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剩余電流電氣火災監控系統原理及安裝注意事項

更新時間：2013-11-12

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蔡舒韜

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

1 電氣火災的防范

為了預防和減少電氣火災，應在線監測220/380 V供電線路的絕緣狀態，可以使用電氣火災監控系統進行漏電檢測并實施報警。電氣線路或電氣設備一旦漏電并超過額定值時，報警器立即發出聲光報警信號并顯示漏電電流大小。從發生接地電弧到引起火災以至火勢蔓延，需要一段時間，這有足夠時間去檢查并排除故障提前預報，能有效地避免電氣火災的發生。報警但不切斷電源，可以避免電源開關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安全，嚴格執行GB 13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》規定的防范措施，在建筑物的電源進線處及干線上安裝電氣火災監控系統是十分必要的。

2 電氣火災監控系統原理

2.1 原理方框圖

監控系統是由電流互感器、監控探測器、報警器或控制器構成的電氣火災實時監測并實施報警或切斷電源的裝置，其系統組成方框圖如圖1所示。

圖1 監控系統原理方框圖

電流互感器為傳感器件，由它提取的漏電信號，經放大、AC/DC變換、A/D變換、CPU處理后，送至輸出級。輸出信號經總線輸往監控設備。監控設備接收的漏電信息經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。監控設備還有信號存儲及打印功能，供隨時查詢。

另一種監控系統由電流互感器、漏電探測報警器構成，探測報警器集探測報警于一體，稱為電氣火災監控探測報警器或漏電探測報警器，其原理與*種監控系統是相同的。系統組成方框圖如圖2所示。這種探測報警器安裝使用極其方便，是被廣泛采用的監測裝置。

圖2 監控探測報警器原理方框圖

2.2 監控系統的三種組成方式

①電氣火災監控系統由電流互感器、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構

圖4 探測器報警器一體式結構

②電氣火災監控系統由電流互感器、漏電探測報警器組成，探測報警器由*種的探測器與報警器組合而成。為了實現遠程報警，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電氣火災監控系統由電流互感器、監控探測器與監控設備組成，監控探測器與監控設備以總線方式連接如圖5所示。漏電及故障等信息由監控探測器通過總線傳至監控設備。

圖5 電氣火災監控系統

3 電氣火災監控系統安裝方式

3.1 低壓配電系統總剩余電流檢測

如果想監測本單位用電系統的總體絕緣狀態，可以檢測系統的總剩余電流，前提是單位需有獨立的變電系統。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構，如圖6所示。

圖6 系統剩余電流監測

圖7 干線剩余電流監測

此種剩余電流檢測要求供電系統的接地形式為TN-S系統。

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支路監測

（b）三相8支路監測

圖8 配電盤干線支路漏電監測

4 電氣火災監控系統安裝方式

Acrel-6000電氣火災監控系統采用分層分布、開放式結構設計，主要由監控設備、監控探測器等組成。

監控設備能接收來自電氣火災監控探測器的報警信號，發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，是系統的管理中心。監控設備具有主、備電源自動切換功能，保證系統的穩定性。

監控探測器探測被保護線路中的剩余電流、溫度等電氣火災危險參數，并可直接將本地采集的信號處理為數字信號，通過標準通訊協議進行傳輸。提高了信號傳輸過程中的抗力，提升了系統的可靠性指標。

5 典型組網方案

大型建筑群組網方案

大型建筑群，樓層高，多棟樓體分散。采用Acrel-6000/Q電氣火災監控設備 + Acrel-6000/B電氣火災監控設備 + 電氣火災監控探測器三層結構組網模式，便于區域化管理，采用RS-485網絡通信，以太網通信，滿足了通信實時性高的要求。

6 電氣火災監控系統安裝注意事項

6.1 分級保護

為了縮小發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。根據用電負載及線路情況，一般分兩級或三級保護。適用于城鎮和農村*級和第二級保護，其具體安裝圖在GB 13955-2005中已有明確規定。

6.2 安裝注意事項

6.2.1 系統剩余電流檢測

在系統接地型式為TN-C-S系統中，變壓器低壓側出線為PEN線對地是絕緣的。

PEN經接線端子分成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，電流互感器只要套住二根電源線即可，要求其中的N線不得再重復接地。

對于380 V配電系統，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系統中，必須將其改造為TN-C-S、TN-S或局部TT系統后，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，但安裝時應注意安全。

6.2.4 報警值的設定

剩余電流報警設定值必須大于被測電路的泄漏電流值，可以使用裝置的預檢功能，檢測被測電路的實際泄漏電流值，通常報警設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品手冊2013.1版.

作者簡介：

蔡舒韜，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電氣火災監控，: 2880157861

《電氣火災監控系統設計與應用圖集》（圖集號：ACR12CDX401）由安科瑞電氣股份有限公司及山東省建筑電氣技術情報網主編，本圖集結合安科瑞Acrel-6000電氣火災監控系統產品的特點，依據電氣設計規范，滿足建筑物電氣防火和早期報警的要求，達到遏制電氣火災的目的。圖集適用于新建、擴建和改建的民用建筑及一般工業建筑物中，電壓等級在220V/380V供配電系統的電氣火災監控系統設計與應用，并包括系統設備的選擇與安裝，有特殊要求的建筑物需結合工程的實際情況選用。凡需要圖集的請提供貴單位名稱、部門、地址、、、、等信息，傳真、郵件2880157861至安科瑞蔡舒韜工程師收，安科瑞電氣免費贈送。

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