摘要：電能在人們的日常生產和生活中起著重要的作用。為防止和減少電氣火災事故的發(fā)生，設計了有效的電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)。電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)可通過各種信號采集和處理方法有效檢測配電線路漏電風險，提醒工作人員及時修復配電線路，消除火災隱患，減少人員和財產損失。

關鍵詞：電氣火災監(jiān)測：剩余電流；電流傳感器

引言

電氣火災的主要原因有過載、短路、雷電、漏電、諧波電流、誤操作、接觸不良、電路設計負荷與使用負荷不匹配、設備本身因素等，其中漏電引起的電氣火災占很大一部分。為了有效監(jiān)測漏電流，需要設置電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)，當系統(tǒng)監(jiān)測到漏電流達到預警值時立即報警，避免漏電流引起的電氣火災。

1電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)的組成概述

《電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)設計、施工及驗收規(guī)范》（DBJ202012）中對電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)的定義是：當被保護線路中的檢測參數(shù)超過報警設定值時，能夠發(fā)出報警信號、控制信號并指示報警部位的系統(tǒng)。電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)主要由電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)主機、電氣火災監(jiān)測器和電氣火災傳感器三部分組成。電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)主機負責接收和記錄電氣火災監(jiān)測器上傳的報警信號，發(fā)布報警信息，提醒值班人員檢查2。電氣火災監(jiān)測器負責接收電氣火災探測器的信號并進行現(xiàn)場報警，并將收集到的信號和報警信息上傳至電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)主機3。電氣火災傳感器負責收集監(jiān)測電路的剩余電流、溫度、故障電弧和過電流信號，并通過系統(tǒng)總線將信號上傳至電氣火災監(jiān)測器。電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)主要通過電氣火災傳感器收集監(jiān)測電路的信號。根據收集信號類型的不同，可分為剩余電流電氣火災傳感器、溫度測量電氣火災傳感器、故障電弧探測器和電流傳感器。

根據圖1，A，B，C，N這四根電纜同時垂直通過同一剩余電流互感器。正常情況下，A，B，C三相電流的矢量與N相電流大小相反。此時PE線中的電流為0，即漏電流為0。根據電磁感應定律，B，C，剩余電流互感器中的感應電流相互抵消，流過剩余電流互感器的電流為0。A是配電線路中某些原因造成的，B,當C某相或中性線中的電流泄漏到大地時，A、BC三相電流的矢量等于N相電流的大小。此時，流過剩余電流互感器的電流矢量不為0，即剩余電流不為0。根據這一原理，可以通過剩余電流互感器中的電流大小間接分析配電線路中的漏電情況。我國低壓配電系統(tǒng)中有不同的接地系統(tǒng)。受檢測原理的限制，剩余電流式電氣火災傳感器不適用于所有情況5。設置剩余電流式電氣火災探測器時，應根據不同的配電系統(tǒng)進行區(qū)別對待。適用于剩余電流電氣火災傳感器的接地系統(tǒng)如圖2所示。

由于電路中的漏電流會導致溫度升高，當溫度達到一定程度時會引起火災，因此可以通過監(jiān)測電路中的溫度來防止電氣火災的發(fā)生。溫度測量電氣火災傳感器可以通過其內部熱敏元件測量電路溫度，并將信號上傳到電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)。溫度測量電氣火災傳感器監(jiān)測的主要部件是設備外殼、電纜配電柜（箱）體等。溫度監(jiān)測采用直接接觸方式，覆蓋A，B，C，N四相故障電弧主要由電氣設備老化、線路連接松動、線路絕緣層損壞等因素引起，通常伴有大量熱量，容易引起火災。故障電弧探測器通過實時監(jiān)測電路中電壓和電流波形的變化來監(jiān)測故障電弧的發(fā)生。在實際應用中，配電線路或多或少存在固有泄漏。由于固有泄漏的存在會直接影響報警的準確性，當固有泄漏達到一定程度時，甚至會引起系統(tǒng)的誤報警，因此可以盡可能設置測量點在末端或根據計算調整泄漏電流的報警閥值，以消除固有泄漏的影響。

2電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)設計方案及實現(xiàn)

2.1電氣火災探測器位置設計

電氣火災探測器可設置在低壓柜接線、地板配電箱、終端配電箱等位置，實際設計有以下方案（1）只安裝在配電室低壓柜接線位置，成本*低，但漏電流時，方案只能確定主電路漏電，不能定位漏電故障或高溫風險（2）只安裝在地板配電箱位置，可定位地板漏電故障、高溫風險。該方案比第一個方案更準確，但無法確定哪個支路漏電，也無法檢測配電室與豎井之間的漏電情況。3)只安裝在終端配電箱內，可定位支路漏電故障、高溫隱患。該方案的精度高于前兩種方案，但無法檢測配電室與豎井、豎井與支路之間的漏電情況。（4）配電室低壓柜、樓層配電箱、末端配電箱均設置電氣火災探測器，形成分級保護。該方案覆蓋全面，可定位火災隱患位置，但成本過高。在實際設計過程中，一般靈活選擇前三種方案進行組合，從而達到成本與測量精度的良好平衡。

2.2電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)主機位置設計

由于電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)也是火災報警系統(tǒng)的一部分，電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)主機可安裝在消防控制室7。電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)主機將報警信息和故障信息上傳至消防控制室圖形顯示裝置或火災報警控制器，消防控制室24小時值班，便于第一次發(fā)現(xiàn)報警信息，及時處理故障。

此外，由于電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)主要監(jiān)測配電線路泄漏，電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)的探測器和傳感器一般由開關柜制造商提供，電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)主機也可安裝在變電站，由變電站值班人員管理。

2.3電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)報警閥值設計

根據國家規(guī)范，電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)的報警值應連續(xù)可調。在實際設計中，剩余電流的動作報警閥值一般設置在300ma，溫度報警值一般設置在電纜*高耐溫性的70%~80%。

2.4電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)報警閥值設計

根據國家規(guī)范，電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)的報警值應連續(xù)可調。在實際設計中，剩余電流的動作報警閥值一般設置在300ma，溫度報警值一般設置在電纜*高耐溫性的70%~80%。

2.5電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)

電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)集中管理和可視化監(jiān)測，對分散在建筑物內的監(jiān)測器和探測器進行19-13的遙控和遙控。當現(xiàn)場配電線路中的探測參數(shù)超過報警閩值時，電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)會發(fā)出報警信號和控制信號，并在主機報警界面上指示報警部位，如圖3所示。同時，系統(tǒng)會自動保存報警信息，以便后續(xù)分析總結。

3安科瑞電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

（1）概述

Acre1-6000電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)是安科瑞電氣有限公司根據國家現(xiàn)行標準開發(fā)的全數(shù)字獨立運行系統(tǒng)，已通過國家消防電子產品質量監(jiān)督檢驗中心消防電子產品試驗認證，并通過嚴格的EMC電磁兼容性試驗，確保該系列產品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，已批量生產，在全國得到廣泛應用。系統(tǒng)通過收集和監(jiān)控剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧，實現(xiàn)電氣火災的早期預防和報警，必要時聯(lián)動切除剩余電流、溫度、故障電弧等配電電路；根據用戶需求，也可滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)的數(shù)據交換和共享。

（2）應用場合

適用于智能建筑、高層公寓、酒店、酒店、商業(yè)建筑、工礦企業(yè)、國家重點消防單位、石化、文化、教育、衛(wèi)生、金融、電信等領域。

（3）系統(tǒng)結構

（4）配置方案

4結語

電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)通過各種探測器實現(xiàn)配電線路的實時監(jiān)測，提前發(fā)現(xiàn)電氣火災隱患，有效避免電氣火災的發(fā)生，保護人身和財產的安全。隨著科學技術的發(fā)展，物聯(lián)網技術在電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)中的應用越來越多，使電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)越來越智能化。

參考文獻

【1】吳穹，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用[電視技術，2022，46（6）:181-183.

【2】安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊2022.5版.

【3】張振國.窄帶物聯(lián)網在"智慧消防"模式構建中的應用研究[J].消防科學與技術，2020 39(12):1739-1742.

【4】郭江什.物聯(lián)網技術在"智慧消防"建設中的運用.智能城市，2020(6):25-26