再谈电气火灾监控系统（ACS-E）的设置hoiz.docx

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1、再谈电气气火灾监监控系统统（ACCS-EE）的设设置广东省 潮州市市MS电电子技术术应用研研究所 麦时时豪【提要】 本文是是电气气火灾监监控系统统（ACCS-EE）的设设置的的续篇。电电气火灾灾监控系系统设计计的主要要内容是是：探测测器的布布点设置置、探测测器的选选型和安安装、监控主主机和监控系系统网络拓扑扑及结构构。本文重点点阐述笔笔者对电电气火灾灾监控系系统中剩余电电流式电电气火灾灾监控探探测器布布点设置置的经验验体会电气火灾灾监控探探测器的的定义国家标准准GB1142887-220055电气气火灾监监控系统统第一一部分的的3.33中，“电气火火灾监控控探测器器”（Dettecttorss

2、 foor eelecctriic ffiree prroteectiion）被定义为：“探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数变化的探测器”。GB1442877-20005规规定：电电气火灾灾监控探探测器以以探测参参数区分分有“剩余电电流式电电气火灾灾监控探探测器”（GBB142287-20005第二二部分）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，剩剩余电流流和温度度在GBB142287-20005中被被认为是是电气火火灾技术术防范的的重点。事事实上，接地电弧性短路

3、、设备或连接点温度过高是电气火灾发生的主要原因。基于电气气火灾监监控探测测器的定定义，剩剩余电流流式电气气火灾监监控探测测器的任任务仅在在于防范范电气火火灾，与GBB169917-19997所规规范的RRCBOO（剩余余电流动动作断路路器，即即“漏电开开关”）在防防护功能能、技术术参数、结结构要求求等方面面有很大区别别。RCBBO更侧侧重于人人身安全全的防护护。两者应当当配合使使用，但但不能相互替代代。对电流、电电压及其其他电力力参数的的计量监控控和故障障防护，现现有的电电工器件件已十分分成熟。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

4、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。几个相关关的概念念在讨论剩剩余电流流式电气气火灾监监控探测测器的设设置之前前，有必必要先弄弄清以下下概念：“剩余电电流”：交流供电电线路相相线（LLa、LLb、LLc）与与中性线线N的电电流的矢量和和。当没有发生生单相接接地故障障时，无无论三相相负载平衡衡与否，此此矢量和和的理论论值为零零（实际际上还存存在着线路与与设备的的正常泄泄漏电流流）；当当发生接接地故障障时，剩剩余电流流为接地地故障电电流和正常泄泄漏电流流的矢量和和。“零序电电流”：交流供电电线路相相线（LLa、LLb、LLc）的

5、的电流的的矢量和和。当没有发生生接地故故障时，此此矢量和和的理论论值等于于中性线线N电流流的值。当发发生接地地故障时时，零序序电流为为相线（LLa、LLb、LLc）的的电流、接地故故障电流流和正常泄泄漏电流流三者的的矢量和和；这时时，它与与中性线线N电流流是不相相等的。“正常泄泄漏电流流”：在无绝缘缘故障的的情况下下，从设设备的带带电部件件流入大大地的电电流。这这种电流流往往是是由非纯纯阻性的的阻抗引引起的，是是某些设设备固有有的工作作特性决决定的、在在一定范范围内允允许的。“接地故故障电流流”：由于绝绝缘故障障或通过过非预期期负载而而流入大大地的电电流。通俗习惯称为为“漏电电电流”。这种电电

6、流是相相线对地地发生电电弧性短短路而产产生的。一一般认为为，在非非可燃物物质环境境下，1100mmA以下下尚不构构成火灾灾危险。“剩余电电流互感感器”：探测供供电线路路剩余电电流的互感器器，它的一一次回路路是相线线（Laa、Lbb、Lcc）和中性线线N。即相线和中性线线同时、同向穿穿过窗口口。剩余余电流互互感器的的主要要要求是mmA级的的高精度度、400A以上上的抗过过载能力力。“零序电电流互感感器”：探测供供电线路路零序电电流的互感器器，它的的一次回回路是相相线（LLa、LLb、LLc）。即即所有相相线同时时、同向向穿过窗窗口。如如果用于于单相，效效果与普普通电流流互感器器（C.T）相相同。

7、剩余电流流式电气气火灾监监控探测测器的任任务是要要正确检检测出供供电线路路和设备备的接地地故障电电流并及及时发出出报警，实际上上所探测测的是被被保护区区域的剩剩余电流流。目前前剩余电电流式探探测器基基本上都都采用剩剩余电流流互感器器作为探探测元件件。GB1142887.22-20005剩剩余电流流式电气气火灾监监控探测测器中中规定的的测试方方法，就就是针对对这种互互感器型型式的。如果误为“零序电流互感器”，则是概念上的混淆。如果我们们用一个个零序电流流互感器器、再在在中性线线N上用用一个普普通电流流互感器器，然后后设法把把它们的的输出作作矢量差，也也能探测测出剩余电电流。这这也可作为为某些特特

8、殊情况况下的剩剩余电流流探测方法法。剩余电流流式探测测器的固固有缺陷陷作为电气气火灾技技术防范范的重要要手段，剩剩余电流流式电气气火灾监监控探测测器在现现实发生生的多数数情况下下可以检检测出供供电线路路和设备备的接地地故障电电流。但但是，我我们在设设计应用用中还必须清清醒地认认识到：由于剩剩余电流流检测的的原理所所制约，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。在单相电电路中，或或三相电电路里只只有一相相的相线线通过故障障阻抗ZZa接地地时（如如图1aa），在正常泄泄漏电流流可以忽忽略不计计的情况况下，剩剩余电流流互感器器所探测到到的，的的确就是是接地故故障电流流。这时时，剩余余电

9、流式式电气火火灾监控控探测器器的作用用没有问问题。图1接地地故障但是，当当三相电电路有两两相或三三相同时时存在接接地故障障（如图图1b），那那么剩余余电流互互感器探探测到的的是所有有各相的的工作电电流、接接地故障障电流和和中性线线电流的的矢量和和。由于于三相相相位差1120，因此此探测出出来的剩剩余电流流i的值必必然小于于各相接接地故障障电流（ia、ib、ic）的代数值之之和（见图1c）。例如在在特殊情情况下，如如果三相相同时存存在相等等值的接地地故障电电流（不不论这些些电流有有多大），剩余电流将为0。这时，剩余电流式电气火灾监控探测器将不能正确检测出这些接地故障电流。如果使用RCBO，则会出

10、现拒动。我们不能能因此而而否定剩剩余电流流式电气气火灾监监控探测测器的作作用。毕毕竟出现现这些情情况并不不是经常常的，况况且在预防防电气火火灾的范范畴内，无无须非常常精确地地测出剩剩余电流流的数值值。但是是，终究究存在着着漏洞；作为设设计和使使用者，应该尽量避免这些情况的发生。对交流接接地故障障电流的的探测，除除了剩余余电流式式外，还可以采采用其他他方式的的技术，例如电流鉴相式、电流分离式、复合式等进行弥补或改进，尽量缩小或消除盲区，使之更加可靠有效。这固然需要生产厂家不断研发更为完善的探测器（笔者浅见宜称为“接地故障电流电气火灾监控探测器”），但相关的国家标准也有必要作进一步的补充和规范。剩

11、余电流流式电气气火灾监监控探测测器的设置以笔者的的经验，循循以下步步骤可能能可以较较为合理理而快捷捷地作出出剩余电电流式电电气火灾灾监控探探测器的的设置方方案。1、取得得供配电电系统图图电气火灾灾监控系系统的监监控对象象是供配配电系统统，供配配电系统统图是电电气火灾灾监控系系统的设设计基础础。不掌掌握本项项目供配配电系统统的全局局，就无无法进行行合理的的设置。供配电系系统图应应包括高高压配电电图、低低压配电电图（干干线图和和区域图图）、配配电柜结结线图。我我们可以以从这些些图中了了解到市市电供给给的路数数、变压压器柜和和电容补补偿柜及及转换柜柜的数量量和容量量、各节节点的电电流大小小、各段段电

12、缆的的型号和和走向、各各配电柜柜及柜内内主要断断路器的的型号容容量以及及电缆或或铜排的的尺寸和和结线方式式、各区区域的用用电性质质和功率率。对于改造造项目，即即使无法法取得原原始设计计图，也也应在业主配配合下实地勘勘察，力力求对供供配电系系统有尽尽可能详详实的了了解。2、分析析电力线线路系统统的适用用性按照相关关规范要要求，建建设项目的区域低压压配电系系统应是TN-SS系统，即即“三相五五线制”。在工程程实践中中，往往往从节省省投资出出发，把把供电干干线设计计成TNN-C形形式的三三相四线线，然后后以树干干形或放放射形分分布出去去。从整整个配电电系统来来看，则则成为TTN-CC-S系系统。较老

13、旧的的建筑，其其低压配配电系统统多是TTN-CC系统，即即“三相四四线制”。剩余电流流式电气气火灾监监控探测测器适合合安装在在TN-S系统统或局部部TN-C-SS系统，及及TT系系统的场场所。要要在TNN-C系系统设置置剩余电电流式探探测器，就就必须对对原线路路进行适适当的改改造。图2、图图3、图图4、图图5分别别是剩余余电流式式探测器器在TN-S系统统、TN-C系统统、TN-C-SS系统、TT系系统中的的安装示意意图。图2剩余余电流式式探测器器在TN-S系统统中的安安装方式式图3 剩剩余电流流式探测测器在TN-C系统中的的安装方方式图4 剩剩余电流流式探测测器在TN-C-S系系统中的的安装方

14、方式图5 剩剩余电流流式探测测器在TTT系统统中的安安装方式式不管干线线是哪种种系统形形式，在需要设设置剩余余电流式式探测器器的低压配配电柜安安装时，都应当当在配电电柜内把把出线转转换成TTN-SS系统或TTT系统统，并且要要确保出出线的NN线不重重复接地地（笔者者将在下下一续篇篇详谈剩剩余电流流式电气气火灾监监控探测测器的安安装）。3、布点点设置剩余电流流式电气气火灾监监控探测测器的设设置原则则是，应配置在低压压配电系系统末级级配电柜柜进线或或出线端端，监控控该级至至终端用用户的线线路和设设备。所谓“末末级配电电柜”，是指指位于配电电系统某某一路分支线到到若干个个终端用用户之间间的配电电柜；

15、例例如楼层层配电柜柜、场所所区域配配电柜、功能专专区配电电柜、设设备专用用配电柜柜等等。以图6（此此图仅为为简略示示意图）所所示的某某工程低低压配电电系统为为例。在在这个系系统中，各各个二次次配电柜柜可以认认为是“末级配配电柜”。这些些二次柜柜原则上上都应设设置剩余余电流探探测器。一次配电电柜二次配电电柜终端配电电箱BT变压器柜柜CB电容补偿偿柜-2FZZ-2层总总配电柜柜-2F11-2层动动力1-2F22-2层动动力2-2F33-2层照照明-1FZZ-1层总总配电柜柜-1F11-1层动动力-1F22-1层车车库XF消防电源源柜XF1消防控制制室XF2消防动力力1FZ1层总配配电柜1F1,1F

16、22,1F33,1F441层商场场分区2FZ2层总配配电柜2F1,2F22,2F332层商场场分区AK1A幢总配配电柜3F03层住宅宅3F13层平台台4F017FF04177层住宅AC1A幢动力力柜18FTTA幢电梯梯18FKKA幢中央央空调AK2B幢总配配电柜图6 某某工程低低压配电电系统示示意图在供电末末级正常常泄漏电流流不大于于200mmA，且且上一级级的正常常泄漏电电流不大大于500mmA，仍仍符合设设置剩余余电流探探测器条条件时，宜宜在其上上一级供供电配电电柜处也也设置，这这样可以以对两级级之间的的线路和和设备实实施监控控保护。例如“-2FZ”、“-1FZ”，最好也设置。而“AK1”

17、的下级柜很多，“AC1”是较大的动力负载，它们的正常泄漏电流很可能超过500mA，如果竖井内电缆防护及安装良好，则不一定设置。对于一级级及以上上保护级级别的对对象，例例如“1FZZ”、“2FZZ”是人流流密集的的商场的的楼层总总柜，应安排设置置，与“1F11”、“2F11”等下级级柜配合合组成两两级探测测监控。在以上分分析的基基础上，于于系统图图上初步步标示出出需要设设置剩余余电流探探测器的的配电柜柜。4、复查查精简根据供配配电系统统图设计计的各配配电柜的的负载性性质、功功率、保保护配置置，核查查是否确确有必要要设置剩剩余电流流探测器器。例如，“18FFK”的负载是是中央空空调机组组，该机机组

18、配套套的控制制箱已安安装RCCBO并并有报警警装置，这这里就可可精简。使用安全全电压供供电的电电气设备备、一般般环境条条件下使使用的具具有加强强绝缘（双双重绝缘缘）的电电气设备备、使用用隔离变变压器且且二次侧侧为不接接地系统统供电的的电气设设备，可可不安装装剩余电电流探测测器。复查精简简这一步步骤不可可或缺。笔笔者认为为，电气气火灾监监控系统统中探测测器在必必要的地地方一定定要设，但但应当力力求少而而精，尽量使使每个探测器器充分发发挥作用用，减少少构成监监控系统统的探测测器数量量。这对对提高投投资效能能、保证证系统可可靠性、方便运行管理都是必要的。5、设置置探测器器参数剩余电流流式探测器器的基

19、本本参数是是报警电流流值和控制制断路器器脱扣的的延迟时时间。报警电电流值报警电流流设定值值不宜小于被被保护电电气线路路和设备备正常运运行时的的泄漏电电流最大大值的22倍，但但不应大大于1OO00mmA。被保护电电气线路路和设备备正常运运行时的的泄漏电电流值，在在供电系系统设计计时就应应根据该该线路和和设备的的产品国国标基本本确定下下来，并并以此为为依据，设设计报警警电流值值。例如如，某区区域设计计有1000个照照明点，全全部使用用国家推推广的节能照明明灯具，每每个合格格电子镇镇流节能能灯的标标准泄漏漏电流极极值是0.55mA。加上其其他用电电器，估估算该区区域正常常运行时时的泄漏漏电流将将有8

20、0mmA，那么该该区域配配电柜的的剩余电电流式探测器器的报警电电流值应应设计为为15002000mAA。虽然报警警电流值值还需要要在现场场具体设设定，但但如果发发现实际际的泄漏漏电流比比设计估估算的正正常泄漏漏电流大大很多，就就要注意意是否有有不合格格设备或或错误施施工（如如线路绝绝缘不良良、共零零、TNN-S系系统N线线重复接接地等）。报警电流的设计值有助于防止将故障泄漏电流当成正常泄漏电流，从而埋下隐患。两级或多多级探测测监控的的报警电电流值应应设计为为具选择择特性，即即上游探探测器的的报警电电流设计计值至少是是下游探探测器中中最大的的报警电电流设计计值的1.5倍，但不应大于1O00mA。

21、 断路路器脱扣扣的延迟迟时间电气火灾灾监控是是前期预预警系统统，出现现漏电报报警后只只要能及及时处理理，不致致于立刻刻发生火火灾。一一般情况况下，探探测器只只用于报报警，尤尤其是用用于消防防电源线线路。有有些一旦旦断电可可能造成成更大损损失的场场所，例如图图6的11、2层层商场、“XF”、“XF1”、“XF2”、“-1F2”、“-2F3”等配电柜，也不宜设置自动断电。如要求发发生接地地故障时时必须自自动切断断保护对对象的供供电，则则应注意意上下级级的动作作时间配配合，以以免造成成大范围围的停电电。例如如图6中中各楼层层配电柜柜“3F00177F0”，它们们的负载载分别是是本层的的若干终终端用户

22、户（住宅宅、写字字楼或其其他），各各终端用用户配电电箱均装装有剩余余动作电流流30mmA、动动作时间间0.11秒的RRCBOO。为避避免一户户发生严严重漏电电导致整整层断电电，楼层层配电柜柜的探测测器的脱扣信号号输出延延迟时间间应设计计为0.5秒。同同样，若若“-2FF1”、“-2FF2”设计脱脱扣时间间为0.5秒，则则“-2FFZ”应设计计为1秒秒。在需要自自动切断断供电或或通过监监控主机机遥控断断电的场场合，配配电系统统设计时时应选择择配备有有能与探探测器脱脱扣信号号输出配配合的分分励脱扣扣器的断断路器。如果只需要遥控断电，可把探测器脱扣信号输出的延迟时间设为无限长。6、确定定探测器器供电

23、方方式目前电气气火灾监监控探测测器有两两种供电电方式：集中供供电和现现场供电电。集中供电电方式是是由监控控设备（主主机、区区域控制制器）或或专用整流流器（消消防电源源）产生生不高于于24VV的直流流电源，通通过专用用电源线线向系统统内所有有探测器器供电，这这和火灾灾自动报报警系统统的“二总线线”方式相相同。它它的优点点是不管管现场是是否停电电，探测测器照样样能工作作；而且且24VV是安全全电压，不不会出现现人身危危险。这这用于火火灾自动动报警系系统里的的烟感、温温感探测测器等是是很合适适的。它它的缺点点是一旦旦专用电电源或导导线发生生问题，相相当数量量甚至全全部的探探测器都都停止工工作。另另外

24、，目目前电气气火灾监监控探测测器的静静态工作作电流比比烟感、温温感探测测器大数数倍，假假如为110mAA，2550个监监控点则则需要电电流2.5A以以上，为保证证末端电电压，专用电电源线的的单线截截面就要要有1.5mmm2，造成布布线困难难、投资资增加。现场供电电方式是是探测器器在各自自的配电电柜内，从从断路器器的进线线端就近近取得交交流电源源。它的的优点是是无需专专用整流流器和专专用电源源线，系系统网络络只有通通讯线，布布线较方方便，投资较较节省，甚至可以采用无线通讯或载波通讯。它的缺点是配电柜上游断电便停止工作。笔者认为为，现场场供电方方式的缺缺点无关关大局。因为没没电便不不会发生生电气火火灾，即即使此地地的电气气火灾探探测器暂暂时停止止工作也也没有关关系。显显然现场场供电方方式更适适合于电气火火灾监控控系统。【附言】笔笔者所写写的这些些文字，仅仅是经验验之谈。应应网友之之约，将将陆续浅浅谈关于于电气火火灾监控控系统设设置的其其他体会会，尽量量少谈理论、多多谈实践。相关的的资料案案例，请请访问m/ZLLZX.htmm。才疏学学陋，年迈迈迟钝，敬敬请过目目者指正正。20077.122.