剩余電流電氣火災報警系統及相關標準的探討
剩余電流電氣火災報警系統及相關標準的探討
剩余電流電氣火災監控系統已經越來越多地應用于高層建筑的設計和施工中。然而, 從產品設計到工程施工過程中, 依然存在一些問題值得進一步探討。結合在開發電氣火災報警系統及工程實踐中發現的問題, 對我國當前現行的標準進行了一定程度的思考, 并提出了相關建議, 以供電氣設計人員參考。
據公安部消防局發布的 中國火災統計年鑒 統計, 近幾年來, 電氣火災占全國火災比重越來越大。
1、 GB 14287. 2標準相關問題
GB 14287. 2 2005#剩余電流式電氣火災監控探測器對探測器進行了要求, 其中第 4. 2、4. 3條分別對報警功能和監控報警功能作了規定。該要求并未對探測器的檢測精度進行要求, 而檢測的精度是能夠進行正確報警的前提。由于剩余電流式電氣火災探測器需要使用剩余電流互感器來檢測剩余電流大小, 因此互感器在探測器中非常重要。但是當前 GB 14287. 2 并沒有要求對剩余電流互感器進行檢測, 這導致許多廠家在進行產品型式試驗時, 選取較好的互感器; 而在進行產品銷售時, 采用的都是線性度較差、 性能也較差的互感器。所以, 對剩余電流互感器的線性度、靈敏度、 過載特性、 平衡特性及溫度特性進行一些規范是必要的。除此之外, 對探測器也沒有電磁兼容性的要求, 而 GB 19214 2003#電氣附件 家用和類似用途的剩余電流監視器 ?在制定之初就參考了國際通用標準 IEC 62020。 IEC 62020標準較為全面地對其產品功能、 參數及驗證方法進行了規定, 以保證符合此標準的產品應用在低壓配電系統中的安全性。而國標 GB 14287. 2 2005并沒有規定對產品的抗干擾及電磁兼容性進行要求。一般而言, 剩余電流探測器安裝在配電柜中配電系統中存在瞬態過電壓和浪涌電流, 配電柜中的電流還會產生不同程度的電磁場。這些均會對剩余電流探測器的安全可靠運行產生不利的影響。筆者認為應將對抗干擾及電磁兼容性的要求增加到 GB 14287. 2 2005的產品標準中。
2、過電流問題
GB 50045 1995( 2005 年版 )第 9. 5. 2 條要求漏電火災報警系統不僅能夠探測剩余電流, 還能夠探測過電流等信號。目前的 GB 14287. 1并沒有要求實現過電流的檢測, 兩者標準存在不一致之處。一般情況下, 當線路出現過流故障時, 配電系統會發出斷電指令, 斷電后過電流并不存在。根據目前 GB 14287. 1第 4. 2. 1條的規定, 只要求當所保護線路的剩余電流達到報警設定值時在60 s內發出報警信號。如果此時也發生了過電流, 過電流也無從檢測, 但同時 GB 50054 1995#低壓配電設計規范 ?規定對突然斷電比過負荷損失更大的線路, 其過負荷保護應作用于信號。在這些場合, 為了防止長時間過電流導致的火災隱患, 應增加過電流的檢測。因此, 筆者認為 GB50045 1995應對檢測過電流應用的場合進一步細化, 以利于兩個標準之間相互銜接。
3、通信問題
當前, 在消防領域一般應用二總線作為通信總線。二總線不僅能為探測器提供電源, 同時提供數據通信, 缺點是速度較慢。剩余電流探測器一般安裝在配電柜內, 因此, 供電不是問題, 所以市場上很多電氣火災監控系統都采用 RS - 485總線或 CAN 總線作為專用的通信線。但現在隨著網絡技術的發展, 許多建筑內部設計了局域網,并要求設備能通過局域網將信號上傳至監控設備主機, 同時要求每個配電室內部安裝區域控制器。使用局域網能帶來布線方便的同時, 也帶來了一定的安全隱患。由于許多設備都使用局域網傳輸信號, 因此一旦局域網發生故障, 火災監控系統主機也將無法檢測探測器的狀態。因此, 筆者認為應在相關標準中增加是否使用專用通信總線的條文, 以利于相關部門設計及施工。
圖 1 為剩余電流電氣火災監控系統在首都機場T3航站樓的應用系統圖。首都機場 T3航站樓是目前國內較大的安裝剩余電流電氣火災監控系統的項目, 該項目安裝有探測器 2 237個、 配電柜473個、 受監控配電室 32 個, 使用了區域電氣火災監控系統 4個、 總監控系統 1個。探測器與電氣火災監控設備 ( LDH S1)通過 CAN 總線通信,電氣火災監控設備 ( LDH S1)與監控主機 ( LDH S2)通過局域網通信。
由于 T3航站樓監控設備非常多, 許多監控設備共用局域網, 這無疑會降低布線成本, 但是帶來的問題是火災監控系統沒有獨立的通信網絡。一旦通信網絡出現故障, 電氣火災監控系統也將無法運行。明確是否需要在專用的通信總線上規定 國家統一標準, 以利于將來我國的電氣火災監控系統安全、 高效運行。
4、結語
本文對近年來我國剩余電流電氣火災監控系統的產品及一些工程經驗進行了總結, 對現行的一些國家標準存在的某些問題作了深入探討。通過分析認為:
( 1) 廠家應標明所生產的剩余電流探測器的精度, 相關標準也應進一步規范化。
( 2) 剩余電流探測器抗干擾及電磁兼容( EMC )的能力需要達到一定的標準, 符合現場需要。
( 3) 相關標準中應增加過電流檢測場合的說明, 以利于標準之間的銜接和產品的設計及工程設計。
( 4) 應對電氣火災監控系統是否設立專門的通信總線進行規范, 提高監控系統的可靠性。
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