摘要：本文主要简述了电气火灾监控系统，以及分析电气火灾监控系统工作原理，并总结了高层建筑电气火灾监控系统应用要点和智能电气火灾监控系统发展体现。
关键词：高层建筑；电气；火灾；监控系统
随着经济水平的提高，各类商业用电和民用电的使用量不断增加，由于用电管理和维护不到位，电气火灾事件呈现每年上升的趋势，给企业和个人造成严重的经济损失。根据相关调查显示，在高层建筑火灾事故中电气火灾发生的概率极高，对此，有关部门制定了一系列的标准和规范，为电气火灾监控系统的设计和应用奠定了良好的基础。电气火灾监控系统是预防高层建筑电气火灾的有效手段，当监控范围内的电气线路或者电气设备的相关参数超出报警阂值时，该系统能够及时发出声、光等报警信号，让监控人员掌握电气系统运行状态，采取有效措施进行有效的控制，避免电气火灾事故的发生，进而减少不必要的损失。因此研究和应用高层建筑电气监控系统具有重要的现实意义。
1、电气火灾监控系统
目前，电气火灾监控系统主要为剩余电流火灾报警系统和电气火灾监控系统，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。电气火灾监控系统由电气火灾监控设备、电气火灾探测器以及集中监控设备组成。
（1）电气火灾监控设备。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。
（2）电气火灾监控探测器。用于探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数。
2、电气火灾监控系统工作原理
（1）剩余电流检测元件
1）检测原理剩余电流检测原理如图1所示。图1中IL1、IL2、IL3为相线电流，IN 为中性线电流，Id 为相线L1在A 点的对地剩余电流，S 为任一封闭面。根据基尔霍夫定律，流入任一封闭面的电流有效值相量之和等于零，则有
整理得
图1 剩余电流检测原理图
从上式可知，穿过剩余电流检测元件三相四线制主电路的电流有效值的相量之和等于对地剩余电流，即图1中的Id。
2）在不同系统中的应用
剩余电流检测元件在不同系统中的应用如图2所示。
图2 剩余电流检测元件在不同系统中的应用
（2）系统工作原理
电气火灾监控系统通过探测器获得线路的电流信息，并通过现场处理设备对获得的信息进行运算和分析，判断是否存在电气火灾隐患，将结果通过二总线传送至集中监控设备。集中监控设备根据结果发出相应的指令，执行相应的操作。电气火灾监控系统安装在低压配电系统中的基本原理如图3所示。
图3 电气火灾监控系统的基本原理
（3）电气火灾监控系统的分级保护
剩余电流动作保护装置分别装设在供电系统的首端、中间及末端，构成两级或以上串接保护系统，且各级剩余电流动作保护装置的主电路额定电流值、剩余电流动作值与动作时间协调配合，实现具有选择性的分级保护。
根据用电负荷和线路具体情况的需要，一般可分为两级或三级保护，在总电源端、分支线首端或线路末端装设剩余电流动作装置。
采用分级保护方式时，上、下级剩余电流动作装置的动作时间差不得少于0.2s。上一级剩余电流保护装置的极限不驱动时间应大于下一级剩余电流保护装置的动作时间，其时间差应尽量小。
3、高层建筑电气火灾监控系统应用要点
电气火灾监控系统在实际的应用中难免出现问题，这就需要在实践中进行调整和修复，具体包括以下几点。
（1）系统接地
探测器和剩余电流互感器刚装设完毕，施工现场会遗留大量的接线问题，导致剩余电流误报警问题发生频繁，浪费检查时间。这就需要严格按照《剩余电流动作保护装置安装和运行》（GB 13955—2005）的接线指导，根据不同的接线要求选择合适的接地方式，做好系统的接地连接。
（2）抗电磁干扰试验
高层建筑电气火灾监控系统需要具备一定的抗电磁干扰能力，如果电气系统周围存在复杂的电磁场，很容易导致电气火灾监控系统无法正常工作，电气设备本身缺乏电磁屏蔽措施不仅会影响设备的正常工作，还会造成设备寿命缩短。建筑电气火灾监控系统的工作环境多种多样，要根据具体的应用地点来选择相应规格的设备。
（3）剩余电流的检测
电气火灾监控系统大都是通过对剩余电流检测为主、测温检测为辅。剩余电流检测一般应该在原有基础上提高不超过500mA 最佳。根据实际的应用场所和建筑内的电气设备的重要程度，在电气线路、电动机和配电箱等其他重要的设备都可以都安装测温监控探测器。
4、智能电气火灾监控系统发展体现
（1）火灾探测与报警
火灾自动报警系统在高层建筑内安装的比较普遍，这种系统有着很强的自动性，早期高层建筑火灾事故预防主要使用的就是这种系统。火灾探测器在电气火灾监控系统中占据着重要地位，是火灾自动报警系统中用来感应火情的，负责发出火警信号并显示火灾位置到控制设备上。火灾探测器的质量好坏直接影响着整个消防系统的效率。由于复杂的现实环境影响，不论何种探测器都会遭到不良环境因素大大小小的干预。随着使用时间的增加，火灾探测器也将面临着老化或探头上累积的杂志影响探头的敏感度而降低工作效率。但是，人工智能识别技术的出现和应用大大提高了火情判定的准确度，例如可以采用模糊识别技术处理相继探测到的信心情况，进而准确判断火情，从而有效预防和遏制火灾事故的发生。
（2）火灾信号传输
火灾探测器发出火情预警信号后，需要将这种报警信号传输到控制设备上，再由控制设备传输到消防控制室，这些信号传输任务都是由各种传输线路来完成的。火灾信号传输线路在整个火灾监控系统中发挥着重要的作用，直接影响着整个系统的工作效率。一旦火灾信号传输线路出现故障，就会影响报警信号的准确性，甚至会导致整个电气火灾监控系统丧失工作性能。不论采用哪种信号传输数据，都应该确保火警信息传递的准确、可靠与畅通。一般普遍采用的方法是在总线上添加总线隔离器，一旦出现问题时能够自动及时的关闭掉有问题的线路。
（3）主机安装技术
在建筑中安装电气火灾监控系统时一定要使系统中各个连接口的接线部位平稳牢固，在对监控系统主机进行安装时，主机位置的选择非常重要，一般都会选择主控制室。火灾监控系统的主机设备是整个系统的非常重要的一个部件，发挥着至关重要的作用，用来报警和显示经过处理的火警信号。所以，监控系统主机位置直接关系着整个系统的工作效率，有关人员一定结合实际环境选择最恰当的位置。
（4）网络布线技术
高层建筑火灾监控系统的网络布线也有着非常重要的作用。通常情况下，监控系统网络布线时应保证RS485总线贯穿于整个系统网络布线的各个环节中，使用RS485总线将火灾监控系统中的各种探测器与蓝牙采集设备连接起来，形成一种网状结构。当中尤其应该注意的是设备连接的时候要确保接头屏蔽网连接的稳定可靠。
（5）探测器设备的设置和安装
在设置安装电气火灾监控系统时，探测器的设置安装是其中非常重要的一个环节。安装探测器时首先应该将电流线圈安装在与其相匹配的开关上，然后锁紧使用螺母，一般情况下，电流线圈安装有立式和卧式两种方式。电流线圈安装好后开始安装剩余电流发射器，通常是安装在开关柜的后侧面。此外，对于探测器设备配置安装过程中安排探头引出线布线时，应该确保其布线的时候位于线槽当中，而不能越过其他缆线，一定要确保监控系统平稳有效的工作。
结语
总而言之，对于高层建筑而言，做好电气火灾监控十分重要，这就需要相关设计单位和施工单位结合建筑的具体情况，在全面掌握电气火灾监控系统工作原理的基础上，加强相关设备和线路的设备和安装，不断完善系统功能，提高电气火灾监测和控制水平，保障高层建筑的使用安全，促进建筑行业稳定发展。
参考文献：
[1]高层建筑电气火灾监控系统_高园.pdf
[2]浅析高层建筑电气火灾监控系统_肖光明.pdf
[3]高层建筑电气火灾监控系统_叶玲.pdf
[4]电气火灾监控系统在高层建筑中的应用_王结实.pdf
论文作者:陈月华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/6
标签：火灾论文; 监控系统论文; 电气论文; 电流论文; 剩余论文; 探测器论文; 信号论文; 《基层建设》2018年第17期论文;