剩余电流式电气火灾监控系统在建筑工程中的应用

　　摘要：随着国民经济的不断发展，建筑规模的不断扩大，建筑内电气设施急剧增多。人们对生活幸福指数和用电设备的安全性要求也随之不断提高，建筑智能化也将成为社会发展进步的必然趋势。工程实际中一般用于过载、过热情况下执行操作和实施保护的电气设备，能够在一定程度上防止因相线间发生短路故障和电路上过载发热从而引发的电气火灾，但此类电器元件基本上处于被动性防御，预防效率不高。具不完全统计因电气线路及电气设备的不良故障而导致的电气火灾占到所有火灾事故的80%，可见其危害程度之大。如何在建筑工程中前提预防电气线路的接地和故障已经成为电气消防安全不可或缺少的重要内容。

　　关键词：漏电、剩余电流、电气火灾、监控、推广应用

　　《大众用电》(月刊)创刊于1985年，由湖南大学;湖南省电力行业协会主办。是一本全国公开发行、深受广大电气工作者及供用电人员喜爱的刊物，被中国期刊全文数据库收录，中国期刊协会指定为全国百家期刊阅览室赠送刊物，湖南省一级期刊。

　　1、剩余电流的定义及产生的主要原因

　　1.1剩余电流是指低压配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零的电流。通俗来讲当用电设备侧发生电气事故的瞬间，电流从带电体或带电设备通过人体导入大地，使电路进出线的相间电流和中性电流的大小彼此不相等，称此时电流瞬间矢量合的有效值称为剩余电流，亦称作漏电电流。

　　1.2剩余电流产生的主要由以下几个原因：

　　(1)主体预埋电管内壁毛刺未清理，造成管内穿线时刮伤电线外皮，形成漏电。

　　(2)管内穿线墙面养护水流入底板、墙体预埋电管内的积水未清理，电线长期在水中清泡导致漏电。

　　(3)使用年限长久，尤其老旧楼电线直接埋墙敷设形成漏电。

　　(4)随意增加负荷，导线长期过负荷而发热，导线绝缘层老化失效造成漏电。

　　(5)二次装修改造电线敷设混乱，电线放置或绑扎在钢结构上，接头不放置在接线盒或绝缘胶布脱落造成漏电。

　　2、目前相关国家规范

　　国家有关部门针对剩余电流可能造成的隐患，先后出台完善了相关标准及规范，并在规范中规定需在建筑中设置漏电火灾报警系统。具体出台的规范编号有GB 50016-2014《建筑设计防火规范》、GB 13955-2017《剩余电流动作保护装置安装和运行》和GB 14287—2014《电气火灾监控系统》，从而为剩余电流火灾报警系统的产生提供了施工质量验收的理论依据。

　　3、剩余电流探测控制器的布点、安装设计及点位分配原则

　　根据规范GB 13955-2017《剩余电流动作保护装置安装和运行》中有漏电保护的规定，在施工单位安装剩余电流火灾预警保护装置时，应根据设计图纸及业主意图对构筑物有防火要求的具体区域作出合理的施工布置及劃分，提前确定剩余电流保护装置的作用区域、预设定动作值及时间，进而真正发生电气火灾事故时，能够极大程度的较少停电区域。 因而，在设计剩余电流探测器布点时，首先要对被控系统相关参数的设置有深入的解，提前了解被控系统的系统图及平面图，并掌握建筑电器的准确分布情况，定位具体配电箱(盘、柜)的楼层排布位置，并根据配电箱(盘、柜)的具体位置及内部排布把剩余电流探测控制器安装在其内部，具体数量要根据现场配线箱数量及火灾危险等级确定。

　　剩余电流保护采用几级保护的原则如下：

　　(1)根据已有构筑物用电总容量及配电干线(或分支线路)的分布情况，来明确几级漏电保护(正常状况下是二级或三级保护模式);

　　(2)在二级开关处，需设置剩余电流探测控制器;

　　(3)三级开关的设置是根据建筑物的火灾报警等级(或者危险等级)、用电容量、用电负荷的用途等情况确定，需核实安装的总数量，再根据产品随机文件等质量合格证明文件选择对应的火灾监控控制器完成剩余电流监控系统的安装、调试。

　　4、电气火灾监控系统的组成及其接线预警原理图

　　4.1电气火灾监控系统一般由对应的监控器和探测器两部分组成，能够及时在电气火灾故障或存在电气火灾隐患的条件下发出警报，并提醒专业人员及时将建筑物现场火灾隐患消除，能够在早期发生电气火灾时起到有效的预防作用。该系统是一个独立的子系统，属于火灾预警系统。具体组成如图1所示：

　　4.2电气火灾监控系统功能的实现主要是依靠在用电线路上的各类剩余电流互感器，这类互感器能够有效的检测出用电线线路上的漏电流，其灵敏度极高，能够精确检测出极小的电流。漏电电流检测是依据剩余电流原理工作的，其原理见图2所示：

　　当配电回路主开关闭合，配电回路A、B、C三相线(对应的电流分别为Ia、Ib、Ic)和中性线N(对应的电流为In)穿过剩余电流互感器的铁芯线圈时，通常情况下相线和中性线的电流矢量和为零(即Ia、Ib、Ic矢量和为0)，交流毫安表检测不出电流Id，如图2 左半部分所示;当配电回路任一相线或中性线有部分电流发生泄漏，此时交流毫安表处检测到的电流矢量和就不为零，剩余电流互感器的线圈也会感应出相应的漏电流，此时将其称为“剩余电流”。检测到的剩余电流经过电信号处理后与预先设定值进行比较，达到及超过预设定值时，电气火灾监控探测器立即发出漏电报警信号，并同时动作，及时切断故障线路。

　　5、漏电火灾报警系统的三种设计安装方式

　　5.1 安装在配电箱箱体内部的漏电火灾报警系统方式

　　此种安装方式一般适用于新建工程，在建筑物内设有专门的楼层配电箱，采用导轨了解的方式将将漏电火灾报警系统与线路的断路器进行安装，下一步在配电箱合适位置配置安装电流互感器，并将总电源通过该模块。

　　5.2用配电箱外部安装的漏电火灾报警系统方式

　　此类安装方式对于新旧工程及改扩建工程均适用，在配电箱附近专门安装漏电电流探测控制器，又方便接入总线。

　　5.3 采用成套配电柜形式的漏电火灾报警系统方式

　　采用成套配电柜形式的漏电火灾报警系统，只需要我们考虑在柜内主空开上端或下端固定漏电互感器，不再需要改动配电柜原有的内部结构，只需要在施工图纸敲定后由专业的厂家进行后期安装即可。

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文章名称： 剩余电流式电气火灾监控系统在建筑工程中的应用

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