摘要：電能在人們的日常生產(chǎn)和生活中起著重要的作用。為防止和減少電氣火災(zāi)事故的發(fā)生，設(shè)計(jì)了有效的電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可通過(guò)各種信號(hào)采集和處理方法有效檢測(cè)配電線路漏電風(fēng)險(xiǎn)，提醒工作人員及時(shí)修復(fù)配電線路，消除火災(zāi)隱患，減少人員和財(cái)產(chǎn)損失。

關(guān)鍵詞：電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)：剩余電流；電流傳感器

引言

電氣火災(zāi)的主要原因有過(guò)載、短路、雷電、漏電、諧波電流、誤操作、接觸不良、電路設(shè)計(jì)負(fù)荷與使用負(fù)荷不匹配、設(shè)備本身因素等，其中漏電引起的電氣火災(zāi)占很大一部分。為了有效監(jiān)測(cè)漏電流，需要設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到漏電流達(dá)到預(yù)警值時(shí)立即報(bào)警，避免漏電流引起的電氣火災(zāi)。

1電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成概述

《電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》（DBJ202012）中對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的定義是：當(dāng)被保護(hù)線路中的檢測(cè)參數(shù)超過(guò)報(bào)警設(shè)定值時(shí)，能夠發(fā)出報(bào)警信號(hào)、控制信號(hào)并指示報(bào)警部位的系統(tǒng)。電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主機(jī)、電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)器和電氣火災(zāi)傳感器三部分組成。電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主機(jī)負(fù)責(zé)接收和記錄電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)器上傳的報(bào)警信號(hào)，發(fā)布報(bào)警信息，提醒值班人員檢查2。電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)器負(fù)責(zé)接收電氣火災(zāi)探測(cè)器的信號(hào)并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警，并將收集到的信號(hào)和報(bào)警信息上傳至電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主機(jī)3。電氣火災(zāi)傳感器負(fù)責(zé)收集監(jiān)測(cè)電路的剩余電流、溫度、故障電弧和過(guò)電流信號(hào)，并通過(guò)系統(tǒng)總線將信號(hào)上傳至電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)器。電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要通過(guò)電氣火災(zāi)傳感器收集監(jiān)測(cè)電路的信號(hào)。根據(jù)收集信號(hào)類型的不同，可分為剩余電流電氣火災(zāi)傳感器、溫度測(cè)量電氣火災(zāi)傳感器、故障電弧探測(cè)器和電流傳感器。

根據(jù)圖1，A，B，C，N這四根電纜同時(shí)垂直通過(guò)同一剩余電流互感器。正常情況下，A，B，C三相電流的矢量與N相電流大小相反。此時(shí)PE線中的電流為0，即漏電流為0。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，B，C，剩余電流互感器中的感應(yīng)電流相互抵消，流過(guò)剩余電流互感器的電流為0。A是配電線路中某些原因造成的，B,當(dāng)C某相或中性線中的電流泄漏到大地時(shí)，A、BC三相電流的矢量等于N相電流的大小。此時(shí)，流過(guò)剩余電流互感器的電流矢量不為0，即剩余電流不為0。根據(jù)這一原理，可以通過(guò)剩余電流互感器中的電流大小間接分析配電線路中的漏電情況。我國(guó)低壓配電系統(tǒng)中有不同的接地系統(tǒng)。受檢測(cè)原理的限制，剩余電流式電氣火災(zāi)傳感器不適用于所有情況5。設(shè)置剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的配電系統(tǒng)進(jìn)行區(qū)別對(duì)待。適用于剩余電流電氣火災(zāi)傳感器的接地系統(tǒng)如圖2所示。

由于電路中的漏電流會(huì)導(dǎo)致溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)引起火災(zāi)，因此可以通過(guò)監(jiān)測(cè)電路中的溫度來(lái)防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。溫度測(cè)量電氣火災(zāi)傳感器可以通過(guò)其內(nèi)部熱敏元件測(cè)量電路溫度，并將信號(hào)上傳到電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。溫度測(cè)量電氣火災(zāi)傳感器監(jiān)測(cè)的主要部件是設(shè)備外殼、電纜配電柜（箱）體等。溫度監(jiān)測(cè)采用直接接觸方式，覆蓋A，B，C，N四相故障電弧主要由電氣設(shè)備老化、線路連接松動(dòng)、線路絕緣層損壞等因素引起，通常伴有大量熱量，容易引起火災(zāi)。故障電弧探測(cè)器通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路中電壓和電流波形的變化來(lái)監(jiān)測(cè)故障電弧的發(fā)生。在實(shí)際應(yīng)用中，配電線路或多或少存在固有泄漏。由于固有泄漏的存在會(huì)直接影響報(bào)警的準(zhǔn)確性，當(dāng)固有泄漏達(dá)到一定程度時(shí)，甚至?xí)鹣到y(tǒng)的誤報(bào)警，因此可以盡可能設(shè)置測(cè)量點(diǎn)在末端或根據(jù)計(jì)算調(diào)整泄漏電流的報(bào)警閥值，以消除固有泄漏的影響。

2電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn)

2.1電氣火災(zāi)探測(cè)器位置設(shè)計(jì)

電氣火災(zāi)探測(cè)器可設(shè)置在低壓柜接線、地板配電箱、終端配電箱等位置，實(shí)際設(shè)計(jì)有以下方案（1）只安裝在配電室低壓柜接線位置，成本*低，但漏電流時(shí)，方案只能確定主電路漏電，不能定位漏電故障或高溫風(fēng)險(xiǎn)（2）只安裝在地板配電箱位置，可定位地板漏電故障、高溫風(fēng)險(xiǎn)。該方案比第一個(gè)方案更準(zhǔn)確，但無(wú)法確定哪個(gè)支路漏電，也無(wú)法檢測(cè)配電室與豎井之間的漏電情況。3)只安裝在終端配電箱內(nèi)，可定位支路漏電故障、高溫隱患。該方案的精度高于前兩種方案，但無(wú)法檢測(cè)配電室與豎井、豎井與支路之間的漏電情況。（4）配電室低壓柜、樓層配電箱、末端配電箱均設(shè)置電氣火災(zāi)探測(cè)器，形成分級(jí)保護(hù)。該方案覆蓋全面，可定位火災(zāi)隱患位置，但成本過(guò)高。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般靈活選擇前三種方案進(jìn)行組合，從而達(dá)到成本與測(cè)量精度的良好平衡。

2.2電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)位置設(shè)計(jì)

由于電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的一部分，電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主機(jī)可安裝在消防控制室7。電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主機(jī)將報(bào)警信息和故障信息上傳至消防控制室圖形顯示裝置或火災(zāi)報(bào)警控制器，消防控制室24小時(shí)值班，便于第一次發(fā)現(xiàn)報(bào)警信息，及時(shí)處理故障。

此外，由于電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)配電線路泄漏，電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)器和傳感器一般由開關(guān)柜制造商提供，電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主機(jī)也可安裝在變電站，由變電站值班人員管理。

2.3電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)警閥值設(shè)計(jì)

根據(jù)國(guó)家規(guī)范，電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的報(bào)警值應(yīng)連續(xù)可調(diào)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，剩余電流的動(dòng)作報(bào)警閥值一般設(shè)置在300ma，溫度報(bào)警值一般設(shè)置在電纜*高耐溫性的70%~80%。

2.4電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警閥值設(shè)計(jì)

根據(jù)國(guó)家規(guī)范，電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的報(bào)警值應(yīng)連續(xù)可調(diào)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，剩余電流的動(dòng)作報(bào)警閥值一般設(shè)置在300ma，溫度報(bào)警值一般設(shè)置在電纜*高耐溫性的70%~80%。

2.5電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)集中管理和可視化監(jiān)測(cè)，對(duì)分散在建筑物內(nèi)的監(jiān)測(cè)器和探測(cè)器進(jìn)行19-13的遙控和遙控。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)配電線路中的探測(cè)參數(shù)超過(guò)報(bào)警閩值時(shí)，電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)和控制信號(hào)，并在主機(jī)報(bào)警界面上指示報(bào)警部位，如圖3所示。同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保存報(bào)警信息，以便后續(xù)分析總結(jié)。

3安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

（1）概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是安科瑞電氣有限公司根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的全數(shù)字獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)，已通過(guò)國(guó)家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心消防電子產(chǎn)品試驗(yàn)認(rèn)證，并通過(guò)嚴(yán)格的EMC電磁兼容性試驗(yàn)，確保該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運(yùn)行，已批量生產(chǎn)，在全國(guó)得到廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)通過(guò)收集和監(jiān)控剩余電流、過(guò)電流、過(guò)電壓、溫度和故障電弧，實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報(bào)警，必要時(shí)聯(lián)動(dòng)切除剩余電流、溫度、故障電弧等配電電路；根據(jù)用戶需求，也可滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺(tái)或火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和共享。

（2）應(yīng)用場(chǎng)合

適用于智能建筑、高層公寓、酒店、酒店、商業(yè)建筑、工礦企業(yè)、國(guó)家重點(diǎn)消防單位、石化、文化、教育、衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（4）配置方案

4結(jié)語(yǔ)

電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)各種探測(cè)器實(shí)現(xiàn)配電線路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提前發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)隱患，有效避免電氣火災(zāi)的發(fā)生，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)的安全。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越多，使電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)越來(lái)越智能化。

參考文獻(xiàn)

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