剩余電流火災監控探測器安裝必要性

近年來，一些行業、場所火災事故多發，電氣、用火不慎引發的火災事故居高不下，突出反映出消防工作仍存在一些不足和薄弱環節，以2005年為例，十大火災中死亡人數最多的兩起吉林省遼源市中心醫院特大火災、汕頭華南賓館特大火災，均為電氣火災，有關專家積極呼吁盡快采取有效的技術防范措施，遏制電氣火災的上升勢頭，政府有關部門也非常重視，GB50045-95(2005年版)《高層民用建筑設計防火規范》、GB50016-2006《建筑設計防火規范》、JGJ16-2008《民用建筑電氣規范》的相繼出臺，要求在建筑中設置剩余電流火災監控探測器。但是由于設置剩余電流火災監控探測器的國家標準和規范尚未齊全，再加上熟悉這一新型報警設備的設計、施工技術人員亦較少，實際工作中遇到的困惑也較多，各地建筑設計院、審圖單位、消防監督部門執行各異，設計方法不統一。再者由于我國實際應用情況，人們對剩余電流火災監控探測器的作用、組成、選型、設計等問題都產生了一系列的問題，本文就以剩余電流火災監控探測器為例一一淺析。

　　一、什么是剩余電流火災監控探測器

　　國標GB14287-2005作了明確的定義，其定義如下：“用檢測剩余電流的互感器、剩余電流探測器、報警器或控制器構成的電氣火災實時檢測并實施報警或切斷電源的裝置。”其具體系統組成為執行硬件系統和軟件支持系統兩部分，即由探測器、漏電火災報警控制器、終端控制臺（含總線轉換器、系統軟件、自動轉換開關、UPS電源等）。
　　國家標準GB14287-2005《電氣火災監控系統》第一部分的3.3中，“剩余電流式電氣火災監控探測器”（Detectorsforelectricfireprotection）被定義為：“探測被保護線路中的剩余電流等電氣火災危險參數變化的探測器”。可見，剩余電流在GB14287-2005中被認為是電氣火災技術防范的重點。事實上，接地電弧性短路、是電氣火災發生的主要原因。

    二、為什么要加裝剩余電流火災監控探測器

　　由于人們對安全規范用電常識的深入，使得由電氣故障引發的人身傷害事故逐年遞減，但是每年由電氣事故引發的火災數量卻在增加，這與我國火災總數呈逐年遞減的趨勢形成了鮮明對比。據我們在每年國家消防局以及省、市的消防管理部門對火災數據的統計分析，電氣火災占火災總的361%，且有逐年上升的趨勢，這就要求我們查原因，找根源再采用行之有效的科學方法來減輕這些災害。日本、歐美等發達國家人均用電量比我國高得多，為何其電氣火災發生機率比我國要小得多呢？其主要原因就是在重要場合設置剩余電流式電氣火災監控探測系統。例如：日本在很多年前就廣泛運用的漏電在線檢測技術（即剩余電流火災監控探測器）日本《內線規程》中就有了強制明確的強制條文。剩余電流火災監控探測器應用在我國國家規范中其實早有規定，如《低壓配電設計規范》GB50054-95第4.4.21條：“為減少接地故障引起的電氣火災危險而裝設的漏電電流動作保護器，其額定動作電流不應超過0.5A”；又如《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005年版）新增第9.5.1條：“高層建筑內火災危險性大，人員密集等場所宜設置剩余電流火災監控探測器”；《建筑設計防火規范》GB50016-2006第11.2.7條規定了宜設置剩余電流火災監控探測器的場所。
　　剩余電流火災監控探測器中的“漏電”解釋實際上已與我們傳統理解的大不一樣，
　　在相關規范中準確地說應該稱之為“剩余電流”，剩余電流比漏電電流含義更廣，它包含了電器式線路緣損傷流入大地的故障接地電流、對地電容電流、諧波分量電流及電器設備和線路正常運行時對地的泄露電流，因帶電導體間相與相間及相與N線間的短路應靠保護電器切斷電源，當故障電流值小于過電流保護裝置的動作電流值的電弧短路確難以切斷電源，電氣火災的有關報道中接地故障電弧引起的火災多于帶電導體間（相與相、相與N線）的短路，因此，對于接地故障無論是金屬性的還是電弧性的短路都能利用剩余電流保護裝置切斷電源發出報警信號以利預知災前隱患，及時采取措施消除隱患，避免火災的發生。“剩余電流火災監控探測器”作為一種新生的先進保護措施已經得到了消防部門、施工圖審查中心和消防工程設計工人員的重視，作為一種預報警系統，其優于火災自動報警系統及消防聯動系統的地方是可以提前報警并采取應急手段，將用戶損失盡量減少到最低限度，因此在工程設計中應嚴格按照規范要求設置“剩余電流火災監控探測器”。

   三、電氣火災原因分析

　　在電氣火災中由于接地故障引起的火災占大部分，所謂接地故障指的是帶電體與地面的短路因幾百毫安接地故障漏電電流就可能產生高達2000℃的電弧很易引燃旁邊可燃物，同時電氣火災主客觀原因如下：
　　A、客觀原因，據消防部門和專家對電氣火災現場勘察分析的統計，電氣火災中電氣短路起火約占60%，短路起火中，由于漏電引起的火災占大半，它是最常見的電氣火災。供電線路及設備由于某種原因，如安裝使用不當、線路老化或機械損傷等原因，其絕緣性能下降，導致供電線路及設備與大地之間有不正常的電流流過，這就是漏電。漏電使部分電流流入大地，造成能源浪費；人體接觸故障電壓引起電擊，危及生命安全；絕緣破損可能發生接地故障而引起電氣火災。所謂接地故障指的是帶電導體與地面的短路。電氣線路及裝置因絕緣破損有接地故障時，在漏電故障點和導電不良連接處將引起電弧、電火花，這種電弧具有很大阻抗和電壓降，它限制了故障電流，使過電流保護器不能動作或不能及時動作來切斷電源，而幾百毫安的漏電電弧產生的局部高溫達2000℃以上，就足以引燃周圍的可燃物而引起電氣火災，就電氣火災而言，接地故障比線路短路具有更大的危害性。
　　B、主觀原因，消防技術規范對電氣防火的限制條文少，監督管理力度不夠，廣大群眾缺乏電氣安全知識，造成大量用戶的電氣設計、施工、使用過程中存在諸多隱患。因此，建立電氣故障火災預警系統就顯得尤為必要。
　　再次，早在1986年發布的《剩余電流動作保護裝置的一般要求》GB6829-86國家強制標準中，第一次提到電氣火災：“剩余電流保護器還可防止由于接地故障電流引起的電氣火災。”剩余電流動作保護技術早在20世紀30、40年代國外就開始使用，此技術的兩大功能，第一是防止人身觸電的事故，當時幾個部委共同介入剩余電流動作保護技術的推廣（如勞動部、機械部、電力部等）。為配合推廣、應用，當時電力部的陳淑芳等專家執筆編制了GB13955-92《漏電保護器的安裝與運行》，此后，產品在全國被廣泛應用，有效遏制了人身觸電事故的發生。但此項技術的另一個重要功能，防止因接地故障引起的電氣火災卻沒有被重視。直到1993年由公安部沈陽消防研究所執筆編制的《防火漏電電流動作報警器》GB14287-93發布實施，第一部真正的防止電氣火災產品標準才真正誕生，由于該國標實施后相關的規范和標準沒有同步出臺，近10多年沒有太多的產品進入市場，推廣應用工作幾乎停滯，可這10多年正是我國人均用電量飛速上漲的時期，所以電氣火災從1978年的7.8%上升到2005年的30%。
　　2005年9月重新編制的GB14287-2005發布，新名稱為《電氣火災監控系統》。同時《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-2005，局部修訂條文加入第9.5條“剩余電流火災監控探測器”。

   四、在現有的配電系統中早已強制性加裝了傳統的漏電開關，再加裝剩余電流火災監控探測器不是多此一舉嗎？不是浪費資源嗎？

　　傳統的漏電斷路器的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，它無法探知電路的泄露電流大小,無法了解電路絕緣狀態的變化,也就是無法對電氣火災做出預報.基于電氣火災監控探測器的定義，剩余電流式電氣火災監控探測器的任務僅在于防范電氣火災，與GB16917-1997所規范的RCBO（剩余電流動作斷路器，即“漏電開關”）在防護功能、技術參數、結構要求等方面有很大區別。RCBO更側重于人身安全的防護。兩者應當配合使用，但不能相互替代。這就是為什么供電線路有三級保護卻仍然頻頻發生電氣火災的原因,所以要彌補其不足的缺陷.現在行之有效的方法是科學地加裝剩余電流火災監控探測器