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

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(cè)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(jìn)行漏電檢測(cè)并實(shí)施報(bào)警。電氣線路或電氣設(shè)備一旦漏電并超過額定值時(shí)，報(bào)警器立即發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)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(shì)蔓延，需要一段時(shí)間，這有足夠時(shí)間去檢查并排除故障提前預(yù)報(bào)，能有效地避免電氣火災(zāi)的發(fā)生。報(bào)警但不切斷電源，可以避免電源開關(guān)跳閘引起整個(gè)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(cái)產(chǎn)安全，嚴(yán)格執(zhí)行GB 13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》規(guī)定的防范措施，在建筑物的電源進(jìn)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(cè)器、報(bào)警器或控制器構(gòu)成的電氣火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并實(shí)施報(bào)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(hào)，經(jīng)放大、AC/DC變換、A/D變換、CPU處理后，送至輸出級(jí)。輸出信號(hào)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(bào)警器、顯示器、信號(hào)輸出級(jí)。報(bào)警器由報(bào)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(hào)輸出級(jí)輸出各種報(bào)警及控制信號(hào)，用于附加報(bào)警及切斷電源等。監(jiān)控設(shè)備還有信號(hào)存儲(chǔ)及打印功能，供隨時(shí)查詢。 

另一種監(jiān)控系統(tǒng)由電流互感器、漏電探測(cè)報(bào)警器構(gòu)成，探測(cè)報(bào)警器集探測(cè)報(bào)警于一體，稱為電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)報(bào)警器或漏電探測(cè)報(bào)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(cè)報(bào)警器安裝使用極其方便，是被廣泛采用的監(jiān)測(cè)裝置。

 

圖2 監(jiān)控探測(cè)報(bào)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(cè)器、漏電報(bào)警器組成。探測(cè)器、報(bào)警器以有線方式連接如圖3所示。

 

圖3 探測(cè)器報(bào)警器分體式結(jié)構(gòu)

 

圖4 探測(cè)器報(bào)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(cè)報(bào)警器組成，探測(cè)報(bào)警器由第一種的探測(cè)器與報(bào)警器組合而成。為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警，可以再增加遠(yuǎn)程報(bào)警盒如圖4所示，探測(cè)報(bào)警器與遠(yuǎn)程報(bào)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(cè)器與監(jiān)控設(shè)備組成，監(jiān)控探測(cè)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(cè)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(cè) 

如果想監(jiān)測(cè)本單位用電系統(tǒng)的總體絕緣狀態(tài)，可以檢測(cè)系統(tǒng)的總剩余電流，前提是單位需有獨(dú)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(cè)器、報(bào)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(cè)

 

圖7 干線剩余電流監(jiān)測(cè)

 

 

此種剩余電流檢測(cè)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(cè) 

干線指低壓配電線路的主要支路，此種安裝方式比較簡(jiǎn)單，電流互感器安裝于干線線路中，檢測(cè)的信號(hào)是互感器以后線路及負(fù)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(cè) 

以8路檢測(cè)為例：8個(gè)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(cè)

 

 

（b）三相8支路監(jiān)測(cè)

 

圖8 配電盤干線支路漏電監(jiān)測(cè)

 

 

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(jì)，主要由監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)控探測(cè)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(cè)器的報(bào)警信號(hào)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)和控制信號(hào)，指示報(bào)警部位，記錄并保存報(bào)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(dòng)切換功能，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

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

 

 

 

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(cè)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(shí)時(shí)性高的要求。

 

 

6 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝注意事項(xiàng) 

6.1 分級(jí)保護(hù) 

為了縮小發(fā)生人身電擊事故和接地故障切斷電源時(shí)引起的停電范圍，通常在供電線路的不同地點(diǎn)安裝三級(jí)（或兩種）不同容量的剩余電流保護(hù)裝置，以形成分級(jí)保護(hù)。根據(jù)用電負(fù)載及線路情況，一般分兩級(jí)或三級(jí)保護(hù)。適用于城鎮(zhèn)和農(nóng)村第一級(jí)和第二級(jí)保護(hù)，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(xiàng) 

6.2.1 系統(tǒng)剩余電流檢測(cè) 

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(duì)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(shí)，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(cè) 

對(duì)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(duì)于380 V配電系統(tǒng)，電流互感器必須同時(shí)套住L1、L2、L3、N線，PE線不得穿過互感器，同時(shí)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(bào)警式剩余電流保護(hù)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(duì)插式互感器安裝時(shí)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(shí)應(yīng)注意安全。 

6.2.4 報(bào)警值的設(shè)定 

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

 

參考文獻(xiàn)：

[1]安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊(cè)2013.1版.