余电流互感器，正常工况下流经中性线的不平衡电流、谐波电流等被探测器误识别为剩余电流，导致剩余电流超过设定值，产生报警现象。2）配电电缆或电线的中性线（N线）未与相线从同一个方向穿过剩余电流互感器，原本相互抵消的不平衡电流因电流方向相反被放大为两倍，并被探测器误识别为剩余电流，导致剩余电流超过设定值，产生报警现象。3）配电末端电缆或电线的中性线（N线）穿过剩余电流互感器后，N线与PE线混接，正常情况下流经负载端中性线的不平衡电流、谐波电流改为经系统接地线（PE线）流至系统接地点，被探测器误识别为剩余电流，导致剩余电流超过设定值，产生报警现象。4）配电电缆或电线的中性线（N线）穿过剩余电流互感器后，在末端配电箱处与PE线直接短接，使设备端产生的不平衡电流、感应电流、非线性电流等正常情况下流经中性线的电流均部分分流至PE线上，被探测器误识别为剩余电流，导致剩余电流超过设定值，产生报警现象。
结语
电气火灾监控系统作为一种火灾的早期预警系统，是所有消防监控系统中的一个重要组成部分，体现了消防系统“以防为主”的安全设计理念，必将在未来的轨道交通的设计中得到更为广泛的应用，本文通过对电气火灾监控系统在工程应用中的一些常见问题进行分析和总结，旨在为各城市后续轨道交通系统的建设提供一些参考。
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[3]丁宏军.谈谈电气火灾监控系统的应用[J].建筑电气，2017（4）：3-6.
论文作者:董明友
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/18
标签：火灾论文; 电流论文; 电气论文; 探测器论文; 回路论文; 剩余论文; 监控系统论文; 《基层建设》2019年第18期论文;