趙斌

安科瑞電氣股份有限公司   上海 嘉定   201801

摘要  近年來，各種電氣設備及家用電器的使用量大幅增加，相應的電氣火災事故也隨之增加

，電氣火災數量已經接近火災總數的30％，位(wei)列(lie)各(ge)類(lei)火(huo)災(zai)的(de)首(shou)位(wei)。由(you)火(huo)災(zai)所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)損(sun)失(shi)已(yi)經(jing)給(gei)社(she)會(hui)經(jing)濟(ji)和(he)人(ren)民(min)生(sheng)命(ming)財(cai)產(chan)造(zao)成(cheng)了(le)巨(ju)大(da)的(de)損(sun)失(shi)
，電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)對(dui)預(yu)防(fang)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)起(qi)到(dao)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。

關鍵詞：電氣火災；接地故障；漏電電流；分級保護

1  用途
、基本組成及原理

1.1 用途

    電氣火災就是指配電線路及電氣設備由於設計、安裝、使用不當或者接觸不良、短(duan)路(lu)等(deng)原(yuan)因(yin)而(er)引(yin)起(qi)的(de)火(huo)災(zai)。其(qi)中(zhong)，短(duan)路(lu)所(suo)引(yin)起(qi)的(de)火(huo)災(zai)的(de)概(gai)率(lv)最(zui)高(gao)，而(er)短(duan)路(lu)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)一(yi)般(ban)性(xing)短(duan)路(lu)和(he)接(jie)地(di)故(gu)障(zhang)。一(yi)般(ban)性(xing)短(duan)路(lu)
，是(shi)指(zhi)供(gong)電(dian)線(xian)路(lu)之(zhi)間(jian)由(you)於(yu)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)降(jiang)低(di)
，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)的(de)相(xiang)線(xian)與(yu)相(xiang)線(xian)、相線與零線之間的短路
；接地故障
，是指相線與接地導體、相線與大地之間的短路
，它是由於相線與接地導體

、相xiang線xian與yu大da地di之zhi間jian的de絕jue緣yuan性xing下xia降jiang所suo導dao致zhi的de。根gen據ju統tong計ji
，因yin為wei接jie地di故gu障zhang而er引yin起qi的de火huo災zai占zhan短duan路lu原yuan因yin而er引yin起qi火huo災zai的de絕jue大da多duo數shu
，它ta是shi較jiao為wei常chang見jian的de電dian氣qi火huo災zai起qi因yin。此ci外wai漏lou電dian電dian流liu使shi得de部bu分fen的de電dian流liu流liu入ru大da地di，造zao成cheng了le能neng源yuan浪lang費fei；當人體接觸到故障電壓引起觸電電擊，危及生命安全。低壓配電係統短路故障示意圖，如圖1所示。

圖1 低壓配電係統短路故障

    發生故障時
，在漏電的故障點處和導體不良的連接處會局部產生異常的高溫或電火花
、電dian弧hu，這zhe種zhong電dian弧hu具ju有you比bi較jiao大da的de阻zu抗kang和he壓ya降jiang
，它ta限xian製zhi了le故gu障zhang電dian流liu的de通tong過guo，從cong而er使shi得de電dian流liu保bao護hu器qi不bu能neng動dong作zuo
，而er數shu百bai毫hao安an的de電dian弧hu所suo產chan生sheng的de局ju部bu高gao溫wen可ke達da2000℃以上，導致附近的可燃物高溫烤燃著火從而引起了火災。

    為了能夠預防和減少電氣火災，必須能夠在線檢測AC220/380Vgongdianxianludejueyuanzhuangtai，yicilaidujueloudianhegezhongduanluguzhangdefasheng。dianqihuozaijiankongxitongjiushiyonglaishishijiancegongdianxianludejueyuanzhuangtaibingshishibaojingde，dangdianqixianluhuozhedianqishebeiyidanloudianbingchaoguoedingbaohuzhishi，baojingqilijifachushengguangbaojingxinhaobingxianshichuloudiandianliudedaxiao。yinweicongfashengjiedidianhuguzhangdaoyinranqihuoyizhihuoshimanyanxuyaoyidingdeshijian

，zhejiuyouzugouduodeshijianqujianzhabingpaichuguzhang，congernenggouyouxiaodibimiandianqihuozaidefashenghuozhejiangsunshikongzhizaijiaoxiaodefanweizhinei。weilebaozhenggongdiandelianxuxing，baojingshitongchangbuqieduandianyuan，zheyangjiukeyibimiandianyuankaiguantiaozhaeryinqizhengdongjianzhuwudetingdian。weilequebaoanquan，zaijinjiqingkuangxiakeyizaiquqieduangongdiandianyuan。

1.2 監控係統的組成

（1）係統組成

    電氣火災監控係統是由漏電探測裝置與監控設備所組成的。漏電探測裝置是由電流互感器、漏電探測器構成。監控探測器與監控設備之間通常是以有線的方式相連接的。電氣火災監控係統示意圖，如圖2所示。

圖2 電氣火災監控係統

    (2) 電流互感器檢測電流的基本原理

    如圖3所示，若導線中流過的電流為i1,i1在zai其qi周zhou圍wei將jiang產chan生sheng電dian磁ci場chang
，電dian磁ci場chang的de強qiang弱ruo與yu導dao線xian中zhong電dian流liu的de大da小xiao成cheng正zheng比bi。電dian流liu互hu感gan器qi是shi高gao導dao磁ci率lv器qi件jian，把ba它ta置zhi於yu電dian磁ci場chang中zhong，在zai其qi次ci級ji線xian圈quan中zhong將jiang會hui感gan應ying出chu交jiao變bian電dian流liui2,i2=i1/n，n為互感器次級線圈的匝數

，由此可見i2與i1是成正比的。

圖3 電流互感器提取電流信號

    監控係統分為漏電探測裝置與監控設備。漏電探測裝置使用電流互感器提取漏電信號，經過信號放大、AC/DC變換
、A/D變換、CPU處理之後，送至輸出級。輸出信號經過總線後通往監控設備。監控設備接收的漏電信號經過CPU處理後，送往報警器、顯示器、控製信號輸出級。報警器由報警指示燈、蜂鳴器組成，顯示器使用LED數碼管、LCD液(ye)晶(jing)顯(xian)示(shi)屏(ping)顯(xian)示(shi)出(chu)漏(lou)電(dian)電(dian)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)及(ji)所(suo)有(you)相(xiang)關(guan)的(de)信(xin)息(xi)
，控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)級(ji)輸(shu)出(chu)各(ge)種(zhong)報(bao)警(jing)及(ji)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)
，以(yi)切(qie)斷(duan)供(gong)電(dian)的(de)電(dian)源(yuan)及(ji)附(fu)加(jia)的(de)報(bao)警(jing)等(deng)。監(jian)控(kong)設(she)備(bei)有(you)存(cun)儲(chu)及(ji)打(da)印(yin)的(de)功(gong)能(neng)
，可(ke)供(gong)隨(sui)時(shi)查(zha)詢(xun)。係(xi)統(tong)框(kuang)圖(tu)如(ru)圖(tu)4所示。

    一個電氣係統的輸入

、輸出端電流值
，當無任何損失時，其流入及流出的相量和為零


，也就是無漏電電流；如果這個電氣係統有電流泄漏，這個係統的電流相量和就不為零，對外有了泄漏電流，係統中便產生了漏電電流。漏電電流是由AKH-0.66L係列電流互感器檢測出的
，AKH-0.66L係列電流互感器將信息傳送到ARCM係列監控探測器裏，經放大、A/D轉換
、CPU對變化的幅值進行分析、判斷
，並與報警設定值進行比較
，一旦超出設定值則發出報警信號
，同時也傳送到Acrel-6000係列監控設備中，再經監控設備進一步識別、panding，dangquerenkenenghuifashenghuozaishi
，jiankongshebeifachuhuozaibaojingxinhao，dianliangbaojingzhishideng，fachubaojingshengxiang
，tongshizaiyejingxianshipingshangxianshihuozaibaojingdengxinxi。zhibanrenyuanzegenjuyishangxianshidexinxi
，xunsudaoshiguxianchangjinxingjianzhachuli，bingjiangbaojingxinxifasongdaojizhongkongzhitai。

圖4 監控係統組成原理方框圖

2  監控係統主要技術特點

3  電氣火災監控係統的應用設計

3.1 安裝位置

(1)分級保護

    為(wei)了(le)縮(suo)小(xiao)發(fa)生(sheng)人(ren)身(shen)電(dian)擊(ji)事(shi)故(gu)和(he)接(jie)地(di)故(gu)障(zhang)切(qie)斷(duan)電(dian)源(yuan)時(shi)引(yin)起(qi)的(de)停(ting)電(dian)範(fan)圍(wei)
，通(tong)常(chang)在(zai)供(gong)電(dian)線(xian)路(lu)的(de)不(bu)同(tong)地(di)點(dian)安(an)裝(zhuang)不(bu)同(tong)型(xing)號(hao)的(de)剩(sheng)餘(yu)電(dian)流(liu)動(dong)作(zuo)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)，以(yi)形(xing)成(cheng)分(fen)級(ji)保(bao)護(hu)。根(gen)據(ju)用(yong)電(dian)負(fu)載(zai)及(ji)線(xian)路(lu)情(qing)況(kuang)，一(yi)般(ban)分(fen)兩(liang)級(ji)或(huo)三(san)級(ji)保(bao)護(hu)。圖(tu)5所示的分級保護模式是一般形式的保護
，適用於農村電網
、中小型配電變壓器（160kVA以下）供電的架空配電網，其主要的負載多為農副業加工及居民生活用電。

圖5 中小型電網三級保護示意圖

(2)剩餘電流動作斷路器（漏電斷路器）和電氣火災監控係統

    zaishangshudeshengyudianliudongzuobaohuzhuangzhixitongzhong，anzhuangshengyudianliudongzuoduanluqishikeyiqidaofenjibaohuzuoyongde。danshiyidanfashengleshengyudianliuchaoguoedingdianliuzhicongerqieduandianyuanshi
，yinweitingdianzaochengzhongdadejingjisunshijibuliangdeshehuiyingxiangdedianqizhuangzhihuochangsuo
，shibunenggouanzhuangshengyudianliudongzuoduanluqide
，birugonggongchangsuodexiaofangyingjidengjudianyuan、消防應急照明係統、消防設備電源、消防水泵、消防電梯等等。

3.2 接地故障監測

      對於接地形式為TN-S的配電係統
，可以檢測係統的總體絕緣狀態，即檢測係統的總漏電電流。電流互感器安裝於變壓器接地線中（如圖6所示）以提取漏電的信號，探測器、報警器（監控設備）安裝於相應的位置處。

圖6 TN-S係統的總漏電電流檢測

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7所示。

圖7 主要表計功能及選型方案

5  結 語

    隨(sui)著(zhe)我(wo)國(guo)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)發(fa)展(zhan)
，如(ru)今(jin)保(bao)護(hu)預(yu)防(fang)性(xing)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)產(chan)品(pin)也(ye)將(jiang)不(bu)僅(jin)僅(jin)應(ying)用(yong)在(zai)高(gao)層(ceng)樓(lou)宇(yu)設(she)計(ji)之(zhi)中(zhong)，它(ta)必(bi)將(jiang)融(rong)入(ru)家(jia)用(yong)電(dian)氣(qi)安(an)防(fang)領(ling)域(yu)。為(wei)了(le)使(shi)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)

，達(da)到(dao)火(huo)災(zai)前(qian)期(qi)及(ji)時(shi)預(yu)報(bao)警(jing)的(de)目(mu)的(de)
，應(ying)嚴(yan)格(ge)按(an)照(zhao)標(biao)準(zhun)執(zhi)行(xing)，在(zai)性(xing)能(neng)設(she)計(ji)和(he)工(gong)程(cheng)應(ying)用(yong)中(zhong)必(bi)須(xu)嚴(yan)格(ge)把(ba)關(guan)，避(bi)免(mian)出(chu)現(xian)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)問(wen)題(ti)，從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)係(xi)統(tong)功(gong)能(neng)的(de)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。

參考文獻

[1] GB13955-2005. 剩餘電流動作保護裝置安裝和運行[S]

[2] 郭仲禮. 低壓電工實用技術. 北京：機械工業出版社
，1998.

[3] 連理枝. 低壓斷路器及其應用. 北京：中國電力出版社，2002.

[4] 安科瑞電氣股份有限公司產品選型手冊2013.1版.

作者簡介：

趙斌，男，工學碩士，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向:電氣安全。電話： ，手機：
，QQ：2880157852