摘要：為有效防止地鐵車站發(fā)生電氣火災(zāi)，目前國內(nèi)很多城市的地鐵項目都設(shè)置了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。然而在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝調(diào)試階段，均出現(xiàn)了大范圍的電氣火災(zāi)監(jiān)控回路報警，屬于非正常狀況，被視為“誤警”現(xiàn)象。為此，介紹了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成與工作原理，以某地鐵車站的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)為例，分析了產(chǎn)生“誤警”的原由，并提出了減少“誤警”現(xiàn)象的措施。

關(guān)鍵詞：地鐵;電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng);“誤警”

0 引言

近年來電氣火災(zāi)事故在火災(zāi)事故中占比居高不下，電氣火災(zāi)已經(jīng)成為影響人們生命、財產(chǎn)安全的重要風(fēng)險因素。地鐵已經(jīng)成為城市生活中常用的交通工具，地鐵車站內(nèi)用電設(shè)備種類繁多，電氣線路密集，一旦發(fā)生電氣火災(zāi)事故將造成不可估量的影響及損失。電氣火災(zāi)主要由電氣線路發(fā)生故障所引起，或因電氣設(shè)備故障而造成火災(zāi)事故。引發(fā)電氣火災(zāi)的原因主要有漏電、短路及過載3種。為了有效防止地鐵車站發(fā)生電氣火災(zāi)，保障公眾安全，目前國內(nèi)很多城市的地鐵項目都設(shè)置了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。但是，很多項目在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝調(diào)試階段，均出現(xiàn)了大范圍的電氣火災(zāi)監(jiān)控回路報警，這屬于非正常狀況，被視為“誤警”現(xiàn)象。

1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)組成與工作原理

1.1? ? 系統(tǒng)組成

當(dāng)被保護(hù)電氣線路中的被探測參數(shù)超過報警設(shè)定值時，能發(fā)出報警信號、控制信號并能指示報警部位的系統(tǒng)稱為電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和總線組成。電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器根據(jù)其探測的參數(shù)種類，分為剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、故障電弧探測器3種。

1.2? ? 系統(tǒng)工作原理

剩余電流式火災(zāi)探測器通過電流互感器監(jiān)測被保護(hù)線路中L1、L2、L3、N線的電流矢量和，即剩余電流值，其工作原理如圖1所示。若電氣系統(tǒng)無任何泄漏電流，其流入及流出的電流矢量和為0，也就是無剩余電流;一旦剩余電流不為0，說明系統(tǒng)中產(chǎn)生了泄漏電流，當(dāng)剩余電流達(dá)到報警設(shè)定值時，剩余電流式火災(zāi)探測器會發(fā)出報警信號。報警值應(yīng)設(shè)定在20～1 000 mA。

測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器探測被保護(hù)線路中被監(jiān)視部位的溫度。被保護(hù)線路正常運行時，被監(jiān)視部位正常發(fā)熱;若被保護(hù)線路出現(xiàn)短路或接地故障時，線路中故障電流使被監(jiān)視部位異常升溫，當(dāng)溫度達(dá)到報警設(shè)定值時，測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器發(fā)出報警信號。報警溫度值應(yīng)設(shè)定在45～140 ℃。

故障電弧探測器探測被保護(hù)電氣線路中產(chǎn)生的故障電弧，當(dāng)被探測線路在1 s內(nèi)發(fā)生14個及以上半周期的故障電弧時發(fā)出報警信號。

電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備接收來自電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的報警信號，發(fā)出聲、光報警信號和控制信號，指示報警部位，記錄、保存并傳送報警信息。

2 地鐵車站電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)典型設(shè)置方案

地鐵車站電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)一般為剩余電流式監(jiān)控系統(tǒng)或剩余電流式、測溫式混合型監(jiān)控系統(tǒng)。本文以某地鐵車站的剩余電流式、測溫式混合型電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)為例進(jìn)行分析。監(jiān)控主機(jī)設(shè)置在車控室，變電所低壓開關(guān)柜內(nèi)至環(huán)控電控室的饋線回路斷路器開關(guān)側(cè)設(shè)測溫式探測器，其他非消防設(shè)備饋線回路出線端設(shè)剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)設(shè)置以太網(wǎng)接口分別接入車站冗余局域網(wǎng)，向綜合監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送電氣火災(zāi)報警、設(shè)備運行狀態(tài)、故障報警及運營維護(hù)統(tǒng)計信息，同時通過硬線接口將重要的設(shè)備火災(zāi)報警信號傳送給FAS系統(tǒng)監(jiān)視模塊，通過FAS系統(tǒng)火災(zāi)自動報警控制器聯(lián)動專用消防設(shè)備，典型的地鐵車站電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)組成如圖2所示。

3? “誤警”原由分類

以西安地鐵某站為例，全站電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)共在變電所低壓開關(guān)柜內(nèi)設(shè)置剩余電流傳感器107個，溫度傳感器18個，調(diào)試階段的“誤警”情況統(tǒng)計如表1所示。

由表1可知，調(diào)試時報警回路共有25個，均為剩余電流傳感器回路報警，溫度傳感器回路未出現(xiàn)報警問題。剩余電流傳感器回路報警回路數(shù)占設(shè)置剩余電流傳感器回路數(shù)量的23.4%，“誤警”現(xiàn)象嚴(yán)重，根據(jù)現(xiàn)場梳理分析，“誤警”原由主要有以下幾類：

3.1? ? 施工時N線、PE線混接

N線、PE線混接主要是施工不當(dāng)造成的，在用電設(shè)備末端接線時，線路的PE線接在了設(shè)備的N線端子，電流通過PE線分流，產(chǎn)生剩余電流。公共區(qū)緊鄰燈具由不同回路配電時，燈具的L線與N線接線端子錯接在不同回路中，從而產(chǎn)生剩余電流。N線、PE線混接從而引發(fā)電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器報警。

3.2? ? 電氣設(shè)備雙路電源共N線母排

（1）雙電源配電箱中主用電源與備用電源共用N排，導(dǎo)致部分N線電流與L線電流流經(jīng)不同電源回路，引起主用電源及備用電源回路監(jiān)控探測器報警。

（2）用電設(shè)備主用電源與備用電源共用N排，如信號系統(tǒng)自帶電源屏2路輸入電同時供電，在屏內(nèi)進(jìn)行1、2路自動切換，內(nèi)部N線上不設(shè)置斷路器、接觸器，故內(nèi)部2路輸入電N線接在一起共用，如圖3所示，引起主用電源及備用電源回路監(jiān)控探測器報警。

3.3? ? 電氣設(shè)備自然泄漏電流大

弱電系統(tǒng)自帶UPS、變電所交直流屏中裝有大量電容、變頻設(shè)備，故弱電配電回路具有較大的自然泄漏電流，引發(fā)電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器報警。

3.4? ? 電氣設(shè)備、線路絕緣損壞

電氣設(shè)備、線路絕緣損壞主要是由于施工不當(dāng)造成，產(chǎn)生漏電流，從而引起電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器報警。

4 減少“誤警”現(xiàn)象的措施

針對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)以上的“誤警”原由，主要可從以下幾個方面采取措施降低“誤警”率。

4.1? ? 確定合理的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)方案

針對不同的被保護(hù)回路，選擇適合的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)探測器類型，確定合理的報警設(shè)定值，可從源頭消除部分“誤警”現(xiàn)象。被保護(hù)回路可分為以下幾類：

4.1.1? ? 自然泄漏電流小的被保護(hù)回路

對于自然泄漏電流小的被保護(hù)回路，設(shè)置剩余電流式火災(zāi)探測器，設(shè)置500～1 000 mA定值報警即可。

4.1.2? ? 自然泄漏電流大且可取得自然泄漏電流允許值的弱電系統(tǒng)自帶UPS等被保護(hù)回路

對于自然泄漏電流大的弱電系統(tǒng)自帶UPS等被保護(hù)回路，設(shè)備廠家能提供產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于設(shè)備自然泄漏電流的允許值時，可設(shè)置剩余電流式火災(zāi)探測器，采用差值報警。

4.1.3? ? 自然泄漏電流大且不便于取得自然泄漏電流允許值的被保護(hù)回路

例如通風(fēng)空調(diào)電控柜為大量風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥集中配電，變電所低壓柜內(nèi)至通風(fēng)空調(diào)電控室的饋線回路自然泄漏電流較大，且其自然泄漏電流值不便于取得。對于這種自然泄漏電流大且不便于取得自然泄漏電流允許值的被保護(hù)回路，建議采用測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。

4.2? ? 杜絕電氣設(shè)備雙電源共N線母排

要杜絕電氣設(shè)備雙電源共N線母排問題，建議電氣設(shè)備招標(biāo)時強(qiáng)調(diào)雙電源不可共N線母排，并在電氣設(shè)備進(jìn)場時做好檢查。

4.3? ? 規(guī)范施工，提高施工質(zhì)量

施工時N線與PE線混接、設(shè)備線路絕緣損壞也是電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)“誤警”現(xiàn)象的主要原因。因此，規(guī)范施工，避免出現(xiàn)N線與PE線混接、設(shè)備線路絕緣損壞的問題，提高施工質(zhì)量，是降低“誤警”率的重要措施。

5 結(jié)語

隨著城市地鐵建設(shè)的不斷發(fā)展，為有效防止發(fā)生電氣火災(zāi)事故，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵項目中的應(yīng)用越來越廣泛。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試階段出現(xiàn)的“誤警”現(xiàn)象值得關(guān)注，要解決“誤警”問題，要從設(shè)計源頭上杜絕可能產(chǎn)生“誤警”的隱患，要加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理，對相關(guān)電氣設(shè)備制造提出具體要求。

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收稿日期：2020-04-01

作者簡介：郭婧嬌（1985—），女，四川南充人，工程師，從事電力設(shè)計工作。