国家颁布实施GB5016-2013年《火灾自动报警系统设计规范》增加了电气火灾监测系统，规定地下公共建筑(含地铁)应设置电气火灾监测系统，而电气火灾监测系统由电气火灾监测设备(监测主机)、剩余电流电气火灾监测探测器、测温电气火灾监测探测器、线性感温火灾探测器组成。
（1）电气火灾监测设备（监测主机）的功能:实时接收线性光纤差定温火灾探测器、蓝牙测温电气火灾探测器、剩余电流电气火灾探测器发送的正常信息、故障信息和灾害信息，并快速处理和管理。
（2）剩余电流电气火灾监测探测器的功能：测量电线电缆的泄漏电流，以达到电线电缆中火线和零线对地线的绝缘水平。
（3）温度测量电气火灾监测探测器的作用：设置在电容器接头、变压器接头、母线接头、开关接触等加热部位，以探测电气设备接头异常加热为基本原则。实现对电气设备安装工艺、产品质量等异常情况的长期监测。
(4)线性感温火灾探测器的作用:用于电缆桥架、电缆夹层等处线电气设备绝缘击穿发热引起的火灾报警。
电气火灾监测系统是一种专用监测系统，旨在防止供配电设备因剩余电流火灾或电气连接处过热而引起火灾。它是对配电电路安装过程、设备质量和预防事故的长期实时监测。其特点是早期预警。
(1)根据实际操作经验，配电设备火灾主要由四个原因引起:①绝缘老化、泄漏火灾；②短路火灾；③长期过载使用；④压接施工不规范，接触电阻过大。对于①、②大部分剩余电流都可以通过测量来测量。及时获取预警信息，可避免火灾事故；③、④通过实时测量开关端子的温度，可以及时发现和处理，避免发生事故。
(2)绝大多数电力电缆故障是由于施工不规范、机械损坏、电缆接头压接不紧、加热不足、绝缘受潮、环境恶劣、化学侵蚀等原因造成的。这种电缆故障是隐蔽的，不可预见的。采用剩余电流监测装置，可准确判断电缆绝缘下降，更好地防止电力电缆火灾事故。
(3)部分城市地铁低压配电系统主开关采用抽出式断路器。插拔多年后，插接处的接触电阻会增加，温升的使用会增加。需要温度探测器监测温升值是否达到危险状态。如果地铁供配电设备发生火灾停电，车站照明会瞬间大幅下降，使乘客难以逃生。因此，有必要在地铁低压配电系统中使用质量可靠、性能稳定的电气火灾监测系统。
在地铁低压配电系统中使用电气火灾监测系统来监测低压配电设备的工况非常重要，但地铁公司需要充分考虑早期施工成本的投资和未来的运营成本。因此，从技术经济的角度来看，有必要仔细分析电气火灾监测系统在地铁低压配电系统中的应用。
3.11测温电气火灾监测探测器
温度测量电气火灾监测探测器的作用是检测电气设备接头的异常加热。探测器设置在电容器接头、变压器接头、母线接头、开关接头等加热部位，实现电气设备安装工艺、产品质量等异常情况的长期监测。
根据热平衡原理，载流导体的加热过程可用公式：
(1)
公式(1)中r为温升；P为单位长度导体消耗功率大约等于I2R；K空调房环境为导体周围介质的综合散热系数，取大值；S导体散热面积为单位长度；t通电时间；T热时间常数为单位长度导体。
对其安装位置的选择，建议如下。
(1)考虑到使用负荷，建议每天有效工作时间超过4h、实际运行电流大于1000A蓝牙温度探测器安装在负载开关上。
根据公式(1)计算可知，运行电流小于100A的开关在28℃正常安装环境时，温升很小。根据深圳地铁的实际运行情况，正常安装的冷水机组回路(额定功210kW)负载开关端子的温度为50℃左右，需要重点监控；其他设备，如综合监控电路(额定容量120kVA)、应急电源(EPS)照明回路(额定容量800kVA)开关端子运行温度(30)℃)接近室温。
(2)考虑到安装位置，温度测量电气火灾监测探测器应安装在靠近开关和底座插头的位置。
根据载流导体的热平衡原理，载流导体的温升与接触电阻、接触电阻和接触压力密切相关。
接触电阻的经验公式是：
(2)
公式(2):RJ接触电阻；F接触压力；KJ为材料系数，一般取0.7～1；n：点接触取0.5，线接触取0.7，面接触取1.0。
开关与底座端子的插接是多段接触，螺栓的紧固力远大于开关与底座端子的插接力。
(3)测温电气火灾监测探测器安装在负载开关的一侧(如输出侧或输入侧)，而无需安装在负载开关的上下两侧。
负载开关输入端与输出端之间的距离小于1m，铜热导率高，达到393.6W（m.K），当铜异常高温时，热量可以迅速传递到周围，达到热平衡。考虑到成本，测温电气火灾监测探测器安装在负载开关的一侧（如输出侧或输入侧），而无需安装在负载开关的上下两侧。
综上所述，建议在以下低压配电设备中使用测温电气火灾监测探测器：
(1)低压配电室低压进线柜断路器上接口、3级负荷总开关断路器下接口、环控1级、2级负荷馈出电路断路器下接口、冷水机组电路断路器下接口；
(2)环控电控室进线柜断路器上接口、三级负荷进线开关断路器下接口、隧道风机(TVF低速电路断路器断路器下接口。
3.22剩余电流电气火灾监测探测器
剩余电流电气火灾监测探测器的主要功能是监测电线和电缆的泄漏电流是否增加，以确定其绝缘状况是否良好。因此，建议选择其安装位置如下。
(1)建议在密集母线电路中安装剩余电流电气火灾监测探测器。由于长距离输电密集母线槽是非标组装件，其绝缘材料和组装工艺不能完全保证质量，特别是在接头处的绝缘处理中。多年的运行经验表明，大多数密集母线槽的故障是由接头绝缘下降引起的，密集母线槽的接头数量较多。因此，可以安装剩余的电流监测装置来监测整个密集母线槽的绝缘状态，以实现可能的故障预警。
（2）剩余电流检测装置不得安装在进线电路和母联电路中。剩余电流检测装置一般监测馈线电缆的剩余电流状态，不得安装在总进线开关处；母联电路一般处于备用状态，无需安装。
(3)区间隧道水泵供电回路应增加剩余电流检测装置。地铁区间隧道水泵电缆长期通电，安装环境恶劣，温度高，可能被化学物质侵蚀。其绝缘水平迅速下降，容易发生绝缘损坏、击穿故障和火灾。因此，剩余电流检测装置应安装在区间隧道水泵输出电缆上。
(4)站厅、站台总照明回路应增加剩余电流检测装置。由于站厅、站台照明回路点广，接头多，安装工艺不严格，容易发生绝缘损坏、击穿等事故。建筑火灾事故统计显示，建筑物内发生的电气火灾多为插座线路或照明线路过载、老化等。因此，有必要对站厅和站台照明回路的绝缘状况进行实时监控。综上所述，剩余电流检测装置可用于以下范围：低压配电室3负荷总开关电路、环境控制L、2、3负荷馈出密集母线电路、区间泵供电电路、站厅总照明电路、站台总照明电路、冷水机组电路。
电气火灾监测系统从二期建设开始在地下车站使用。车站电气火灾预警系统由电气火灾监测主机、剩余电流电气火灾监测探测器、蓝牙温度测量电气火灾监测探测器、数据采集中心、现场总线和系统软件组成。该电气火灾监测系统用于车站0.4kV监测低压开关柜室、变电站和环控电控室的重要电气设备温度和剩余电流。
4.蓝牙温度测量电气火灾监测探测器
蓝牙温度测量电气火灾监测探测器的使用范围为：环控电控室进线柜断路器上下接口、3级负荷进线开关断路器上下接口、隧道风机(TVF风机)回路断路器上下接口处、轨道排热风机(U／O风机)电路断路器上下接口，冷水机组电路断路器上下接口。探头温度设定在60以上℃报警。深圳地铁温度测量电气火灾监测探测器示意图
如图1所示：①该测温电气火灾监测探测器具有蓝牙发射功能，与数据采集中器交换数据；②温度探头需要连接到断路器A、B、C三相上下主连接螺栓采集A、、C三相的接口处温度数据；③需为测温式电气火灾监控探测器提供220V电源。
图1 测温式电气火灾监控探测器示意图
4.2剩余电流式电气火灾探测器
剩余电流式电气火灾探测器使用范围：进线回路、3级负荷进线开关回路、TVF风机回路、U/O风机回路、冷水机组回路、照明总回路。剩余电流值设定为超过500mA时报警。
深圳地铁使用的剩余电流式电气火灾探测器示意图如图2。说明：①此剩余电流式电气火灾探测器具有蓝牙发射功能，与数据采集集中器交换数据；②“电流互感器”是用于检测断路器输出负载的A、B、C三相电流情况；使用安装时，需将断路器输出的A、B、C三相负载线路从电流互感器中穿过；③需为剩余电流式电气火灾监控探测器提供220V电源。
图2 剩余电流式电气火灾探测器示意图
安科瑞电气推出的电气火灾监控云系统采用自主研发的剩余电流互感器、温度传感器和电气火灾探测器、故障电弧探测器和电气防火限流式保护器，对引发电气火灾的主要因素（导线温度、电流、剩余电流、故障电弧等）进行不间断的数据与统计分析，并将发现的各种隐患信息及时推送给学校管理人员，指导学校实现时间的排查和治理，达到潜在电气火灾隐患，实现“防患于未然”的目的。
用户可以利用PC、手机、平板电脑等多种终端实现对平台的访问，查询包括系统信息、实时数据、报记录等在内的各种信息，使用方便。利用该系统为用户提供的低成本服务，能有提升企业的消防管理和电气设备水平，防范重大恶性火灾财产损失、尤其是重大恶性人员伤亡责任的发生。
本系统的整体结构如图所示：