隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展、科技進步和人民生活水平不斷提高，電能已廣泛應用到社會生產(chǎn)和社會生活。我國經(jīng)濟迅速發(fā)展和人均用電量的逐年增長使我國電氣火災呈上升趨勢;尤其是近些年來易燃易爆場所電氣火災事故頻發(fā)，使人民生命和財產(chǎn)造成重大損失。電氣配電電路和電器設備的絕緣使用了大量塑料、橡膠等易燃物品，在配電設備和線路運行中，過載、短路、漏電、接觸不良、雷擊和靜電原因都可能產(chǎn)生高溫、高熱或故障電弧，從而導致電氣火災發(fā)生。電氣火災已經(jīng)成為火災的“殺手”，嚴重威脅著人民的生命和財產(chǎn)安全。特別是在特大火災中，電氣火災所占比例更大。
進入二十一世紀，我國對電氣火災開始重視，首先在2005年頒布了GB 14287-2005《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)》產(chǎn)品的國家標準，之后又重新修訂了GB 50116-2005《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》、GB 50166-2007《火災自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》兩項國家強制標準，對電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品從生產(chǎn)、設計、施工和驗收環(huán)節(jié)均做了詳細的規(guī)定，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品就正式在全國推廣應用起來。同時，隨著新版《建規(guī)》GB 50016-2014(2015.5.1實施)的出臺，如何提升建筑物抗御火災的能力，從源頭上消除火災隱患，預防和減少火災事故成為重點熱議的問題，相應的，對電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高的要求。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)概述：
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是基于防火監(jiān)控探測器、運行于計算機的工業(yè)軟件/硬件系統(tǒng)。通過對配電回路和用電的漏電、過電流、溫升等火災危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理，從而達到預防電氣火災的發(fā)生。從國外市場狀況和國家及各省政策可以看出，獨立式火災探測報警器產(chǎn)品即將迎來一個巨大的市場，為廣大群眾帶來更多的安全保障。
電氣火災監(jiān)控探測器的設置原則是，應配置在低壓配電系統(tǒng)末級配電柜進線或出線端，監(jiān)控該級至終端用戶的線路和設備。目前，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)較之傳統(tǒng)的技術手段的確是一大技術進步，但依然存在諸多不足，存在很大的改進空間。中國電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品市場才剛剛開始，市場空間將會非常驚人，是未來安全用電產(chǎn)品黃金增長點。
(一)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)定義：
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是基于防火監(jiān)控探測器、運行于計算機的工業(yè)軟件/硬件系統(tǒng)。通過對配電回路和用電的漏電、過電流、溫升等火災危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理，從而達到預防電氣火災的發(fā)生。
電氣火災監(jiān)控探測器的設置原則是，應配置在低壓配電系統(tǒng)末級配電柜進線或出線端，監(jiān)控該級至終端用戶的線路和設備。所謂“末級配電柜”，是指位于配電系統(tǒng)某一路分支線到若干個終端用戶之間的配電柜;例如樓層配電柜、場所區(qū)域配電柜、功能專區(qū)配電柜、設備專用配電柜等。
(二)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)作用：
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)適用于辦公樓宇、賓館飯店、企業(yè)廠房及居民住宅配電線路的電氣火災監(jiān)控。電氣火災監(jiān)控器是針對配電線路對地漏電進行有效監(jiān)控，防止由于電氣線路對地漏電產(chǎn)生電氣火災的獨立監(jiān)控單元。它與配電線路中的斷路器配合使用達到對地漏電短路進行有效監(jiān)控保護。
(三)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)行業(yè)整體市場概況：
隨著城市中高層住宅的迅速崛起和人們生活水平的不斷提高，家用電器的普及達到了前所未有的程度，城市居民用電量的成倍增長使得電氣火災也隨之劇增，從上世紀八十年代起，電氣火災便逐漸成為各類火災中的主角。據(jù)公安部消防局提供的《中國火災統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)顯示：2011年，全國共接報火災12.5417萬起，死亡1108人，受傷571人，直接財產(chǎn)損失20.6億元。其中電氣火災3.796萬起，電氣火災事故一直是居于整個火災事故首位，占到總數(shù)的30.27%，由電氣火災造成的損失尤為慘重。
電氣火災監(jiān)控報警系統(tǒng)對于提前預測火災或者及時對火災進行報警，減少人們生命財產(chǎn)損失，減少火災的社會危害方面都發(fā)揮了不可忽視的作用，受到了市場的歡迎，電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)成為減少電氣火災的主要防范手段。但是在國家標準《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱高規(guī))和《建筑設計防火規(guī)范》里，對是否安裝電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是以“宜”安裝來表示的。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)能準確監(jiān)控電氣線路的故障和異常，并及時記錄和保存，能發(fā)現(xiàn)電氣火災的隱患，及時報警提醒相關人員消除這些隱患。隨著社會大眾對防范電氣火災重要性認識的逐步增強和眾多電氣火災監(jiān)控設備的生產(chǎn)廠家不斷改善設備性能，廣大用戶必將從安裝電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中受益。中國電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品市場才剛剛開始，市場空間將會非常驚人，是未來安全用電產(chǎn)品黃金增長點。目前從事相關電氣火災監(jiān)控廠家全國大約有100多家。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成及工作原理：
基本組成：
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成包括：
1、電氣火災監(jiān)控設備、剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器以及測溫式電氣火災監(jiān)控探測器；
2、剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器又由監(jiān)控探測器和剩余電流互感器組成，而測溫式電氣火災監(jiān)控探測器由監(jiān)控探測器和測溫傳感器組成；
3、該系統(tǒng)能夠?qū)Ρ槐Ｗo電氣線路中的電流、剩余電流、溫度進行監(jiān)視，并及時發(fā)現(xiàn)電氣火災隱患，預防電氣火災發(fā)生。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控原理：
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)集監(jiān)視、報警、控制、集中管理于一體，監(jiān)控探測器一般掛接在總線的支路上，接受主控制器的命令，并傳送全部信息。主控制器處理接收來的數(shù)據(jù)，監(jiān)測被探測電氣線路單相、三相電流，漏電電流，溫度等參數(shù)的變化。當參數(shù)異常時，剩余電流互感器、溫度傳感器等終端探測頭對信息進行采集，并送到監(jiān)控探測器里，超出設定值時即發(fā)出報警信號，同時輸送到監(jiān)控設備中，經(jīng)進一步識判定，當確認可能會發(fā)生火災時，監(jiān)控主機發(fā)出火災報警信號，報警指示燈亮，發(fā)出報警音響，并在液晶顯示屏上顯示報警信息，值班人員迅速進行檢查處理，將報警信息發(fā)送到集中控制臺，還可與消防火災監(jiān)控設備、119火警指揮中心位機連接。
以剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器為例，漏電監(jiān)控報警主要是利用裝在被監(jiān)控配電線路上的剩余電流互感器檢測線路上的漏電流來實現(xiàn)。剩余電流互感器本質(zhì)上是一個高靈敏的電流互感器，它能檢測出配電線路上小到幾毫安或十幾毫安的微小漏電流，而漏電流檢測則是依據(jù)剩余電流原理來確定的。當配電線路中3條相線和1條零線共同穿過剩余電流互感器的鐵芯線圈時，在正常情況下它們的電流矢量和為零，則互感器的線圈不會感應出任何電流;但當任何一條相線或者零線有一部分電流在互感器之后分流到大地(即漏電)，此時在互感器處它們的電流矢量和就不為零了，而互感器的線圈也就感應出相應的漏電電流，故稱為剩余電流。把檢測到的剩余電流處理后與監(jiān)控裝置設定值進行比較，一旦達到和超過設定值，與剩余電流互感器連接的電氣火災監(jiān)控探器即發(fā)出漏電報警，并同時輸出脫扣跳閘信號切斷相應故障線路電源。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的必要性：
1、電氣火災產(chǎn)生的原因：
在電氣事故引發(fā)的火災中，其主要原因有四點：漏電引發(fā)火災、短路引發(fā)火災、過負荷引發(fā)火災和接觸電阻過大引發(fā)火災。其中短路發(fā)生時由于電流變化較大，普通的電流保護器就能產(chǎn)生動作來切斷電氣線路。而漏電和接觸電阻過大所產(chǎn)生的故障電流很小，使一般的保護開關電器不能有效地及時動作，有實驗表明，略大于0.5A的漏電電弧產(chǎn)生的局部高溫可達2000℃，存在著較大的火災危險性。
2、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的特點：
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)與其它保護系統(tǒng)相比，具有以下幾個特點：漏電監(jiān)控方面屬于先期預報警系統(tǒng)，在沒有發(fā)生火災前早期預警，是為了避免損失，而傳統(tǒng)火災自動報警系統(tǒng)是在火災發(fā)生時報警，是為了減少損失;傳統(tǒng)的漏電斷路器側(cè)重于人身安全的防護，其主要作用就是保護人身安全的，它在用電線路泄漏電流超過人身安全值時立刻切斷電源，電氣火災監(jiān)控側(cè)重于防范電氣火災，它能探知電路中微小的泄露電流，了解電路絕緣狀態(tài)的變化，對電氣火災做出預報;電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)可以對電路中的溫度進行檢測，當發(fā)現(xiàn)局部接觸電阻過大引起高溫時能及時報警，檢測內(nèi)容更加全面。所以，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)和其它保護系統(tǒng)在預防電氣火災方面可以相互配合，但不能相互替代。
相關規(guī)范的要求：
我國20世紀90年代就已經(jīng)開始對接地故障電氣火災做出防范規(guī)定，例如JGJ/T 16-1992《民用建筑電氣設計規(guī)范》、GB 50054-1995《低壓配電設計規(guī)范》等。2005～2006年，GB 5004-95(2005年版)《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱《高規(guī)》)、GB 50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱《建規(guī)》)中增加了漏電火災報警系統(tǒng)的規(guī)定。《高規(guī)》第9.5.1條規(guī)定高層建筑內(nèi)火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統(tǒng)。《建規(guī)》第11.2.7條規(guī)定在影劇院、館所、倉庫、住宅小區(qū)、醫(yī)院、商店、學校等場所宜設置剩余電流動作電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。
為了進一步明確漏電火災報警系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)設計、設備選擇、系統(tǒng)供電、線路敷設等要求，國家標準GB 14278-2005《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)》明確提出了“電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)”的定義，并將電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)細化為三部分：電氣火災監(jiān)控設備、剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器、測溫式電氣火災監(jiān)控探測器。強制性國標GB 13955-2005《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》強調(diào)了剩余電流動作保護裝置在防止因接地故障而引起的電氣火災的防護作用，要求在建筑物內(nèi)安裝剩余電流動作火災監(jiān)控系統(tǒng)。另外，對電器產(chǎn)品、燃氣用具的安裝、使用及其線路、管路的設計、敷設、維護保養(yǎng)、檢測不符合消防技術標準和管理規(guī)定的，《消防法》還規(guī)定了相應的法則來保障電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)相關規(guī)范的實施。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)市場規(guī)模及應用領域：
(一)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)市場規(guī)模：
電氣火災監(jiān)控探測器配置在低壓配電系統(tǒng)末級配電柜進線或出線端，例如樓層配電柜、場所區(qū)域配電柜、功能專區(qū)配電柜、設備專用配電柜等等。根據(jù)ICTresearch的研究，隨著我國對智能電網(wǎng)投入力度的增加，2012年中國低壓配電柜總量規(guī)模135億元。低壓配電柜平均價格為5000元，2012年市場需求272.24萬個配電柜，按照每個配電柜可安裝8個電氣火災監(jiān)控點，目前在沒有法規(guī)強制安裝的情況下，估計有20%的場所安裝有電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。因此與每年增加的低壓配電柜數(shù)量相對應的每年新增電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的市場規(guī)模在30.38億元左右。另外一部分市場為舊建筑新安裝電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，新建和舊建筑改造市場規(guī)模的比例大約在7比3，因此推斷出全年的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)市場規(guī)模為43.40億元。
(二)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)行業(yè)技術應用現(xiàn)狀：
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)能準確、全天候地監(jiān)測電氣線路中的漏電、溫度等參數(shù)的變化。當線路中發(fā)生異常時，可迅速發(fā)出報警信號并準確定位故障點，通知電氣人員及時排查電氣火災隱患，將電氣火災消滅在萌芽狀態(tài)。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)較之傳統(tǒng)的技術手段的確是一大技術進步，但依然存在諸多不足，存在很大的改進空間。
1、功能單一：
偏重于狀態(tài)監(jiān)測及報警保護，缺乏故障診斷、故障分析、趨勢預測等智能分析功能。
2、監(jiān)測面窄：
偏重于配電線路漏電及溫度的點式探測，缺乏電纜溫度的分布式、線式探測;偏重于對低壓設備的狀態(tài)監(jiān)測，缺乏對高壓設備的狀態(tài)監(jiān)測;偏重民用建筑電氣火災的預防，忽視了工業(yè)領域的預防。
3、網(wǎng)絡化水平低：
并非網(wǎng)絡化的全數(shù)字系統(tǒng)，對外缺乏網(wǎng)絡接口，無法實現(xiàn)信息的對外共享發(fā)布，無法組建遠程監(jiān)測及管理系統(tǒng)。
4、智能化未實現(xiàn)：
未全部實現(xiàn)數(shù)字化及智能化，不符合物聯(lián)網(wǎng)的技術方向;同時系統(tǒng)缺乏智能分析功能，只局限在監(jiān)測層級，不符合設備狀態(tài)監(jiān)測領域的技術水平。
5、可視化不足：
監(jiān)測報警手段傳統(tǒng)單一，缺少圖形化及其他更為直觀的監(jiān)測報警手段。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)行業(yè)技術發(fā)展趨勢：
針對以上提出的電氣火災監(jiān)控的特點，電氣火災監(jiān)控未來發(fā)展方向為：
(1)數(shù)字網(wǎng)絡化系統(tǒng)：
基于全數(shù)字化的組成單元，通過總線連接，構(gòu)建功能一體化分布式的網(wǎng)絡系統(tǒng)，不僅是硬件間的網(wǎng)絡連接，同時實現(xiàn)軟件功能組件的分布配合；
(2)功能一體化系統(tǒng)：
基于高低壓電氣網(wǎng)絡，實現(xiàn)點/線式狀態(tài)探測，實現(xiàn)對高低壓電氣設備、電纜、配電網(wǎng)絡接點、分布式溫度和漏電電流等電氣安全狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測。不僅適用于民用建筑電氣火災綜合防控，同樣適用于工業(yè)場所的電氣火災防控；
(3)智能信息化系統(tǒng)：
實現(xiàn)組成單元的智能化，實現(xiàn)功能的智能化(包括智能診斷、智能分析及智能預測等)。同時對外提供網(wǎng)絡接口，實現(xiàn)信息的遠程發(fā)布和監(jiān)測。
(4)安全可視化系統(tǒng)：
在傳統(tǒng)文字監(jiān)測及聲光報警手段的基礎上，提供直觀的圖形監(jiān)控及多媒體報警手段，實現(xiàn)電氣火災隱患的一目了然。主要包括狀態(tài)監(jiān)控可視化、故障定位可視化、故障報警可視化、故障分析可視化。
在應用電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中應注意的問題：
1、加強電氣火災監(jiān)控技術的應用：
在新建、改建、擴建或建筑內(nèi)部裝修等工程中，按照有關規(guī)定合理設計、選擇、安裝電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品，推廣電氣火災監(jiān)控技術。公安機關消防機構(gòu)在進行備案抽查、消防審核、和工程驗收時嚴格把關，在消防專項整治工作中，對存在電氣火災隱患的單位，監(jiān)督單位設置電氣火災監(jiān)控裝置整改電氣火災隱患，對電氣線路老化的要責令更換，對超負荷用電的要責令其改正，達到消除電氣火災隱患，提高電氣線路和設備運行安全性。
2、注意電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的選型：
在針對不同的建筑場所進行電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)安裝時，首先要解決一個產(chǎn)品的選型問題，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應滿足：GB 14287.1《電氣火災監(jiān)控設備》、GB 14287.2《剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》、GB 14287.3《測溫式電氣火災監(jiān)控探測器》中相關的要求。從目前國內(nèi)火災監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品市場來看，其監(jiān)控探測器的結(jié)構(gòu)形式主要有三種類型：即多功能漏電開關型、分離配置型、分離配置整合型。
3、多功能漏電開關型：
多功能漏電開關型電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控探測器除了自身應有的剩余電流探測(或溫度探測)、報警功能外，又擴展多項功能，例如：過電流、過電壓、延時送電、防雷、欠壓、組網(wǎng)實現(xiàn)遠程集中監(jiān)控等。該類型具有保護功能多、接線少、整體度高的優(yōu)點。但是由此產(chǎn)生的缺點是：結(jié)構(gòu)復雜、成本加大、故障率偏高，特別是信號的監(jiān)控、探測、分析、處理、報警、通信、聯(lián)動接口等電路與ABC三相主電(或單相)回路的間隔距離太近，易遭受強電磁場的干擾，降低產(chǎn)品性能的穩(wěn)定可靠性。另外在安裝使用上也不太方便，如新建工程則需要和配電箱(柜)廠家溝通協(xié)商合理組裝，但對改造工程中已經(jīng)成形并使用中的配電箱(柜)則更不適用。
4、分離配置型：
該類型中電氣火災監(jiān)控設備與電氣火災監(jiān)控探測器(包括終端探測頭剩余電流互感器、溫度傳感器)分離配置。即通過監(jiān)控探測器(終端探測頭)采樣配電柜內(nèi)導電母線中的電流和漏電流信號，經(jīng)內(nèi)置單片機系統(tǒng)分析處理后，應用二總線通信約定，上報消防控制室或值班室里的電氣火災監(jiān)控設備，且進一步分析處理后，進行所需要聯(lián)動控制，從而完成該系統(tǒng)應有的功能。這種系統(tǒng)分工明確、結(jié)構(gòu)簡單、成本少、故障率偏低，不含電源控制開關，不串入配電系統(tǒng)，只通過剩余電流互感器(或測溫探頭)取樣信號，性能穩(wěn)定可靠。不足之處是：監(jiān)控設備與監(jiān)控探測器、監(jiān)控探測器與終端探測頭之間需要敷設信號線及2芯脫扣控制線。此種類型產(chǎn)品無論是在新工程還是改造工程上使用，都比較方便。
5、分離配置整合型：
分離配置整合型是電氣火災監(jiān)控設備與電氣火災監(jiān)控探測器(包括終端探測頭)分離配置型的一種類型。它與分離配置型不同的是：其總線直接使用普通火災報警系統(tǒng)的二總線，省去集中控制器和上位機，由火災報警控制器整合電氣火災監(jiān)控探測器(包括終端探測頭)探測報警功能后一并控制。該類型優(yōu)點在于成本下降，消防中心一體化監(jiān)控，界面統(tǒng)一，管理方便。但是這種組合，相對復雜的火災報警系統(tǒng)故障率偏高，則直接影響著電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性降低，甚至于造成癱瘓。
6、安裝電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的注意事項：
首先，監(jiān)控設備以及系統(tǒng)的報警信號等，應設在消防控制室或有人值班的場所，方便人們管理維護和及時發(fā)現(xiàn)火災隱患。其次，配電柜的安裝、布線、設置剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器的報警值時必須按照有關技術規(guī)定的要求，防止因為安裝的失誤導致系統(tǒng)無法正常運行，達不到預防電氣火災的目的。后，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)探測器檢測點的設置也至關重要，如設計得不合理，會造成誤報率很高，嚴重削弱電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的使用效果。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)探測器的布點，首先應對建筑物內(nèi)的防火分區(qū)做出合理的布置設計，再依據(jù)防火分區(qū)布置給電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)劃分出適當?shù)奶綔y區(qū)域、保護范圍。
隨著技術的不斷進步，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的功能更加完備，已經(jīng)具備了用電安全管理、控制、保護、分析、記錄于一體等智能化優(yōu)點，且已被廣泛地應用于智能小區(qū)、大型商場、醫(yī)院及公共高層建筑等場合進行漏電火災監(jiān)控。同時為了能使剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運行，在設計和應用時應考慮電力配電系統(tǒng)的特性，選用性能可靠和技術的監(jiān)控系統(tǒng)，這樣就能大幅降低相關應用場合的漏電火災發(fā)生率。
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