現行國家標準體系下電氣火災監控報警系統現狀

從2005年開始，我國出臺電氣火災監控報警技術國家標準（GB 14287系列標準），開始規模推廣應用電氣火災監控報警系統，其中以剩余電流式電氣火災監控報警為主體。但近15年實際應用情況表明，我國電氣火災高發勢頭并沒有得到有效遏制。

在2010年前后，我國以GB 50016《建筑設計防火規范》為主的多個國家、行業標準規范，要求在高層建筑、人口密集場所等建筑場所應安裝剩余電流式電氣火災監控設備。在消防部門的強力監管下，全國各地大量使用了剩余電流式電氣火災監控為主的電氣火災監控報警系統。在電氣火災勢頭持續高發，國務院安委會已經決定在全國范圍內組織開展為期3 年的電氣火災綜合治理工作政策背景下，GB 50016 - 2014（2018年版）《建筑設計防火規范》增加了老年人照料設施的非消防用電負荷應設置電氣火災監控系統的內容。

但剩余電流式電氣火災監控報警系統在實際使用過程中，存在大量誤報的情況，效果并不理想，該系統功能性問題使得大量設備閑置甚至棄用。近年各地消防部門已經不再針對電氣火災監控報警系統進行驗收檢查工作。現有國標體系下的電氣火災監控報警系統何去何從陷入尷尬的局面。

我國電氣火災監控國家標準GB 14287系列標準2005版（已廢止）及2014版技術要求均過低，其中剩余電流式電氣火災監控報警設備（GB 14287. 2），只籠統檢測剩余電流，這無形中就將電器產品質量問題對設備外殼釋放的諧波電流等匯總到剩余電流報警數值內，大幅度增加誤報率。以下因素嚴重影響剩余電流式電氣火災監控報警設備的功能：

a. 電氣諧波干擾是制約剩余電流式電氣火災監控系統功能有效發揮的主因。變頻技術是現階段電氣節能技術的主流，我國政府長期推廣實施節能政策，大量安全性能低下的變頻電氣設備被使用。這些低安全性能變頻電氣設備內部對設備外殼（接到保護地線）泄放諧波電流，造成剩余電流嚴重超標的“假象”，致使剩余電流式電氣火災監控系統大量存在嚴重誤報現象。實際上，這類諧波剩余電流與積聚式阻性剩余電流不同，一般不形成電氣火災隱患。另一方面，變頻技術并不必然造成剩余電流，例如一些優質廠家在實現變頻節能后，通過產品內部相關消諧電路處理，并不會對母線或裝置外殼泄放諧波電流。歐標、美標等發達國家標準對此有嚴格限制，相關電器產品也不存在對地泄放諧波形成“剩余電流”問題。

b. 中低檔劣質電氣材料及施工質量問題大量存在，致使我國現有電氣火災防控技術難以發揮作用。最近幾十年，全國各地大建設因資金因素，最低價中標策略被廣泛采用，同時產品質量監管也沒到位。雖然美日等發達國家電氣火災防控主要也是推廣使用剩余電流式電氣火災監控報警技術為主的電氣火災防控產品。但關鍵區別在于，我國中低檔電器設備、電氣材料及“零”地混接等施工錯誤普遍存在，致使我國今后較長時間處于承受災害頻發的“還賬期”。這次國務院安委會《關于開展電氣火災綜合治理工作的通知》，已經把全面排查整治電器產品生產質量排在本次電氣火災綜合治理工作的首要位置。

c. 非阻性剩余電流干擾也是制約剩余電流式電氣火災監控系統功能發揮的因素。一些電纜質量較差和電器內部線路質量較差，城市架空線逐步入地成為地埋線纜等原因，在實際電氣回路內，會產生較大量分布電容電流和電感性電流，容性電流和感性電流容易對地泄放，形成非阻性剩余電流。但這類非阻性剩余電流大部分不轉換成熱能，一般不會形成電氣火災隱患。

2015年下半年開始實施的GB 14287系列標準新增加了故障電弧式探測器部分 —— GB 14287. 4 - 2014《電氣火災監控系統 第4部分：故障電弧探測器》。當故障電弧發生時，線路上的漏電、過流和短路等保護裝置，可能無法檢測到故障電弧或者無法迅速動作切斷電源，易引發火災。國外發達國家也制定實施AFCI（故障電弧斷路器）和UL 1699標準。

GB 14287. 4 - 2014標準體系下的故障電弧式探測器，主要針對電弧波形的特征，所有電弧都具有電壓降凹陷特征（如圖1所示），其中故障電弧與正常電弧相比又具有明顯的間歇性、連續性統計特征。

GB 14287. 4 - 2014針對單個用電設備的故障電弧檢測非常有效，但在實際使用中卻暴露出明顯缺陷。無論從社會經濟成本和實際使用便利性，不可能每個大大小小用電設備都單獨配備一個故障電弧式探測器，通常會安裝在建筑場所如家庭室內電氣回路的進線入口。以家庭為例，每家的電氣回路內會有空調、照明、冰箱、電視機等功率差異較大的各類用電設備，我們一般要把故障電弧式探測器安裝在入戶配電箱側。如果一個小功率用電器發生故障電弧，同時有若干個較大功率設備處在工作狀態，那么在配電箱總進線處，電壓降凹陷特征必然微弱，大功率正常設備電壓波形會淹沒這個電壓降凹陷特征，探測器將不能正常工作。

事實也是如此，2017年年底在某消防支隊牽頭建設的國家試點城市項目 —— 某市智慧消防物聯網項目實施過程中，國內某主要電氣消防廠家提供的故障電弧式探測器演示時效果良好；但隨后在消防部門安排的一家九小場所測試（安裝在配電箱總進線處）時，其它設備正常工作情況下，在室內一個接線板上再做重復性試驗，多次試驗幾乎全部檢測失敗，僅在其它設備全部關斷后才檢測控制成功。