浅谈高层建筑电气火灾监控系统的应用

浅谈高层建筑电气火灾监控系统的应用

张颖姣

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定201801

摘要：随着建筑行业的发展，高层建筑增加，电气火灾安全事故频率增加，为了保障用户的居住和使用安全，加强高层建筑电气火灾监控系统的设计和研究具有十分重要的意义。论文围绕高层建筑电气火灾监控系统进行了分析。

关键词:高层建筑；电气；火灾；监控系统

引言

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很高，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【l】。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。

高层建筑电气火灾监控系统工作原理

电气火灾监控系统的基本构成

通常而言，高层建筑电气火灾监控系统主要包括电气火灾探测器、电气火灾监控设备和集中监控设备等几部分。电气火灾监控探测器主要用于探测被保护电气线路中的剩余电

流、温度等与火灾相关的电气参数。电气火灾监控设备则主要是采集电气火灾监控探测器的相关信息，发出报警信号，如声、光等，明确故障部位之后发出控制信号。高层建筑电气火

灾监控系统的整个运行过程，如图1所示：探测器采集线路中的电流信息，并传送到现场处理设备，通过分析和运算对电流信息进行综合判断，如果存在电气火灾危险，则通过二总线将报警信息传送到集中监控设备，由集中监控设备发出相应的控制指令，及时、有效地解决故障问题。

电气火灾监控系统的分级保护

电气火灾监控系统的核心内容就是剩余电流火灾报警系统，《剩余电流动作保护装置安装运行》(GB13955-2005)中规定：电流保护设备需要应用分级保护机制，减少电击现象和接地故障引起的停电问题，从而保障电气火灾监控系统的稳定运行。高层建筑电气火灾监控系统需要参考自身的用电符合、配电系统设置等情况，选择合适的保护方式，一般采用二级和三级保护等，将剩余电流动作保护装置分别装设在总电源端、分支线首端、线路末端等部位。此外，在分级保护方式中，上下级剩余电流动作保护装置的动作时间间隔要在0.2s以上。

高层建筑电气火灾监控系统设计及安装

电气火灾探测器设计及安装

电气火灾监控系统中应用较多的探测器包括剩余电流式电气火灾监控探测器和测温式电气火灾监控探测器。在系统设计和安装中，可以根据以下3种方式设计探测器的应用位置：(1)安装在配电柜外部，这是电气火灾监控系统中*常用的安装设计形式，一般而言需要配备专用防火监控箱，使得探测器安装更加方便，同时在电源母线安装剩余电流互感器，选择可设置范围屏蔽的导线连接互感器和探测器；(2)安装在配电柜内部，对于新建的高层建筑较为合适，在设计安装中，探测器和电源母线要保留一定距离，并且需安装互感器和屏蔽导线；(3)嵌入式设计，在配电柜板面嵌入安装探测器，避免了对配电柜内部结构的影响，互感器的安装和前2种方式一样[2]。

电气火灾监控设备设计及安装

电气火灾监控设备在选型阶段需要重点把控设备性能，例如，灵敏度、可靠性以及对恶劣气候的适应性，同时监控设备还需要具有连续工作和自动巡检的功能。如果监测到相关数据临界预警范围，需要立即做出响应，同时发出报警信号。从监控设备对恶劣气候条件的适应性问题分析，监控设备需要对不同地区的气候条件、施工现场情况等进行分析，灵活调节报警值，从而满足不同工作环境的系统运行要求。监控设备还需要具备连续工作的能力，这是因为电气火灾监控系统需要全天候不间断的运转，并且在部分零件出现故障的情况下，减少停机检修的时间。此外，监控功能设备的自动巡检功能体现在，监控设备需要24h不间断地对电气火灾监控系统的相关线路和设备进行状态监测和巡回监测，从而及时发现故障问题，并将故障位置、异常状态等信息报告给监控人员，及时排查和解决相关问题。

电气火灾监控系统布线设计

电气火灾监控系统的布线设计还需要做好防霉菌、防潮湿、防盐雾，根据相关规范严格进行线路的布设和连接施工，要注意接线端避免反接和超载的问题。此外，在N线与PE线

的连接上，应进行严格的区分，不能够混用，尤其是穿过互感器的N线，严禁作为PE线使用，同时，PE线也应严禁穿过互感器。监控探测器连接监控设备的通信线路安装也应进行有效的控制，线路选择应严格按照要求使用线径标准的双绞线，线径控制在loSmm以上，并且要根据所处环境干扰因素的影响情况，对双绞线的干扰屏蔽能力进行设置。同时，电气火灾监控设备与监控图形显示系统连线采用3芯RS232通讯电缆。电气火灾监控系统设备与总线隔离器之间采用截面面积大于1.0mm2的阻燃双绞线连接。

高层建筑电气火灾监控系统应用要点

该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。

系统接地

《探测器和剩余电流互感器刚装设完毕，施工现场会有大量的接线问题，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》(GB13955-2005)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。

抗电磁干扰试验

该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。

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*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。

安科瑞电气火灾监控系统

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。

应用场合

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

系统结构

系统功能

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。

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。

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。

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。

配置方案

应用场合	型号	产品照片	功能
消防控制室	Acrel-6000/B		适用于1~4条通信总线*多可连接256个探测器，可适用于壁挂安装的场所。
Acrel-6000/Q		适用于大型组网，壁挂式监控主机数量较多且需集中查看的场所，主要监测壁挂主机信息。
一、二级 低压配电	ARCM200L-Z2		三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvarh、Hz、cos中)，视在电能、四象限电能计量，单回路剩余电流监测，4路温度监测，2路继电器输出，4路开关量输入，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示，2路独立RS485/Modbus通讯
ARCM200L-J8	8路剩余电流监测，2路继电器输出，4路开关量输入，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示，1路RS485/Modbus通讯
ARCM300-J1		1路剩余电流监测，4路温度监测，1路继电器输出，事件记录，LCD显示，1路RS485/Modbus通讯
AAFD-□		检测末端线路的故障电弧，485通讯，导轨式安装。
ASCP200-□		短路限流保护、过载保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测，1路RS485通讯，1路GPRS或NB无线通讯，额定电流为0-40A可设。
	短路限流保护、过载保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测，1路RS485通讯，1路NB或4G无线通讯，额定电流为0-63A可设。
配套附件	AKH-0.66		测量型互感器，采集交流电流信号
AKH-0.66/L		剩余电流互感器，采集剩余电流信号
ARCM-NTC		温度传感器，采集线缆或配电箱体温度

结束语

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】

李杨．建筑电气火灾监控系统概述[J]．民营科技，2010(10)：305+40．

徐锡生．浅谈高层建筑电气火灾监控系统的设计[J]．机电信息，2011(15)：160-16 1

肖光明.浅析高层建筑电气火灾监控系统[J].公用工程设计，2018

安科瑞消防应急照明和疏散指示系统/防火门监控系统/消防设备电源监控系统/电

气火灾监控系统选型手册.2022.05版

审核编辑 黄宇