剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)原理及安裝注意事項

徐玉麗

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

1 電氣火災(zāi)的防范 

為了預(yù)防和減少電氣火災(zāi)，應(yīng)在線監(jiān)測220/380 V供電線路的絕緣狀態(tài)，可以使用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)進行漏電檢測并實施報警。電氣線路或電氣設(shè)備一旦漏電并超過額定值時，報警器立即發(fā)出聲光報警信號并顯示漏電電流大小。從發(fā)生接地電弧到引起火災(zāi)以至火勢蔓延，需要一段時間，這有足夠時間去檢查并排除故障提前預(yù)報，能有效地避免電氣火災(zāi)的發(fā)生。報警但不切斷電源，可以避免電源開關(guān)跳閘引起整個建筑物的停電，既保證了用電安全又保證了供電的不間斷性。 

為了保證人民生命財產(chǎn)安全，嚴格執(zhí)行GB 13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》規(guī)定的防范措施，在建筑物的電源進線處及干線上安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是十分必要的。 

2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)原理 

2.1 原理方框圖 

監(jiān)控系統(tǒng)是由電流互感器、監(jiān)控探測器、報警器或控制器構(gòu)成的電氣火災(zāi)實時監(jiān)測并實施報警或切斷電源的裝置，其系統(tǒng)組成方框圖如圖1所示。 

 

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)原理方框圖

 

 

電流互感器為傳感器件，由它提取的漏電信號，經(jīng)放大、AC/DC變換、A/D變換、CPU處理后，送至輸出級。輸出信號經(jīng)總線輸往監(jiān)控設(shè)備。監(jiān)控設(shè)備接收的漏電信息經(jīng)CPU處理后，送往報警器、顯示器、信號輸出級。報警器由報警指示燈、蜂鳴器組成，顯示器由三位數(shù)碼管（LED）組成，用以顯示漏電電流大小，信號輸出級輸出各種報警及控制信號，用于附加報警及切斷電源等。監(jiān)控設(shè)備還有信號存儲及打印功能，供隨時查詢。 

另一種監(jiān)控系統(tǒng)由電流互感器、漏電探測報警器構(gòu)成，探測報警器集探測報警于一體，稱為電氣火災(zāi)監(jiān)控探測報警器或漏電探測報警器，其原理與第一種監(jiān)控系統(tǒng)是相同的。系統(tǒng)組成方框圖如圖2所示。這種探測報警器安裝使用極其方便，是被廣泛采用的監(jiān)測裝置。

 

圖2 監(jiān)控探測報警器原理方框圖

 

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)的三種組成方式 

①電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電流互感器、漏電探測器、漏電報警器組成。探測器、報警器以有線方式連接如圖3所示。

 

圖3 探測器報警器分體式結(jié)構(gòu)

 

圖4 探測器報警器一體式結(jié)構(gòu)

 

②電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電流互感器、漏電探測報警器組成，探測報警器由第一種的探測器與報警器組合而成。為了實現(xiàn)遠程報警，可以再增加遠程報警盒如圖4所示，探測報警器與遠程報警盒以有線方式連接。 

③電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電流互感器、監(jiān)控探測器與監(jiān)控設(shè)備組成，監(jiān)控探測器與監(jiān)控設(shè)備以總線方式連接如圖5所示。漏電及故障等信息由監(jiān)控探測器通過總線傳至監(jiān)控設(shè)備。

 

圖5 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

 

3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝方式 

3.1 低壓配電系統(tǒng)總剩余電流檢測 

如果想監(jiān)測本單位用電系統(tǒng)的總體絕緣狀態(tài)，可以檢測系統(tǒng)的總剩余電流，前提是單位需有獨立的變電系統(tǒng)。電流互感器安裝于變壓器接地線中以提供剩余電流，探測器、報警器可以選用分體式或一體化結(jié)構(gòu)，如圖6所示。 

 

圖6 系統(tǒng)剩余電流監(jiān)測

 

圖7 干線剩余電流監(jiān)測

 

 

此種剩余電流檢測要求供電系統(tǒng)的接地形式為TN-S系統(tǒng)。 

3.2 干線剩余電流檢測 

干線指低壓配電線路的主要支路，此種安裝方式比較簡單，電流互感器安裝于干線線路中，檢測的信號是互感器以后線路及負載產(chǎn)生的剩余電流，如圖7所示。 

3.3 多路干線剩余電流檢測 

以8路檢測為例：8個電流互感器分別裝于配電盤的各輸出干線上如圖8(a)、(b)所示。 

 

 

（a）單相8支路監(jiān)測

 

 

（b）三相8支路監(jiān)測

 

圖8 配電盤干線支路漏電監(jiān)測

 

 

4 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝方式 

Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布、開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要由監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)控探測器等組成。

監(jiān)控設(shè)備能接收來自電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的報警信號，發(fā)出聲光報警信號和控制信號，指示報警部位，記錄并保存報警信息，是系統(tǒng)的管理中心。監(jiān)控設(shè)備具有主、備電源自動切換功能，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

監(jiān)控探測器探測被保護線路中的剩余電流、溫度等電氣火災(zāi)危險參數(shù)，并可直接將本地采集的信號處理為數(shù)字信號，通過標準通訊協(xié)議進行傳輸。提高了信號傳輸過程中的抗干擾能力，提升了系統(tǒng)的可靠性指標。

 

 

 

5 典型組網(wǎng)方案

大型建筑群組網(wǎng)方案

大型建筑群，樓層高，多棟樓體分散。采用Acrel-6000/Q電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備 + Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備 + 電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器三層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，便于區(qū)域化管理，采用RS-485網(wǎng)絡(luò)通信，以太網(wǎng)通信，滿足了通信實時性高的要求。

 

 

6 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝注意事項 

6.1 分級保護 

為了縮小發(fā)生人身電擊事故和接地故障切斷電源時引起的停電范圍，通常在供電線路的不同地點安裝三級（或兩種）不同容量的剩余電流保護裝置，以形成分級保護。根據(jù)用電負載及線路情況，一般分兩級或三級保護。適用于城鎮(zhèn)和農(nóng)村第一級和第二級保護，其具體安裝圖在GB 13955-2005中已有明確規(guī)定。 

6.2 安裝注意事項 

6.2.1 系統(tǒng)剩余電流檢測 

在系統(tǒng)接地型式為TN-C-S系統(tǒng)中，變壓器低壓側(cè)出線為PEN線對地是絕緣的。 

PEN經(jīng)接線端子分成N線與PE線后，N線不再接地。這時，電流互感器必須安裝在PEN線分成PE線、N 線后的PE線的中間段上，如圖6。 

6.2.2 干線剩余電流檢測 

對220 V供電系統(tǒng)，電流互感器只要套住二根電源線即可，要求其中的N線不得再重復(fù)接地。 

對于380 V配電系統(tǒng)，電流互感器必須同時套住L1、L2、L3、N線，PE線不得穿過互感器，同時N線此后不得再接地。 

在接地型式為TN-C系統(tǒng)中，必須將其改造為TN-C-S、TN-S或局部TT系統(tǒng)后，才可以安裝使用報警式剩余電流保護裝置。 

6.2.3 互感器的安裝 

電流互感器應(yīng)安裝易于檢修的地方，互感器的安裝沒有方向問題。對插式互感器安裝時無需斷線、斷電，互感器可以直接掛在線上，也可以固定在配電盤上，但安裝時應(yīng)注意安全。 

6.2.4 報警值的設(shè)定 

剩余電流報警設(shè)定值必須大于被測電路的泄漏電流值，可以使用裝置的預(yù)檢功能，檢測被測電路的實際泄漏電流值，通常報警設(shè)定值取值不小于泄漏電流值的兩倍。 

 

參考文獻：

[1]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊2013.1版.