电气火灾监控系统的基本组成及工作原理

??基本组成

??电气火灾监控系统的基本组成包括：电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器。其中剩余电流式电气火灾监控探测器又由监控探测器和剩余电流互感器组成，而测温式电气火灾监控探测器由监控探测器和测温传感器组成。该系统能够对被保护电气线路中的电流、剩余电流、温度进行监视，并及时发现电气火灾隐患，预防电气火灾发生。

??监控原理

??电气火灾监控系统集监视、报警、控制、集中管理于一体，监控探测器一般挂接在总线的支路上，接受主控制器的命令，并传送全部信息。主控制器处理接收来的数据，监测被探测电气线路单相、三相电流，漏电电流，温度等参数的变化。当参数异常时，剩余电流互感器、温度传感器等终端探测头对信息进行采集，并送到监控探测器里，超出设定值时即发出报警信号，同时输送到监控设备中，经进一步识判定，当确认可能会发生火灾时，监控主机发出火灾报警信号，报警指示灯亮，发出报警音响，并在液晶显示屏上显示报警信息，值班人员迅速进行检查处理，将报警信息发送到集中控制台，还可与消防火灾监控设备、119火警指挥中心位机连接。

??以剩余电流式电气火灾监控探测器为例，漏电监控报警主要是利用装在被监控配电线路上的剩余电流互感器检测线路上的漏电流来实现。剩余电流互感器本质上是一个高灵敏的电流互感器，它能检测出配电线路上小到几毫安或十几毫安的微小漏电流，而漏电流检测则是依据剩余电流原理来确定的。当配电线路中3条相线和1条零线共同穿过剩余电流互感器的铁芯线圈时，在正常情况下它们的电流矢量和为零，则互感器的线圈不会感应出任何电流;但当任何一条相线或者零线有一部分电流在互感器之后分流到大地(即漏电)，此时在互感器处它们的电流矢量和就不为零了，而互感器的线圈也就感应出相应的漏电电流，故称为剩余电流。把检测到的剩余电流处理后与监控装置设定值进行比较，一旦达到和超过设定值，与剩余电流互感器连接的电气火灾监控探器即发出漏电报警，并同时输出脱扣跳闸信号切断相应故障线路电源。

??电气火灾监控系统的必要性

??电气火灾产生的原因

??在电气事故引发的火灾中，其主要原因有四点：漏电引发火灾、短路引发火灾、过负荷引发火灾和接触电阻过大引发火灾。其中短路发生时由于电流变化较大，普通的电流保护器就能产生动作来切断电气线路。而漏电和接触电阻过大所产生的故障电流很小，使一般的保护开关电器不能有效地及时动作，有实验表明，略大于0.5A的漏电电弧产生的局部高温可达2000℃，存在着较大的火灾危险性。

??电气火灾监控系统的特点

??电气火灾监控系统与其它保护系统相比，具有以下几个特点：漏电监控方面属于先期预报警系统，在没有发生火灾前早期预警，是为了避免损失，而传统火灾自动报警系统是在火灾发生时报警，是为了减少损失;传统的漏电断路器侧重于人身安全的防护，其主要作用就是保护人身安全的，它在用电线路泄漏电流超过人身安全值时立刻切断电源，电气火灾监控侧重于防范电气火灾，它能探知电路中微小的泄露电流，了解电路绝缘状态的变化，对电气火灾做出预报;电气火灾监控系统可以对电路中的温度进行检测，当发现局部接触电阻过大引起高温时能及时报警，检测内容更加全面。所以，电气火灾监控系统和其它保护系统在预防电气火灾方面可以相互配合，但不能相互替代。

??相关规范的要求

??我国20世纪90年代就已经开始对接地故障电气火灾做出防范规定，例如JGJ/T 16-1992《民用建筑电气设计规范》、GB 50054-1995《低压配电设计规范》等。2005～2006年，GB 5004-95(2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)、GB 50016-2006《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)中增加了漏电火灾报警系统的规定。《高规》第9.5.1条规定高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。《建规》第11.2.7条规定在影剧院、馆所、仓库、住宅小区、医院、商店、学校等场所宜设置剩余电流动作电气火灾监控系统。

??为了进一步明确漏电火灾报警系统的系统构成、系统设计、设备选择、系统供电、线路敷设等要求，国家标准GB 14278-2005《电气火灾监控系统》明确提出了“电气火灾监控系统”的定义，并将电气火灾监控系统细化为三部分：电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器、测温式电气火灾监控探测器。强制性国标GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置的安装和运行》强调了剩余电流动作保护装置在防止因接地故障而引起的电气火灾的防护作用，要求在建筑物内安装剩余电流动作火灾监控系统。另外，对电器产品、燃气用具的安装、使用及其线路、管路的设计、敷设、维护保养、检测不符合消防技术标准和管理规定的，《消防法》还规定了相应的法则来保障电气火灾监控系统相关规范的实施。

电气火灾监控系统市场规模及应用领域

??(一)电气火灾监控系统市场规模

??电气火灾监控探测器配置在低压配电系统末级配电柜进线或出线端，例如楼层配电柜、场所区域配电柜、功能专区配电柜、设备专用配电柜等等。根据ICTresearch的研究，随着我国对智能电网投入力度的增加，2012年中国低压配电柜总量规模135亿元。低压配电柜平均价格为5000元，2012年市场需求272.24万个配电柜，按照每个配电柜可安装8个电气火灾监控点，目前在没有法规强制安装的情况下，估计有20%的场所安装有电气火灾监控系统。因此与每年增加的低压配电柜数量相对应的每年新增电气火灾监控系统的市场规模在30.38亿元左右。另外一部分市场为旧建筑新安装电气火灾监控系统，新建和旧建筑改造市场规模的比例大约在7比3，因此推断出全年的电气火灾监控系统市场规模为43.40亿元。

??(二)电气火灾监控系统行业技术应用现状

??电气火灾监控系统能准确、全天候地监测电气线路中的漏电、温度等参数的变化。当线路中发生异常时，可迅速发出报警信号并准确定位故障点，通知电气专业人员及时排查电气火灾隐患，将电气火灾消灭在萌芽状态。电气火灾监控系统较之传统的技术手段的确是一大技术进步，但依然存在诸多不足，存在很大的改进空间。

??1.功能单一。偏重于状态监测及报警保护，缺乏故障诊断、故障分析、趋势预测等智能分析功能。

??2.监测面窄。偏重于配电线路漏电及温度的点式探测，缺乏电缆温度的分布式、线式探测;偏重于对低压设备的状态监测，缺乏对高压设备的状态监测;偏重民用建筑电气火灾的预防，忽视了工业领域的预防。

??3.网络化水平低。并非完全网络化的全数字系统，对外缺乏网络接口，无法实现信息的对外共享发布，无法组建远程监测及管理系统。

??4.智能化未实现。未全部实现数字化及智能化，不符合物联网的技术方向;同时系统缺乏智能分析功能，只局限在监测层级，不符合设备状态监测领域的技术水平。

??5.可视化不足。监测报警手段传统单一，缺少图形化及其他更为直观的监测报警手段。