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        電氣火災監(jiān)控在建筑防火中的應用研究

        2021-11-04 08:34:14費海新河北省消防救援總隊石家莊市消防救援支隊
        消防界(電子版) 2021年19期
        關鍵詞:配電報警電氣

        ■ 費海新 河北省消防救援總隊石家莊市消防救援支隊

        如今,建筑電氣設備種類和數(shù)量都在不斷增多,這在豐富建筑使用功能的同時,增加了火災隱患。要想有效預防建筑電氣火災,在火災發(fā)生后立即通過監(jiān)控和自動控制切斷設備,能有效控制火災的發(fā)展和蔓延,并減小由此造成的損失。

        一、建筑概況

        某建筑地上共14層,設1層地下室,總建筑面積1.51萬m2。對于該建筑,其消防設備屬于一級負荷;二級負荷包括電梯(非消防)、水泵與樓梯間照明;除以上一級和二級負荷外的負荷均屬于三級負荷。該建筑變電所位于地下一層,為滿足建筑用電量要求,需在低壓配電柜中對消防用電回路進行預留;低壓側電源采用交流三相四線220/380V,其配電系統(tǒng)為單母線分段形式;干線配電方式為樹干式,主要負荷與容量相對較大的動力負荷均為放射式配電。現(xiàn)以該建筑為例,對其電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)做如下深入分析。

        二、設備選型

        在建筑中,一旦發(fā)生電氣火災,則其隱患的分布將極為分散,基于此,對電氣火災監(jiān)控而言,需要將集中監(jiān)控設備與現(xiàn)場處理設備充分結合到一起,形成集散式系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)勢在于通過對剩余電流的實時檢測,確定各監(jiān)控點實際剩余電流,基本不會對原配電系統(tǒng)造成任何影響,且系統(tǒng)比較單一和靈活,無論是新建、改建還是擴建項目,都可以使用。除此之外,采用集散式系統(tǒng)還能結合實際需要,有針對性地增減監(jiān)控點,保證靈活性[1]。

        在設備選型過程中,應優(yōu)先考慮技術先進且經濟合理的類型。通過對上述各因素的綜合考慮,在本次設計工作中,主要選擇由施耐德萬高公司生產的產品。其中,剩余電流探測裝置選擇WEFP-T系列產品,用于對安裝地點實際剩余電流進行檢測,檢測到的信號傳輸?shù)絎EFP-J;現(xiàn)場處理設備選擇WEFP-J系列產品,對安裝地點實際剩余電流實施檢測后,將得到的信號傳輸?shù)絎EFP-S;集中監(jiān)控設備選擇WEFP-S系列產品,用于對所有探測裝置實施最優(yōu)集中管理[2]。

        三、系統(tǒng)設計及安裝

        (一)剩余電流探測裝置及現(xiàn)場處理設備

        裝置的安裝主要分成以下兩種情況:

        1.對于剩余電流探測裝置,一般在低壓柜各線路出線處進行安裝。每個WEFP-J都能同時接收多個剩余電流探測裝置傳輸?shù)男盘枺瑫r對其進行顯示,并通過通信線為WEFP-S傳遞信號[3]。

        2.如果將剩余電流探測裝置安裝在進箱斷路器之后,則其作用原理和與WEFP-J之間的關系將和在低壓柜中進行的安全基本相同??紤]到各樓層中層箱之間的距離相對較遠,故WEFP-J僅對一路信號進行接收與傳送,在對這些信號予以現(xiàn)場顯示和報警的同時,將其傳輸?shù)絎EFP-S。

        (二)集中監(jiān)控設備

        整個監(jiān)控系統(tǒng)與系統(tǒng)的WEFP-S都需要依靠專門的管理軟件來實現(xiàn)最優(yōu)集中管理目標。系統(tǒng)的集中監(jiān)控設備需要在消防控制室中進行安裝,能對各監(jiān)控點的主要參數(shù)進行顯示,包括三相電流、電壓和溫度等;在顯示參數(shù)的同時,還能實現(xiàn)報警,包括過流過壓、欠壓、超溫、剩余電流,當然也能根據需求增加其他報警。

        (三)監(jiān)控系統(tǒng)

        按照現(xiàn)行建筑防火規(guī)范提出的要求,建筑應做好電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的合理設置,同時該系統(tǒng)要滿足以下幾個方面要求:其一,監(jiān)控主機以PC計算機為主,并采用組態(tài)管理軟件;其二,在樓層箱處進行測點的布置,且所有測點都能對三相電流、電壓與剩余電流等信息進行采集,同時要能在計算機上實時顯示;其三,當過流、過壓、欠壓與剩余電流超出允許范圍時,應能立即報警;其四,二總線宜選擇雙色雙絞線ZR-RVSP 2×1.5mm2,以便于和報警系統(tǒng)的通信線路實現(xiàn)共管敷設;其五,WEFP-S和相應的操作計算機都應在消防值班室進行設置。

        除此之外,在對剩余電流檢測結果報警值進行設定的過程中,要對固有剩余電流予以充分考慮。在配電系統(tǒng)當中,無論是用電設備還是長距離線路,均有一定剩余電流,即固有剩余電流。針對這部分電流,需在監(jiān)控時將其排除在外?;诖?,需在探測裝置中通過適當?shù)脑O施,用檢測到的電流值與固有剩余電流相減,相減后的結果才是系統(tǒng)重點監(jiān)控對象。要將固有剩余電流準確寫入到監(jiān)控系統(tǒng)中,但對固有剩余電流而言,并不是一個固定的值,和配電系統(tǒng)所包含的用電設備數(shù)量及空氣濕度等很多因素都有關聯(lián),這會給系統(tǒng)報警值的設定造成很大不便。通過連續(xù)觀察與測量,固有剩余電流和線路長度及系統(tǒng)接入的用電設備總數(shù)有關,雖然其他因素也會造成影響,但只會引起小幅的波動現(xiàn)象?;诖耍趯潭ㄊS嚯娏鬟M行設定的過程中,可直接根據系統(tǒng)投入使用時對應的實測值確定,也可通過參數(shù)估算的方式確定。線路的單位長度固有剩余電流如表1所示。

        表1 線路的單位長度固有剩余電流(單位:mA/km)

        熒光燈:當安裝于金屬構件時,固有剩余電流為0.1mA;當安裝于木質或者混凝土構件時,固有剩余電流為0.02mA。家用電器:對于手握式I級設備,其固有剩余電流不超過0.75mA;對于固定式I級設備,其固有剩余電流不超過3.5mA;對于II級設備,其固有剩余電流不超過0.25mA;對于I級電熱設備,其固有剩余電流不超過0.75~5.0mA。對于計算機,移動式計算機的固有剩余電流為1.0mA,固定式計算機的固有剩余電流為3.5mA,組合式計算機的固有剩余電流為15.0mA。

        四、結語

        綜上所述,電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)大多在建筑中容易發(fā)生電氣火災且火災發(fā)生后危險性相對較大的地方設置;監(jiān)控系統(tǒng)按照三級保護標準,除了要盡可能減小事故面,還應便于事故點的查找;對于建筑一級保護,只作為報警信號,如果剩余電流超過設定值,則立刻斷電,避免還沒有形成火災直接大面積斷電,導致混亂和恐慌。

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