淺談電氣火災自動報警系統在地鐵中的應用

孔德龍

（長春市軌道交通集團有限公司，吉林 長春 130000）

地鐵車站作為公眾密集聚集的場所之一，空間相對密閉、客流量大，一旦發生火災，人員的疏散和消防搶險難度極大，將會造成巨大的人員傷亡和財產損失。由于城市軌道交通關注度極高，發生突發事件后容易造成惡劣的社會影響。我國第一起地鐵火災，1966年11月11 日北京地鐵一號線萬壽路至五棵松區間內發生電氣事故，造成嚴重損失。為了防止電氣火災的發生，用于監測電氣設備或線路溫度及剩余電流的電氣火災監控系統，普遍應用于城市地鐵的設計中，當被監控的電氣線路中被探測的參數超過報警設定值，它能發出報警信號、控制信號并指示報警部位，從而達到電氣火災的提前預警作用。

1 地鐵電氣火災發生的原因分析

電氣故障是引發地鐵火災事故的主要原因之一。地鐵發生電氣火災的主要原因是電流的泄漏、相間線路的短路、元件與電纜承受負荷過大等原因造成的。電流的泄漏是電線絕緣體受到損壞或者電力所處環境過于潮濕造成，如果電線線路上的電流泄漏達到300-500 毫安時，絕緣體損壞的地方就會與距離導體最近的導線相互作用出現火花放電的狀況，進而導致臨近的可燃物著火，引發火災事故。相間線路發生短路、元件與電纜承受負荷過大會導致電路的導體溫度過高而發熱，導體的溫度過高，達到著火點后就會起火，得不到遏制就會發生嚴重火災。短路是由于部分絕緣層受到破壞而導致的，電氣設備絕緣層一旦被破壞，線路間的電阻會迅速下降，進而導致電流急劇上升，這種情況下如果出現線路碰撞，會因為電流過大而出現火花，進而導致設備溫度急劇上升，最終絕緣材料以及設備附近的可燃物體燃燒引起火災事故如果電氣設備或者導線電流超出額定數值，則設備會出現過熱現象，一旦達到一定的溫度就會引燃設備以及電流絕緣材料而導致火災事故。當導線和電氣設備或導線之間連接出現問題，在過電流的時候極易產生過大的熱量，導線連接位置的溫度會急劇上升，出現設備局部過熱現象，溫度的升高又會提高導線基礎位置的電阻，長時間的過熱會破壞絕緣層進而出現短路現象，最終引發火災。

2 我國現有地鐵火災自動報警系統的基本模式

目前我國地鐵的火災自動報警系統(Fire AlarmSystem，簡稱FAS)，均是按照現行的國家標準GB50157—2013《地鐵設計規范》和GB50116—98《火災自動報警系統設計規范》等標準、規范，并根據地鐵運行管理的實際情況進行設計，一般采取兩級管理三級控制的設計模式，即采用中心級和車站級(車站、車輛段、停車場) 兩級管理方式，全線FAS 為獨立的監控管理系統，不與其他系統綜合。OCC (Operation Cooperation Center，運營協調中心)、備用中心、維修中心為中心級，車站、車輛段、停車場以及培訓中心等處的防災控制室為車站級。中心級是全線火災自動報警系統的調度中心，對全線報警系統信息及消防設施有監視、控制及管理權；車站級管轄范圍為車站及相鄰半個區間、車輛段、停車場等區域，車站級可實現對本站或管轄范圍內的FAS 系統設備的自動監視和控制，同時對防排煙、消防滅火、疏散救災等設備實現自動化管理。全線FAS 系統防災設備(通風、給排水、照明、自動扶梯、防火卷簾、氣體滅火等設備) 的控制，均可實現防災指揮中心中央控制級、車站防災控制室車站級、設備現場就地控制級三級控制方式。

3 電氣火災報警系統的功能

電氣火災報警系統是由電氣火災檢測主機系統、數據采集系統、藍牙測溫型電氣火災探測系統、剩余電流探測系統等配件結合而成。地鐵電氣火災報警系統擁有臺式型電氣設備、線型電氣設備的溫度和剩余電流數值的檢測能力，根據設備的溫度和剩余電流數值的不同進行區分，設置成三種不同的預警級別，即一級預警、二級預警和火警三種級別，并將報警形式設置為自動語音報警模式。電氣火災報警系統還具備繼電器接口和TCP/IP 協議接口等網絡協議，讓車站火災自動報警裝置和地鐵整體監控設備實現網絡聯系和溝通，如果通過監測發現導線溫度過高或者出現電流報警響起時，電氣火災主機系統可以直接把報警信息內容及時傳輸到火災自動報警裝置和整體監控設備中。根據目前的科學技術水平，能對地鐵電氣火災進行前期的判斷應用技術就是以泄露電流的監測和導線溫度的監測結果作為主要參考依據。電氣火災監測系統能實現剩余電流的監測、溫度的探測、一體化現場處理和集中監測報警等功能的應用。

4 結語

地鐵車站電氣設備多、配電線路密集、設備長時間運轉，電氣火災隱患較大。設置電氣火災監控系統能有效地實時監測電氣線路的故障和異常狀態，及時報警提醒運營人員，排除隱患，有效預防和應對地鐵火災事故的發生。在地鐵工程中，電氣火災報警系統與地鐵綜合監控系統(ISCS)互聯，實時將全線車站電氣設備的火災、過熱、漏電流、電弧狀態等信息傳送到綜合監控系統，實現了信息共享、管理信息化，為電氣設備的狀態檢修、運營調度中心（OCC） 的環控管理、災害時災害決策的快速、準確制定提供科學、真實的現場數據。