電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)的性能分析及其在工程應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801

    摘要：剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的一種主要形式，能夠準(zhǔn)確監(jiān)控電氣線路的漸變型故障，能發(fā)現(xiàn)電氣線路的火災(zāi)隱患，及時提醒相關(guān)人員去消除這些隱患。在工程實(shí)踐中應(yīng)適當(dāng)采用分級保護(hù)，剩余電流保護(hù)裝置的位置設(shè)置應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求，剩余電流互感器必須套住所有的相線和中性線，相線和中性線的穿線方向要一致，某一根線不能反穿，且某一根線不能在互感器上纏繞。

    0 引 言

    在每年發(fā)生的火災(zāi)事故中，電氣火災(zāi)占較大比例，對人身及財產(chǎn)造成巨大損失。因此如何利用各種科學(xué)手段有效防范電氣火災(zāi)的發(fā)生，成為當(dāng)務(wù)之急。其中電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)是防范電氣火災(zāi)發(fā)生的有效手段。本文旨在以安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)為例介紹電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)的性能和其在工程應(yīng)用中的注意事項(xiàng)。

    1 電氣火災(zāi)的成因

    電氣火災(zāi)的成因主要是電氣線路或設(shè)備的短路、過負(fù)荷、接觸電阻大、漏電和開路，按火災(zāi)發(fā)生在電力系統(tǒng)的位置不同，將電氣火災(zāi)分為變配電所火災(zāi)、電力線路火災(zāi)和電氣設(shè)備火災(zāi)。究其具體表現(xiàn)形式，分為突變型故障和漸變型故障，兩種故障導(dǎo)致的最后結(jié)果都是短路。突變型故障也稱為金屬性短路故障。傳統(tǒng)的過電流電器如斷路器或熔斷器對于突變型故障，直接動作于脫扣，效果明顯；但是對于接觸電阻過大、過負(fù)荷、漏電等漸變型故障，反應(yīng)遲緩，演變成突變型故障，以致釀成火災(zāi)。

    2 電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)的提出

    電氣故障通常是發(fā)生在接線端子間或者線路接頭處或泄漏電流處，故障表現(xiàn)形式是溫度升高或泄漏電流，均為隱形故障，如果不利用一定的技術(shù)探測手段，是無法知曉的，故障持續(xù)發(fā)生直到發(fā)展為電氣火災(zāi)事故。

    通用的電工產(chǎn)品如過流過載保護(hù)電器用于執(zhí)行操作和實(shí)施保護(hù)，能夠防止由線間金屬性短路故障和長時間過載發(fā)熱或接地電弧性短路故障（漏電）引發(fā)的電氣火災(zāi)，但基本上屬于被動預(yù)防。特別是對于線間端子或線路發(fā)熱溫度緩慢升高，或泄漏電流緩慢增大而引發(fā)的金屬性短路或過載故障或接地電弧性故障，不能提早有效防范。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的電工保護(hù)產(chǎn)品都是在一定的參數(shù)下動作的，如果故障電流達(dá)不到保護(hù)開關(guān)的整定值，那么保護(hù)開關(guān)就不會動作。工程實(shí)踐中，如果設(shè)計、安裝錯誤或粗心大意，導(dǎo)致電工保護(hù)產(chǎn)品不匹配或施工質(zhì)量差，則存在這種電氣故障的風(fēng)險就比較大。而電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)則能夠?qū)�這種電氣故障隱患主動監(jiān)控、預(yù)警。從電工角度看，屬于輔助性主動預(yù)防安全手段。

    3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成及工作原理

    3.1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的含義

    電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是指當(dāng)被保護(hù)線路中的被探測參數(shù)超過報警設(shè)定值時，能發(fā)出報警信號、控制信號并能指示報警部位的系統(tǒng)。

    3.2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成

    Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由AKH-0.66L系列剩余電流互感器、ARCM-NTC溫度傳感器、ARCM系列監(jiān)控探測器和Acrel-6000系列監(jiān)控設(shè)備等構(gòu)成。系統(tǒng)各設(shè)備之間均采用總線（雙絞線）進(jìn)行連接，施工布線簡單方便。

    本文主要討論剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，也稱漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)。它由Acrel-6000系列監(jiān)控設(shè)備、ARCM系列監(jiān)控探測器和AKH-0.66L系列剩余電流互感器等構(gòu)成（如圖1所示）。

圖1 Acrel-6000/B（壁掛式）電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

    3.3 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

    一個電氣系統(tǒng)的輸入、輸出端電流值，當(dāng)無任何損失時，其流入及流出的相量和為零，也就是無剩余電流；如果這個電氣系統(tǒng)有電流泄漏，這個系統(tǒng)的電流相量和就不為零，對外有了泄漏電流，系統(tǒng)中便產(chǎn)生了剩余電流。剩余電流是由AKH-0.66L系列剩余電流互感器檢測出的，AKH-0.66L系列剩余電流互感器將信息傳送到ARCM系列監(jiān)控探測器里，經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換、CPU對變化的幅值進(jìn)行分析、判斷，并與報警設(shè)定值進(jìn)行比較，一旦超出設(shè)定值則發(fā)出報警信號，同時也傳送到Acrel-6000系列監(jiān)控設(shè)備中，再經(jīng)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)一步識別、判定，當(dāng)確認(rèn)可能會發(fā)生火災(zāi)時，監(jiān)控設(shè)備發(fā)出火災(zāi)報警信號，點(diǎn)亮報警指示燈，發(fā)出報警聲響，同時在液晶顯示屏上顯示火災(zāi)報警等信息。值班人員則根據(jù)以上顯示的信息，迅速到事故現(xiàn)場進(jìn)行檢查處理，并將報警信息發(fā)送到集中控制臺。

    4　主要表計功能及選型方案

    主要表計功能及選型方案如圖2所示。

圖2 主要表計功能及選型方案

    5 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在工程應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

    5.1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的必要性

    隨著國家現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，用電量大為增加，相應(yīng)的電氣火災(zāi)事故的發(fā)生率則居高不下，造成的損失也是不可估量的，綜合考慮我國發(fā)生火災(zāi)的趨勢，安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是非常迫切和必要的。雖然在國標(biāo)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中，對是否安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是以“宜”安裝來表示的。關(guān)于“宜”字的把握，規(guī)范用詞說明指出：表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做。可見“宜”原則上是首先要考慮設(shè)置的，沒有特殊情況，沒有經(jīng)消防主管部門同意，是不能隨便選擇取消設(shè)置的。