漏电火灾报警系统故障问题分析

漏电火灾报警系统故障问题分析

跟着社会的前进，修建智能化、电气化的开展，修建物内部各种电气线路越来越多。依据异样城市的核算，每年由于电气线路过载、短路、施工不文明、绝缘材料老化等缘由，使导线或电缆的绝缘材料损坏引发的火灾中，电气火灾数约占总火灾数的30%，在公共集合场所乃至抵达46%。当时的火灾主动报警是在火灾发作前，修建物内发作烟雾或温度升高，被灵敏度较高的感烟或感温等勘探器所发觉而报警，但这些勘探器对线路损坏而发作的细小电弧是力不从心的，正是这些电弧的“星星之火”发作的高温，点燃了邻近的可燃物构成火灾。因而，《高规》中提出要设置漏电火灾报警体系，精确实时监控电气线路的毛病和反常状况，及时发现电气火灾的危险，及时报警、提示有关人员去消除这些危险，避免电气火灾的发作，这无疑是避免电气火灾的一个有力办法。

1 标准规则

《高规》GB50045-2005第9.5.1规则，高层修建内火灾危险性大、人员密布等场所宜设置漏电火灾报警体系。《高规》第9.5.2，又规则：

（1）漏电火灾报警体系应能勘探漏电电流、过电流等信号，宣布声光信号报警，精确报出毛病线路的地址，监督毛病点的改变。

（2）贮存各种毛病和操作实验信号，信号贮存工夫不该少于12个月。

（3）堵截漏电线路上的电源并显现其状况。

（4）显现体系电源状况。

从上述恳求可以看出:漏电火灾报警体系的恳求很高，包罗的规划很广，不只仅是装几个漏电断路器的问题，而是要设置一个完好的能悉数实时监控电气线路漏电状况的火灾报警体系。

许多同行在异样的刊物上对漏电火灾报警体系的详细施行提出了名贵的定见，笔者在此也提出一些观点，与我们评论。

2 对设置漏电火灾报警体系的定见

修建物内的配电线路，大体可分为主干线、分支线、专用线以及照明线，而分支线和照明线散布广，所在的环境杂乱，敷线的方法各不相同，用电设备品种多，有的用电设备还常常移位，电气接触点也多，因而，这些线路发作的事端远比主干线多。有人主张对事端较多的分支线和照明线进行悉数监控，行将漏电维护设备装备到照明箱或动力箱的出线回路（结尾线路）上，只需这些线路一发作漏电事端，即可找到问题所在，并及时维护，使事端很快扫除，长处颇多。可是修建物中，不说大型的公共修建，就是普通的小高层除动力回路外，照明箱就有几十个，每个照明箱均匀出线回路按６个核算，照明回路就有上百个，再算上其它回路的回路数就更多，若是这些回路都装设漏电维护设备，则工程量大，一次出资太多。依据国情，仍是应该在包管安全的基础上，简化漏电报警体系，尽能够节约出资，减轻业主的担负。

2.1避免电气火灾需求综合治理，不能单靠漏电火灾报警体系来处置

避免电气火灾触及的规划很广，发作电气火灾的缘由也较多，如选用的电线（电缆）不妥或选用了不合格的产物、不合理的途径以及敷线方法不标准、线缆的维护管材不符合防火恳求、线路和电气设备的维护设备设置不完善、施工设备不文明、运行时随意添加用电设备和用电设备常常移位等，这些都是发作电气火灾危险的本源。若是这些本源不消除而单纯依托设备漏电火灾报警体系，则不只使体系越来越杂乱，能够也是杯水车薪，反而使事端不断，报警频频，工作人员只能忙于修理。因而，要依托完善的描绘、文明的施工、杰出的办理等手法来处置，从“源头”上根绝电气火灾的发作，将设置漏电防火维护体系与其它办法结合起来，彼此和谐，这样漏电防火维护体系就有条件简化。

2.2漏电维护设备的装设应要点设防和普通监控相结合

漏电维护的装设规划:可按《火灾主动报警体系描绘标准》GB50116-98中第3.1.1条，依据其运用性质、火灾危险性、分散和补救难度分为特级、一级和二级的规则进行，即在特级和一级维护目标中挑选火灾危险性较大、人员密布的场所、稀奇重要的房间、具有可燃物的仓库等装设漏电维护设备，在这些区域或场所，除干线或总配电箱进线处需求装设漏电维护设备外，在每个详细的供电回路和照明回路上也要装设漏电维护设备，不只在事端时能宣布漏电事端信号，并且平常亦要常常监督线路和设备的正常走漏电流值的改变，及时发现问题，消除危险，但并非对具有要点维护目标的修建物中一切的配电箱或照明箱的出线回路都要装设漏电维护设备，由于这些修建物中也有线路敷设比拟标准的场所，其发作接地电弧短路的能够性较小，在这些当地漏电维护即可简化，只需在总配电箱的总断路器处或总干线上装设简略的具有漏电维护功用的断路器，不用在每个配电箱的每个回路都装设杂乱的漏电维护设备。

总归，将修建物分类、维护目标分级、供电区域列层次，辨明主次，要点设防（漏电维护设备装设到配电箱或照明箱的出线处，平常和事端时都可实时监控）和普通监控（漏电维护设备仅在总干线或配电箱的主断路器处装设，只在事端时报警）相结合，不一刀切等作法，在必定程度上简化了防火漏电维护体系，节约了出资。

2.3漏电火灾报警体系是消防报警的预报警体系，应简略有用

（1）《高规》9.5.2条，将漏电维护规则了以上四项功用，笔者以为四项功用过于杂乱，管得太宽，如勘探过电流信号，宣布声光信号报警…贮存各种信号和操作实验信号等，这不是漏电报警体系的规划，而是供配电体系办理的规划，监控功用重复，不用再去另搞一套;《高规》中还恳求对准漏电电流、过电流等，能精确报出毛病线路地址，监督毛病点的改变，这又将工作杂乱化。当时，修建物的规划愈来愈大，线路和电气设备愈来愈多，要思索依照以上标准设置的价值太大，能否值得?

（2）《标准》又规则，漏电火灾报警体系可独立设置，也可与火灾主动报警体系或BA体系集成。一个修建物中，维护体系不该搞得太多，不然过于杂乱，欠好办理，如没有特别需求，应将性质和功用相同或挨近的维护体系，尽能够集成为一个体系。漏电火灾报警体系侧重于火灾危险的前兆预警，通知有关人员去查看缘由和安排修理，不使事端扩展，是归于线路和电气设备发作毛病的领域;而火灾主动报警体系，侧重于火灾曾经发作，有烟雾或热量发作，人员需求紧迫分散和安排补救，是发作火灾的紧迫信号，这是两种异样性质但又彼此相关的信号。

因而，漏电报警体系能否自成体系或与其它体系(FA体系或BA体系)集成，应视详细工程而定。

1）普通修建物：在漏电监测点不太多的状况下，可以与火灾主动报警体系相衔接。由于在需求装设漏电维护的区域或场所，普通都设有消防火灾主动报警体系，漏电维护设备的举措信号和检测到的漏电电流(颠末变送器)，可以在就近很便利地接入消防输入模块，传送到消防操控室(常常有人值勤)，这样就可充分利用消防体系中的设备资源和人力资源，也便于会集统一办理，节约很多出资。但这两种信号的显现应有显着的差异。

2）大型修建物：在漏电监测点比拟多的状况下，需求设置独立的漏电监测报警体系作为电气设备监控体系中的一个子体系，进行BAS办理，不宜与火灾主动报警体系相连，避免火灾主动报警体系遭到过多的搅扰。

3 漏电维护设备装设在单相或三相上，其检测到的电流是异样的

为了使装设的漏电维护设备能抵达避免电气火灾的意图，对装设的方法能否适宜，装设单相漏电维护仍是装设三相漏电维护呢应做详细剖析。

3.1漏电维护设备装设在单相上

单相线路上装一个电流互感器，作为检测漏电电流的勘探元件，使相线和中性线N穿过电流互感器，此刻检测到的电流为:

（1）正常状况：单相配电体系的正常走漏电流■La等于颠末漏电维护设备的相线电流■a和中性线电流■n瞬时值的矢量和。即

■La=■a+■n（1）

（2）事端状况：相线发作非金属性单相接地短路(对地发作电弧)，设接地短路电流为■d，则漏电电流

■LΣ=■A+■N=■La+■d=■a+■n+■d（2）

由此可见，单相配电体系事端时的走漏电流■L，等于颠末漏电维护设备的相线电流IA和中性线电流IN瞬时值的矢量和，亦便是漏电维护设备的检测设备装设在单相上，在正常状况，可以检测到线路和设备的正常走漏电流，事端时又能检测到正常走漏电流和接地短路电流两部分电流的矢量和，当ILΣ的有用值大于漏电维护设备举措电流的设定值时，漏电维护器举措，宣布信号或脱扣跳闸。

3.2漏电维护设备装设在三相上

三相线路上装一个大电流互感器，作为检测漏电电流的勘探元件，使三根相线和中性线N都穿过电流互感器。此刻检测到的电流为：

（1）如供电体系无毛病，亦无正常走漏电流(抱负状况)时，不管供电体系能否平衡，漏电维护设备检测到的电流均为零，即

■A+■B+■C+■N=0（3）

（2）事实上，三相线路和设备正常时总有一些正常走漏电流，此刻三相正常走漏电流瞬时值的矢量和为：

■L=■LA+■LB+■LC=■A+■B+■C+■N（4）

颠末漏电维护设备的走漏电流值为:

■L=■LA+■LB+■LC（5）

（3）假设三相正常走漏电流平衡

■LA=■LB=■LC则■L=0（6）;

此刻三相漏电维护设备检测到的正常走漏电流为零;

（4）假设三相正常走漏电流不平衡

如：■LA=■LC≠■LB则■L≠0（7）

此刻三相漏电维护设备检测到的电流为三相不平衡的正常走漏电流，其巨细与不平衡程度有关，见图4中的附表1。

如今假定在A相上又发作非金属性单相接地短路（对地发作电弧），其短路电流为Id=300m■；此刻三相漏电维护设备检测到的漏电电流为：

（5）在三相正常走漏电流平衡时：

■L=■LA+■LB+■LC+■d=300mA

此刻正常泄流电流为零，但能检测到事端短路电■d=300mA见图5。

（6）从图6和附表2中可看出，在三相正常走漏电流不平衡时：

■L1＜■L2＜■L3

此刻检测到的是不平衡的正常走漏电流及事端短路电流的矢量和，其电流巨细应视不平衡的程度而定。在某种状况下，三相检测到的电流能够会比事端相的短路电流或最大相的不平衡电流还小，不能反映每相实在的漏电电流的状况。

从以上剖析可以得出以下定论:

（1）在单相配电体系中，单相漏电维护设备正常时，检测到的电流为线路和设备的正常走漏电流，发作单相非金属性接地短路时，检测到的电流为正常走漏电流和接地短路电流的矢量和。

（2）在三相正常走漏电流平衡的状况下（抱负状况），三相漏电维护设备检测到的电流为零；在三相正常走漏电流不平衡的状况下，三相漏电维护设备检测到的是三相不平衡的正常走漏电流。

（3）当时出产的三相漏电维护设备的勘探器（或三相漏电断路器）的检测漏电电流的原理，大多是一切相线和N线都穿过一个电流互感器，其额外漏电举措电流（额外剩下举措电流）是按收集到的三相不平衡电流设定的，如用在三相进线、单相配电的状况，三相漏电断路器的举措不能反映各相理论的漏电状况，有能够漏电维护设备或漏电断路器还未举措，但有的相线漏电电流能够已超越引发火灾电流的最小限值，因而以上布局的三相漏电维护设备或三相漏电断路器，适用于在三相正常走漏电流平衡或根本平衡的回路中。

（4）重要场所中，平常需求监控每相正常走漏电流的改变；事端时又要监控悉数的漏电电流。此刻漏电维护的检测设备应具有三个独立的电流互感器或三个单相的漏电断路器，并别离装设在每个相线上，每相的N线必须颠末各自的电流互感器。

4 漏电火灾报警体系的描绘

4.1漏电维护在普通住所楼中的装设

《住所标准》GB50096-1999规则：每栋住所的总电源进线断路器，应具有漏电维护功用。颠末多年的理论，有较多的材料标明，设备在住所楼总进线开关处的RCD（其举措电流选用300mA，有的选用500mA），一旦跳闸，修理人员很难找到毛病点，在未查清毛病并扫除毛病曾经很难合闸，中止供电工夫过长，则影响生计用电，有些当地感到装了RCD反而欠好用，所以将已设备的RCD又拆卸了。

笔者以为，以上状况首要应该清晰漏电维护的报警信号是预告警信号。《住所标准》只规则总电源进线断路器应具有漏电维护功用，并没有规则必定要跳闸，可以只发预警信号，通知有关人员去查找问题，安排修理，这就不存在乱跳闸和乱停电的问题。如今的问题是，宣布的报警信号往哪里送?报警后，哪个部分来处置?这些安排办理上的问题，需求多方和谐处置。

除以上办理问题外，总断路器常常跳闸还应思索以下要素:

（1）在描绘阶段，无法实测正常的走漏电流值，只能按现有材料预算。由于正常走漏电流与多种要素有关，项目建成后，正常走漏电流，由于某种要素的影响增大了，超越了原描绘漏电维护举措电流的估计值，使漏电断路器跳闸。因而，项目建成后必须对漏电断路器按理论的漏电电流进行校验，亦应选用可调式的漏电断路器;

（2）住所供电，普通选用TN-C体系供电，在进户处设置重复接地，PE线和N线在此衔接并接地，使TN-C体系变成TN-C-S体系，进户后N线应与相线相同坚持绝缘，使修建物内的N线只需一点接地，设备时不小心，有能够在修建物内的N线与其它的接地设备或PE线相碰接，即构成N线的多点接地，发作杂散电流，使RCD误动;

（3）有些施工单位过错地以为，PE线和N线在重复接地处曾经衔接并接地了，将N线作为PE线运用，在衔接设备或插座时，将PE线和N线接错，使RCD误动;

（4）穿管敷线时不文明施工，破坏了导线或电缆的绝缘，留下了接地的危险。

普通住所供电以三相进线单相配电者居多，三相正常走漏电流普通是不平衡的，装设在主断路器处的三相式漏电断路器或漏电维护设备，不能够监控每相漏电电流的理论改变，因而主张采纳下列计划:

1）一栋楼中的每个单元普通都有一个电表箱(或总配电箱)，在电表箱内每个用户出线处装设单相南北极的RCD，用户的配电线路和设备均在漏电断路器的维护规划内，平常可检测到每户漏电电流的改变状况，事端时也反映实在的悉数漏电电流，抵达设定值时宣布信号，不脱扣跳闸，这个计划设备会集，每户漏电状况直观，简略发现火灾危险，查看便利、停电规划小，出资虽添加一些，但没有以上缺陷，易操作、毛病点易发现并好修理。

2）在总进线处装设具有三个独立的电流互感器或三个单相的漏电断路器，别离装设在每个相线上，并且每相的“N”线必须颠末各自的电流互感器，见图9（b）。这个计划可直接监控每个相的正常漏电状况，只需其中有一相事端，即可宣布预告警信号，停电规划比（1）稍大一些，但出资小，查看亦比拟便利。

若是住所小区有消防操控室(或总值勤室)，除单元电表箱上有信号指示外，还可以将每个单元电表箱内的漏电断路器的举措信号（无源常开接点）接入消防主动报警的输入模块（见图8）。

一个单元一个地址码，传送到消防操控室的消防主动报警操控器，组成一个包罗漏电维护在内的消防主动报警体系，漏电断路器只宣布声光信号，不脱扣跳闸、不停电、不影响生计，如能及时安排修理，即能及时发现电气火灾危险，能有用避免电气火灾，在消防操控室内的漏电维护信号和火灾报警信号的显现，应有显着差异。

4.2漏电维护在高层修建中的装设

高层修建普通选用干线式供电，干线选用母线槽或分支电缆，电能颠末干线和层配电箱，送到各层的用电点，如该层没有火灾危险性大的用户、人员密布的区域和重要的房间，三根相线的正常走漏电流相对来说亦较小，并且根本上是平衡的，则可在每层总配电箱的总开关处，设备三相漏电维护设备见图9（a）。

如层内除普通的用户以外，还有火灾危险性较大的场所或重要的房间，如娱乐场所、网吧、重要的档案库等，需求随时监督正常走漏电流的改变状况，则应在层总配电箱内装设单相漏电维护设备，其接线见图9（b）。

此刻除漏电维护设备的预报警无源常开接点，颠末消防输入模块传送到消防主动报警操控器外，还应设有通讯总线，将收集到的漏电电流的数值传送到漏电电流操控机，完成遥测、遥控，集成一个包罗漏电火灾报警在内的火灾主动报警体系。

高层修建中的用电设备，除由干线供电外，还有直接从变电所或总配电站用放射式供电的用户，这些用户大多是三相用电设备，还有个另外单相用电设备，可依据用电设备的重要性，在供电始端装设三相或单相漏电维护设备处置予以，但应注重，一旦漏电维护设备堵截电源时，会构成事端或严重经济损失的电气设备或场所(如公共场所的分散通道照明、应急照明，消防电梯及保证公共场所的安全设备，消防电源、防盗照明电源、其它不允许停电的特别设备和场所)应装设举措于信号的漏电维护设备，将信号发给消防值勤室，由值勤人员视状况选用手动方法处置，保证了重要设备供电的不间断性和用电的安全性。

5 结束语

（1）设置漏电报警体系是避免电气火灾的有用手法，是火灾主动报警体系的预报警体系，又归于供配电体系电气毛病的监控规划，能否自成体系或归属到FA体系仍是BA体系，应视工程理论状况而定，不用好大喜全，力求简略有用；

（2）依据工程的理论需求，正确挑选单相式或三相式的漏电维护设备，才干起到应有的效果。

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