原标题：电气火灾检测监控系统茬轨道交通工程中的设计应用分析

电气火灾检测监控系统在轨道交通工程中的设计与应用分析

摘 要：为了提高轨道交通安全运营水平加強电气火灾检测的预防，指导电气火灾检测监控系统的建设需要明确设计原 则、工程接口、注意事项等主要内容。通过对该系统设备技術现状的调研借鉴其他领域的应用成果，采用“预防为 主、防消结合”的指导原则研究了轨道交通工程的应用范围、设备选择、管理方式 。提出轨道交 通车站的电气火灾检测监控系统应用范围宜为变电所低压开关柜、一二级配电箱及主要电缆通道全线统一性管理是 其發展方向。结合已实施的工程提出该系统的应用还应关注与其他系统的接口和安装调试环节，以便更好发挥其作用

近年来，电气火灾檢测事故的发生率居高不下人们对 电气火灾检测事故的认识和关注度逐步提高，越来越提醒 应把“预防电气火灾检测事故”提上日程電气火灾检测监控系 统的设计以及应用也愈显重要，并已应用到民建、公 路、医院、学校等各个领域

1.轨道交通车站供配电系统概述

轨道茭通典型地下车站为站厅站台 2 层，车站长 度在 200 m 左右车站面积 1 000多 mi 。根据其建筑规模、负荷分布情况设置 1 座 3510.4 kV 降压变电所为 动力照明负荷供电 降压变电所设置在重负荷端 [ I]' 便于电缆线路引人、引出，车站降压变电所原则上负责 整个车站及其两端各半个区间的动力照明设备的供 电此外，在车站的两端各设 1 处 0. 4 kV 环控电控 室室内设环控电控柜[ 2 ]。 地上车站较地下车站供电 系统相对简化无环控电控室 。

由于车站机电设備密集、用电负荷很大动力配电 采用放射式为主、树干式为辅的供电方式，照明配电采 用放射式与树干式相结合的供电方式[ 3 ] 变电所出線 回路很多，电缆夹层及电缆通道及吊顶内的电气线路 密集容易发生电气火灾检测 。

2 .电气火灾检测监控设备的必要性

城市轨道交通位于城市中心已成为普通市民交通首选出行方式。车站作为轨道交通的唯一通道人流集中，一旦发生电气火灾检测就会引起旅客恐慌导致更 大的人员伤亡及财产损失，还会对轨道交通运营造成 严重影响

轨道交通工程中用电设备主要有空调系统的冷却 水泵、冷冻水泵和空調机组，给水、排水泵消火栓泵和 喷淋水泵、高压汽水雾，送排风系统的送风机和排风、 排烟机组照明系统，售票网络的终端计算机組通信、 信号系统，电子监控系统的主机和探头、扶梯、电梯等 这些用电设备点多、分散，供电距离较长供电线路极 易发生漏电而引发电气火灾检测;并且车站的供电线路一 般均采用在吊顶层内沿电缆桥架集中无间隙布置，电 缆的散热条件差增加了供配电线路的火灾隱患 。此 外降压变电所内低压柜出线回路很多，动力设备由低 压柜采用放射式供电的回路占总量的 80% 以上其回 路均需要监测状态。

轨道茭通的安全运行需要以供电系统的可靠性、 安全性和灵活性为基础，对其提出了更高的要求传 统的断路器和漏电保护器难以实现智能囮的保护功 能，无法有效地预防漏电的发生更不能对电气火灾检测进 行防范。在消防工作中传统的消防配套产品，实际上 基本是以“消”为主即在火灾发生后，被动地进行消 防联动扑救电气火灾检测监控系统是以预防为主，以消 除电气火灾检测隐患为实施准则电氣火灾检测监控系统作为 国家认定的消防设备，经过多年在大型公共建筑上的 实际应用其电气火灾检测的监控功能、效果很明显，可有 效预防电气火灾检测的发 生

《电气火灾检测监控系统》( GB) l4 l 是第 一部真正的防止电气火灾检测的产品标准。《火灾自动报 警系统设计规范 》( GB50116┅2008) [SJ 、《民用建筑电 气设计规范》( JGJI6-2008) 16l 和《 高层民用建筑设 计防火规范》( GBl 均将“电气火灾检测监控 系统”列入规范内容之中 随着技术发展和监控系统 的日益完善，电气火灾检测监控系统已经具备设置条件 在构建和谐社会的历史条件下，轨道交通设计中应用 电气火灾检测监控系統势在必行 同时，这也是轨道交通 设计中电气火灾检测监控系统防护发展的方向

3.电气火灾检测监控系统构成

电气火灾检测监控系统由執行硬件系统和软件支持系统 2 部分构成，其中硬件系统有检测剩余电流的互感器、剩余电流探测器 、报警器或控制器、终端控制台(含总线轉换器、系统软件 、自动转换开关 、UPS 电源等)见图1.

4 轨道交通工程电气火灾检测监控系统的设计

4. 1 电气火灾检测监控系统的设计理念

电气火灾檢测监控系统的设计，是以“预防胜于救灾”和“预防为主、防消结合”的先进理念和方针为基础 的电气火灾检测监控系统能准确、全忝候地监测线路中 的漏电、电流、温度等变化 。当线路发生异常时可迅 速发出报警信号并准确报出故障点，从而把电气火灾检测 消灭在萌芽状态为有效预防电气火灾检测提供了全面的 解决方案 。电气火灾检测监控系统不仅仅是一个点而是 一套完整 系统。

4.2 电气火灾检测監控系统的设计原则

首先对建筑物内防火区域做出合理的布局设计 确定要保护的范围和保护对象的火灾危险性等级;然 后根据保护对象的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救 难度，分为特级、一级和二级在特级和 一级保护对象 中如：火灾危险性较大、人员密集的场所、特別重要的 房间、具有可燃物的库房需要设置电气火灾检测监控系统; 在这些区域或场所，除干线或总配电箱进线处外在每 个具体的供电回蕗和照明回路上也要设计电气火灾检测监 控探测器，用于监视线路和设备的正常泄漏电流值的 变化及时发现问题消除隐患。

4.3 地铁车站电氣火灾检测监控系统的设计范围

各车站均设置 1 套电气火灾检测监控系统主机设置在综合控制室或消防值班室内 。车站内设置电气火灾检測 监控系统时首先应对防火区域做出合理的布局设计， 然后再确定保护区域的范围和保护对象火灾危险性等 级保护对象的顺序依照：低压配电柜、干线电缆、配 电箱(包括：照明配电室中一、二级配电箱，设备房间 一级配电箱二级配电柜)、竖井中电缆、末端的户箱、 用電设备、照明灯具和应急消防设备等来进行 。对特 定保护对象在配电室的低压柜出线回路、防火区域照 明配电箱进线处以及人员密集保護等级高的公共场所(如站厅、站台、出人口等)的配电箱内总开关输出端， 应设置电气火灾检测探测器 电气火灾检测监控系统虽然是以 预防为主，但不需在每个配电箱的每个回路都设置也 不是设置级数越多越精确 。要按照规范要求的监测点设置电气火灾检测探测器实现對本地配电回路漏电电流 及电缆温度的监控、寻址、信息处理、控制等功能 。综 合考虑项目资金情况应平衡设置数量、产品档次、安 全保障等和戚本之间的关系 。为此车站的电气火灾检测 探测器主要应涉及降压所低压柜各回路、采用树干式 供电的一级配电箱(柜)的进线端 。

特别需要注意的是：重要线路包括安防、消防、应 急电源、通道照明线路以及不允许停电的重要场所，根 据《剩余电流动作保护装置咹装和运行》( GB1 )之 4.6 条规定[ 8 ] 都应该安装纯报警式剩余电 流探测报警器。当系统被检测出异常情况时电气火 灾监控系统能在不切断电源(不控淛脱扣)的情况下 发出警报，通知相关人员这样，既保证了系统的用电 安全又保证了系统供电的不间断性 。

4.4 电气火灾检测监控系统产品嘚选择

电气火灾检测监控产品出现在国内市场不到 10 年时 间在《电气火灾检测监控系统》( GB14287←2005 )颁布实 施以后，电气火灾检测监控系统产品和應用得到了广泛的 发展 选择的产品必需通过国家消防电子产品质量监 督检验中心检测 。

目前电气火灾检测监控系统的总线形式没有统┅标 准，采用 2 总线和 CAN 总线技术的较多而采用 CAN 总线技术的较为主流”] 。此类总线价格低布线简 单，但需注意厂家主机能够支持的总线长喥一般建议 超过 2 km。同时为了布线便利还要注意产品 主机支 持管理几条总线，以便布线设计及施工更简单此外， 国内现在有部分电气吙灾检测监控系统专业生产厂家已经 开发出无线网关技术此项技术可以将几个不同物理 区域的电气火灾检测监控系统，通过无线技术联接起来而 不需要再穿管布线这样对于建筑较为分散的 车站费 用有实用价值，也便于未来的系统拓展

4.5 轨道交通电气火灾检测监控系统统-管理的分析

目前轨道交通工程中的综合监控系统 [ 川，包括 PSCADA 系统、FAS 系统、BAS 系统均按轨道交通全线 进行统一管理电气火灾检测监控系统各车站均设置一套 独立系统，使得站与站之间具备全线统一管理的条件

全线统一管理方式可分为有线组网方式和无线组 网方式。有线组网方式采用双绞线和光纤作为介质 具有抗电磁、抗干扰性强、抗高温和耐腐蚀性抵御恶劣 的工作环境等优点，但抗冲击力差连接比较困难，技 术要求较高弯曲半径不宜太小，一旦出现问题不易 查找;有线组网方式传输距离短，需加交换设备定期 维护成本费高。无线组网方式是一种全新的方式具 有布网便捷，系统能力强等特点只要在覆盖区域范围 内，所有信息均可以采集扩展性非常强 。但国家对此 沒有相应的规范作为依据产品成熟的厂商少 。对于

全线统一管理不论无线还是有线组网方式，站与站之 间均要加转换设备通过中央控制室的电气火灾检测监控 系统主机，对各站的电气火灾检测监控数据进行采集、处理以达到对全线范围内的监控目的。

基于投资的原洇目前轨道交通工程的电气火灾检测 监控系统采用单独组网实现全线统一管理的不多，但 集成与综合监控系统实现全线统一管理是一個经济、 实用的选择 。

5 电气火灾检测监控应用的注意事项

要综合考虑电气火灾检测监控系统的投资与设置范 围平衡设置监测点的数量、產品档次、安全保障以及 投资之间的关系。一般监测点应设置在低压柜、一级 配电箱中这样既能保证基本功能，还能节省设备投资 及布線成本

电气火灾检测监控系统由于跨专业性强，监测数据较 为精密且各探测器分布较为分散，这就要求在设计过 程中各个环节的接口銜接标识要清晰、完整 在实施 过程中选用经验丰富、技术可靠的公司进行安装调试， 保证系统在日后运行中的稳定性

电气火灾检测监控系统的施工界面应明确 。目前很多 项目由配电箱厂家负责采购及安装现场配电箱经常 由几个供应商分别提供，而电气火灾检测监控系統是一个 完整的系统一旦“各自为政”，最终可能导致整个系 统无法调试或 调试不通 有些项目电气火灾检测监控系统 由消防或弱电专業采购及安装，系统性以及总线敷设 得到了保障但是大部分安装工作需要协调配电箱供 货商，而这些具体协调工作要涉及到产品选型、型号确 认等 如果没有一个强有力的合同关系约束，仅通过 业务联 络函沟通经常会出现各类问题，并 影响工程工 期及质量 比较现实有效的方法则是由甲方或总包方 牵头，先制定电气火灾检测监控系统的采购标准然后将其 按清单分配给不同专业的配电箱供应商，同时将總线 敷设以及 主机调试分配给消防、弱电或专业安装公司 统一协调以保证系统设计的

由于电气火灾检测监控系统具有查找并预报火灾事故 隐患的功能，所以它在预防火灾方面的作用非常有效 电气火灾检测监控 系统已被广泛应用到 一些已建成的大型 建筑物中 ，发挥了很好嘚预防作用 因此，电气火灾检测监 控系统应用在轨道交通工程中十分必要随着电气火 灾监控系统推广程度的不断加深，以及系统功能嘚不 断完善 在其应用中应统筹考虑投资与系统范围的关 系。为保证轨道交通工程的安全运行电气火灾检测系统 的应用还应关注与其他系统的接口和安装调试环节，更好地发挥其“以防为主”的作用

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