再谈电气火灾监控系统(ACS-E)的设置.pdf

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1、再谈电气火灾监控系统（ACS-E）的设置广东省潮州市MS电子技术应用研究所麦时豪【提要】本文是《电气火灾监控系统（ACS-E）的设置》的续篇。电气火灾监控系统设计的主要内容是：探测器的布点设置、探测器的选型和安装、监控主机和监控系统网络拓扑及结构。本文重点阐述笔者对电气火灾监控系统中剩余电流式电气火灾监控探测器布点设置的经验体会电气火灾监控探测器的定义国家标准GB14287-2005《电气火灾监控系统》第一部分的3.3中，“电气火灾监控探测器”（Detectorsforelectricfireprotection）被定义为：“探测被保护线路中的剩

2、余电流、温度等电气火灾危险参数变化的探测器”。GB14287-2005规定：电气火灾监控探测器以探测参数区分有“剩余电流式电气火灾监控探测器”（GB14287-2005第二部分）和“测温式电气火灾监控探测器”（GB14287-2005第三部分）两种；以工作方式区分有独立式探测器（具有监控报警功能的探测器）和非独立式探测器两类。可见，剩余电流和温度在GB14287-2005中被认为是电气火灾技术防范的重点。事实上，接地电弧性短路、设备或连接点温度过高是电气火灾发生的主要原因。基于电气火灾监控探测器的定义，剩余电流式电气火灾监控探测器的任务仅在于防范

3、电气火灾，与GB16917-1997所规范的RCBO（剩余电流动作断路器，即“漏电开关”）在防护功能、技术参数、结构要求等方面有很大区别。RCBO更侧重于人身安全的防护。两者应当配合使用，但不能相互替代。对电流、电压及其他电力参数的计量监控和故障防护，现有的电工器件已十分成熟。在电气火灾监控探测器上添加这些功能（例如GB50045-94（2005版）《高规》的“过电流探测”），笔者认为只是扩展性的，并非必要。当然，如果在某些场合用户确实需要同时具备过电流、异常电压报警，则又另当别论。几个相关的概念在讨论剩余电流式电气火灾监控探测器的设置之前，有必

4、要先弄清以下概念：“剩余电流”：交流供电线路相线（La、Lb、Lc）与中性线N的电流的矢量和。当没有发生单相接地故障时，无论三相负载平衡与否，此矢量和的理论值为零（实际上还存在着线路与设备的正常泄漏电流）；当发生接地故障时，剩余电流为接地故障电流和正常泄漏电流的矢量和。“零序电流”：交流供电线路相线（La、Lb、Lc）的电流的矢量和。当没有发生接地故障时，此矢量和的理论值等于中性线N电流的值。当发生接地故障时，零序电流为相线（La、Lb、Lc）的电流、接地故障电流和正常泄漏电流三者的矢量和；这时，它与中性线N电流是不相等的。“正常泄漏电流”：在无

5、绝缘故障的情况下，从设备的带电部件流入大地的电流。这种电流往往是由非纯阻性的阻抗引起的，是某些设备固有的工作特性决定的、在一定范围内允许的。“接地故障电流”：由于绝缘故障或通过非预期负载而流入大地的电流。通俗习惯称为“漏电电流”。这种电流是相线对地发生电弧性短路而产生的。一般认为，在非可燃物质环境下，100mA以下尚不构成火灾危险。“剩余电流互感器”：探测供电线路剩余电流的互感器，它的一次回路是相线（La、Lb、Lc）和中性线N。即相线和中性线同时、同向穿过窗口。剩余电流互感器的主要要求是mA级的高精度、40A以上的抗过载能力。“零序电流互感器”

6、：探测供电线路零序电流的互感器，它的一次回路是相线（La、Lb、Lc）。即所有相线同时、同向穿过窗口。如果用于单相，效果与普通电流互感器（C.T）相同。剩余电流式电气火灾监控探测器的任务是要正确检测出供电线路和设备的接地故障电流并及时发出报警，实际上所探测的是被保护区域的剩余电流。目前剩余电流式探测器基本上都采用剩余电流互感器作为探测元件。GB14287.2-2005《剩余电流式电气火灾监控探测器》中规定的测试方法，就是针对这种互感器型式的。如果误为“零序电流互感器”，则是概念上的混淆。如果我们用一个零序电流互感器、再在中性线N上用一个普通电流互

7、感器，然后设法把它们的输出作矢量差，也能探测出剩余电流。这也可作为某些特殊情况下的剩余电流探测方法。-1-剩余电流式探测器的固有缺陷作为电气火灾技术防范的重要手段，剩余电流式电气火灾监控探测器在现实发生的多数情况下可以检测出供电线路和设备的接地故障电流。但是，我们在设计应用中还必须清醒地认识到：由于剩余电流检测的原理所制约，它在三相电路中存在着不可忽视的探测接地故障电流的盲区。在单相电路中，或三相电路里只有一相的相线通过故障阻抗Za接地时（如图1a），在正常泄漏电流可以忽略不计的情况下，剩余电流互感器所探测到的，的确就是接地故障电流。这时，剩余电

8、流式电气火灾监控探测器的作用没有问题。图1接地故障但是，当三相电路有两相或三相同时存在接地故障（如图1b），那么剩余电流互感器探测到的是