淺談福州地鐵2號線電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)誤報警的原因分析

閔慶煒 王文輝

摘 要：電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于建筑和公共交通工程，通過對各式配電柜的溫度異常、剩余電流異常可能引發(fā)的火災(zāi)的情況進行實時的、可靠的監(jiān)視、預(yù)警和報警。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝的正確性是防止系統(tǒng)誤報警的前提，結(jié)合電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理，分析在安裝中容易出現(xiàn)的錯誤，以便消除安裝錯誤引發(fā)的系統(tǒng)的誤報警。

關(guān)鍵詞：工作原理;電氣火災(zāi);電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng);誤報警

中圖分類號：TM642.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）12-0129-02

0 引言

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是為預(yù)防電力線路中剩余電流過大和線路溫度過高而設(shè)置的專用監(jiān)控系統(tǒng)，對設(shè)備長期實時的監(jiān)控，可以盡早的發(fā)現(xiàn)易發(fā)生火災(zāi)的危險點，提前排查，減少電氣火災(zāi)的發(fā)生。該系統(tǒng)并不會對電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備進行控制，而是預(yù)防電氣設(shè)備由于電力線路中剩余電流過大和線路溫度過引起火災(zāi);電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)特點在于先期預(yù)警，與傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)不同，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)早期報警是為了避免損失，而傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的報警聯(lián)動是為了減少損失。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)不作用于電力設(shè)備的聯(lián)鎖動作，只起到提前預(yù)警的作用，需要人員的現(xiàn)場確認，因此電氣電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)報警的準(zhǔn)確性就非常的重要，如果長期出現(xiàn)誤報警現(xiàn)場，會增加人員排查的工作量，慢慢也會使人員降低對危險的警惕性。

1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是為了預(yù)防電氣設(shè)備由于過熱、剩余電流過大而引起火災(zāi)而設(shè)置的實時監(jiān)測、預(yù)警、報警和管理的系統(tǒng)。因此是從兩部分對電氣設(shè)備進行監(jiān)控，電力回路開關(guān)兩側(cè)的三相接頭溫度和各饋線回路出線的剩余電流，對采集的數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場總線傳輸?shù)诫姎饣馂?zāi)監(jiān)控主機，從而實現(xiàn)對其的監(jiān)控。

剩余電流的監(jiān)控主要采用剩余電流互感器，用于對漏電電流（即剩余電流）的檢測，其是一種特殊的變壓器，它是由線圈和鐵芯組成。原理是基于基爾霍夫電流定律（Σi（t）=0）：流入電路中任一節(jié)點的復(fù)電流的代數(shù)和等于零。在線路與電氣設(shè)備正常的情況下，各相電流的矢量和等于零，剩余電流互感器的二次側(cè)繞組無信號輸出;當(dāng)發(fā)生接地故障時的各相電流的矢量和不為零，故障電流使剩余電流電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，二次側(cè)繞組就會發(fā)出信號，當(dāng)電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器接收到信號后就會發(fā)出報警。

對電力線路溫度的探測是通過在配電柜開關(guān)兩側(cè)加裝感溫探頭，用于溫度的采集，福州地鐵2號線溫度報警設(shè)定值為一級預(yù)警（60℃）、二級預(yù)警（70℃）和報警（80℃）。

2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)誤報警的主要原因

在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)實際的使用過程中，會發(fā)現(xiàn)有時所監(jiān)控的回路在報警，經(jīng)現(xiàn)場排查并未發(fā)現(xiàn)有漏電現(xiàn)象，究其主要原因是施工安裝不正確，使剩余電流互感器誤認為此回路漏電，從而引發(fā)報警。分析主要原因如圖1所示。

2.1 雙電源供電回路共用N排

在雙電源配電箱內(nèi)，所有的N線接在同一個端子排上，盡管可能并不是真正的漏電，但在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)上顯示回路會顯示有漏電現(xiàn)象，主要原因是兩回路的N線是連在一起的，其中一個回路斷電時，盡管ABC三相已無電流，但是兩回路的N線是沒有分開的，N線還是有電流通過，造成剩余電流互感器誤認為此回路漏電，從而在電氣火災(zāi)監(jiān)控主機顯示報警，此報警其實是誤報警。解決此類問題，應(yīng)從配電箱的內(nèi)部布置時，應(yīng)設(shè)置兩個N排，使每個回路N線有獨立的回路，如圖2、圖3所示。

2.2 雙電源切換裝置的配電箱內(nèi)主備N線接反

在配置有ATS（雙電源切換裝置）的配電箱內(nèi)，盡管雙電源切換裝置選用4級開關(guān)，可以同時切斷N線和A相、B相、C相三路火線，但在施工過程中容易把主備兩個回路的N線接反，在雙電源切換裝置自動轉(zhuǎn)換一路斷電時，穿過剩余電流互感器的A相、B相、C相、N相中因N線主備接反，造成A相、B相、C相無電流，N相有電流，這樣也會造成電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的誤報警。針對此問題，應(yīng)加強施工的管理，保證每個供電回路的A相、B相、C相、N相在雙電源切換裝置的同一側(cè)端子上，如圖4。

2.3 剩余電流互感器內(nèi)穿線錯誤

根據(jù)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理，負載測的N線（既穿過剩余電流互感器的工作N線）只能作為該路供電的中性線，不得于其他回路共用，也不能進行重復(fù)接地（既不能和PE線相連），必須嚴格區(qū)分N線和PE線，在三相五線制的供電回路里A相、B相、C相、N相應(yīng)穿在同一個剩余電流互感器中，并且方向要相同，PE線不應(yīng)通過剩余電流互感器，也要嚴禁N線和PE線混用。在實際的施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)如下幾種錯誤：（1）剩余電流互感器中沒有穿過零線;（2）PE線穿過剩余電流互感器;（3）三相供電回路只有一相穿過了剩余電流互感器;（4）N線和PE線同時穿過剩余電流互感器;（5）其他線路的N線穿在剩余電流互感器內(nèi);（6）N線和PE線混接等等。這些問題都會引起電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的誤報警，只有按規(guī)定的安裝方法才能杜絕這種現(xiàn)象，如圖5和圖6所示。

2.4 設(shè)置的報警值過低

如果設(shè)置的報警值過低，會在正常的工作狀況下引發(fā)誤報警，消除此項問題，應(yīng)把報警值設(shè)置的合理的范圍內(nèi)，既能有效的報警，也能防止已有火災(zāi)隱患而未報警，電氣火災(zāi)探測器溫度報警設(shè)定值為一級預(yù)警（60℃）、二級預(yù)警（70℃）和報警（80℃），剩余電流電氣火災(zāi)探測器報警值一般設(shè)置為600MA、700MA、800MA，且可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況可以調(diào)整，調(diào)節(jié)范圍按照國標(biāo)分別為：溫度閥值45℃-140℃，剩余電流閥值為50MA-1000MA。

2.5 電磁干擾

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工作環(huán)境是在強電系統(tǒng)的范圍內(nèi)，能夠抵抗強電磁場的電磁干擾是消除誤報警的前提，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝在50Hz的電磁場內(nèi)，對其影響比較大，由供電系統(tǒng)中的非線性設(shè)備等高頻設(shè)備產(chǎn)生的諧波及高頻電磁波對其干擾也相對的大，在這種環(huán)境下極易產(chǎn)生誤報警。為了避免諧波及高頻電磁波的干擾，普遍采用的是“屏蔽”加“濾波”，采用帶屏蔽的現(xiàn)場總線，加裝有源濾波器，使干擾信號不能進入電路內(nèi)部，可避免電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的誤報警。

3 結(jié)語

由我公司承建的福州地鐵2號線風(fēng)水電安裝工程，西起閩侯縣蘇洋村，東至?xí)x安區(qū)鼓山鎮(zhèn)，沿東西向城市發(fā)展軸，途徑上街大學(xué)城片區(qū)、金山工業(yè)區(qū)、金山居住區(qū)、閩江北岸商務(wù)中心區(qū)、鼓山成熟建成區(qū)及晉安區(qū)東部鼓山片區(qū)。線路串聯(lián)了主要文教科研區(qū)，主要工業(yè)區(qū)、福州市歷史文化中，大型居住區(qū)，有利于緩解城市東西向客流，有利地支持了城市近期規(guī)劃重點發(fā)展地區(qū)。在此工程中電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效的預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生，通過電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)誤報警的分析，減少誤報警的發(fā)生，提高電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的報警準(zhǔn)確性，把發(fā)生火災(zāi)的情況提前消滅在萌芽狀態(tài)，對更好使電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮出作用是極其重要的。

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