剩余电流电气火灾监控系统原理及安装注意事项

为了预防和减少电气火灾，应在线监测220/380 V供电线路的绝缘状态，可以使用电气火灾监控系统进行漏电检测并实施报警。电气线路或电气设备一旦漏电并超过额定值时，报警器立即发出声光报警信号并显示漏电电流大小。从发生接地电弧到引起火灾以至火势蔓延，需要一段时间，这有足够时间去检查并排除故障提前预报，能有效地避免电气火灾的发生。报警但不切断电源，可以避免电源开关跳闸引起整个建筑物的停电，既保证了用电安全又保证了供电的不间断性。

为了保证人民生命财产安全，严格执行GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》规定的防范措施，在建筑物的电源进线处及干线上安装电气火灾监控系统是十分必要的。-剩余电流电气火灾监控系统原理及安装注意事项

2 电气火灾监控系统原理

2.1 原理方框图

监控系统是由电流互感器、监控探测器、报警器或控制器构成的电气火灾实时监测并实施报警或切断电源的装置，其系统组成方框图如图1所示。

图1 监控系统原理方框图

电流互感器为传感器件，由它提取的漏电信号，经放大、AC/DC变换、A/D变换、CPU处理后，送至输出级。输出信号经总线输往监控设备。监控设备接收的漏电信息经CPU处理后，送往报警器、显示器、信号输出级。报警器由报警指示灯、蜂鸣器组成，显示器由三位数码管(LED)组成，用以显示漏电电流大小，信号输出级输出各种报警及控制信号，用于附加报警及切断电源等。监控设备还有信号存储及打印功能，供随时查询。

另一种监控系统由电流互感器、漏电探测报警器构成，探测报警器集探测报警于一体，称为电气火灾监控探测报警器或漏电探测报警器，其原理与第一种监控系统是相同的。系统组成方框图如图2所示。这种探测报警器安装使用极其方便，是被广泛采用的监测装置。

图2 监控探测报警器原理方框图

2.2 监控系统的三种组成方式

①电气火灾监控系统由电流互感器、漏电探测器、漏电报警器组成。探测器、报警器以有线方式连接如图3所示。

图3 探测器报警器分体式结构

图4 探测器报警器一体式结构

②电气火灾监控系统由电流互感器、漏电探测报警器组成，探测报警器由第一种的探测器与报警器组合而成。为了实现远程报警，可以再增加远程报警盒如图4所示，探测报警器与远程报警盒以有线方式连接。

③电气火灾监控系统由电流互感器、监控探测器与监控设备组成，监控探测器与监控设备以总线方式连接如图5所示。漏电及故障等信息由监控探测器通过总线传至监控设备。

图5 电气火灾监控系统

3 电气火灾监控系统安装方式

3.1 低压配电系统总剩余电流检测

如果想监测本单位用电系统的总体绝缘状态，可以检测系统的总剩余电流，前提是单位需有独立的变电系统。电流互感器安装于变压器接地线中以提供剩余电流，探测器、报警器可以选用分体式或一体化结构，如图6所示。

图6 系统剩余电流监测

图7 干线剩余电流监测

此种剩余电流检测要求供电系统的接地形式为TN-S系统。

3.2 干线剩余电流检测

干线指低压配电线路的主要支路，此种安装方式比较简单，电流互感器安装于干线线路中，检测的信号是互感器以后线路及负载产生的剩余电流，如图7所示。

3.3 多路干线剩余电流检测

以8路检测为例：8个电流互感器分别装于配电盘的各输出干线上如图8(a)、(b)所示。

(a)单相8支路监测

(b)三相8支路监测

图8 配电盘干线支路漏电监测

4 电气火灾监控系统安装方式

Acrel-6000电气火灾监控系统采用分层分布、开放式结构设计，主要由监控设备、监控探测器等组成。

监控设备能接收来自电气火灾监控探测器的报警信号，发出声光报警信号和控制信号，指示报警部位，记录并保存报警信息，是系统的管理中心。监控设备具有主、备电源自动切换功能，保证系统的稳定性。

监控探测器探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数，并可直接将本地采集的信号处理为数字信号，通过标准通讯协议进行传输。提高了信号传输过程中的抗干扰能力，提升了系统的可靠性指标。

5 典型组网方案

大型建筑群组网方案

大型建筑群，楼层高，多栋楼体分散。采用Acrel-6000/Q电气火灾监控设备 + Acrel-6000/B电气火灾监控设备 + 电气火灾监控探测器三层结构组网模式，便于区域化管理，采用RS-485网络通信，以太网通信，满足了通信实时性高的要求。

6 电气火灾监控系统安装注意事项

6.1 分级保护

为了缩小发生人身电击事故和接地故障切断电源时引起的停电范围，通常在供电线路的不同地点安装三级(或两种)不同容量的剩余电流保护装置，以形成分级保护。根据用电负载及线路情况，一般分两级或三级保护。适用于城镇和农村第一级和第二级保护，其具体安装图在GB 13955-2005中已有明确规定。

6.2 安装注意事项

6.2.1 系统剩余电流检测

在系统接地型式为TN-C-S系统中，变压器低压侧出线为PEN线对地是绝缘的。

PEN经接线端子分成N线与PE线后，N线不再接地。这时，电流互感器必须安装在PEN线分成PE线、N 线后的PE线的中间段上，如图6。

6.2.2 干线剩余电流检测

对220 V供电系统，电流互感器只要套住二根电源线即可，要求其中的N线不得再重复接地。

对于380 V配电系统，电流互感器必须同时套住L1、L2、L3、N线，PE线不得穿过互感器，同时N线此后不得再接地。

在接地型式为TN-C系统中，必须将其改造为TN-C-S、TN-S或局部TT系统后，才可以安装使用报警式剩余电流保护装置。

6.2.3 互感器的安装

电流互感器应安装易于检修的地方，互感器的安装没有方向问题。对插式互感器安装时无需断线、断电，互感器可以直接挂在线上，也可以固定在配电盘上，但安装时应注意安全。

6.2.4 报警值的设定

剩余电流报警设定值必须大于被测电路的泄漏电流值，可以使用装置的预检功能，检测被测电路的实际泄漏电流值，通常报警设定值取值不小于泄漏电流值的两倍。

参考文献：