電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器

管瑞良 張志剛

（常熟開關(guān)制造有限公司，江蘇 常熟 215500）

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，電能作為重要的能源被廣泛應(yīng)用。與此同時，許多用電的不安全因素導(dǎo)致了電氣火災(zāi)的不斷發(fā)生并逐年上升，目前對于電氣短路造成的火災(zāi)還沒有很好的探測技術(shù)來進(jìn)行有效的預(yù)防，主要依靠配電系統(tǒng)斷路器或熔斷器在極短的時間（幾十到幾百ms）正確動作，切斷故障線路，避免火災(zāi)的形成和發(fā)生。然而配電系統(tǒng)中產(chǎn)生的過電流和剩余電流（漏電電流）往往不會立即引發(fā)火災(zāi)，但線路長期過負(fù)荷運行或一直有剩余電流，會引起配電線路發(fā)熱，絕緣老化，最終引發(fā)火災(zāi)。為了減少電氣火災(zāi)隱患，有必要對電氣線路進(jìn)行探測和控制。

2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

國家標(biāo)準(zhǔn)GB50045-95（2005版）《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》明確規(guī)定：

9.5.1 高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險性大、人員密集等場所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)。

9.5.2 漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)應(yīng)具有下列功能：

9.5.2.1 探測漏電電流、過電流等信號，發(fā)出聲光信號報警，準(zhǔn)確報出故障線路地址，監(jiān)視故障點的變化。

9.5.2.2 儲存各種故障和操作試驗信號，信號存儲時間不應(yīng)少于12個月。

9.5.2.3 切斷漏電線路上的電源，并顯示其狀態(tài)。

9.5.2.4 顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)。

常熟開關(guān)制造有限公司研制的 CSJ1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)為預(yù)防電氣火災(zāi)提供了很好的解決方案。

CSJ1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)采用先進(jìn)的微電子技術(shù)和總線技術(shù)，當(dāng)被控制的供電線路發(fā)生短路、過載、漏電、斷相、低電壓及過電壓等故障時，系統(tǒng)可根據(jù)功能設(shè)定作用于報警或跳閘。

3 CSJ1剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控器結(jié)構(gòu)

CSJ1剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控器由探測控制器、CM1斷路器、零序互感器等組成。監(jiān)控器實時探測被保護(hù)線路的剩余電流、電流、電壓等電氣火災(zāi)危險參數(shù)，與設(shè)定值進(jìn)行比較，若超過設(shè)定的報警限值時現(xiàn)場發(fā)出聲光報警信號并控制斷路器脫扣（用戶設(shè)定工作方式：報警/報警+脫扣），同時將信號通過總線傳輸?shù)较揽刂浦行牡募斜O(jiān)控設(shè)備。監(jiān)控器可以接受來自消防監(jiān)測設(shè)備的消防聯(lián)動信號控制保護(hù)線路的斷開。

4 主要功能

4.1 測量功能

CSJ1剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控器具有剩余電流、負(fù)載電流、電壓、功率等電參數(shù)的測量功能，具體見表1。

表1 各測量值的準(zhǔn)確度

電氣監(jiān)控設(shè)備通過現(xiàn)場總線監(jiān)控 CSJ1剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控器，接收現(xiàn)場采集的剩余電流、負(fù)載電流和電壓等測量值以及經(jīng)過監(jiān)控器處理后的報警、斷路器位置等信號，發(fā)出聲光報警信號及控制信號。通過對 CSJ1剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控器的編址，可以實現(xiàn)故障線路的定位。

4.2 故障記錄功能

CSJ1剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控器可以記錄最近20次的動作（故障和操作試驗）記錄。集中監(jiān)控設(shè)備可以通過查詢得到動作記錄，同時集中監(jiān)控設(shè)備也可對各種報警、故障和操作進(jìn)行記錄，并可通過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫接口存儲到通用數(shù)據(jù)庫中，并通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫提供包括各種數(shù)據(jù)報表、曲線分析、事件記錄等方面的管理功能。

4.3 保護(hù)功能

（1）短路保護(hù)

短路保護(hù)由內(nèi)置CM1斷路器電磁脫扣器實現(xiàn)，其動作特性同CM1斷路器。監(jiān)控器檢測到斷路器動作（報警觸頭實現(xiàn)）并根據(jù)動作前的電流情況，確認(rèn)是短路保護(hù)動作后，現(xiàn)場發(fā)出聲光報警信號并同時向集中監(jiān)控設(shè)備發(fā)出報警信號。

（2）過電流保護(hù)

過電流保護(hù)由用戶所選CM1斷路器決定：若用戶要求過載脫扣，可選擇脫扣方式及附件代號為348（熱動—電磁脫扣器+分勵脫扣器+輔助觸頭+報警觸頭）的斷路器，其過電流保護(hù)由熱動脫扣器實現(xiàn)。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到過電流動作值時，斷路器一定動作，監(jiān)控器檢測到動作（報警觸頭實現(xiàn)）后現(xiàn)場發(fā)出聲光報警信號并同時向集中監(jiān)控設(shè)備發(fā)出報警信號。若用戶要求過載不脫扣，可選擇脫扣方式及附件代號為248（電磁脫扣器+分勵脫扣器+輔助觸頭+報警觸頭）的斷路器，監(jiān)控器根據(jù)實際電流進(jìn)行 I2t計算，當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到過電流作值時，斷路器不動作，監(jiān)控器現(xiàn)場發(fā)出聲光報警信號并同時向集中監(jiān)控設(shè)備發(fā)出報警信號，若此時要求斷路器動作，可以通過集中監(jiān)控設(shè)備發(fā)命令由分勵脫扣器實現(xiàn)動作。

（3）剩余電流保護(hù)

當(dāng)被保護(hù)線路剩余電流達(dá)到（80%～100%）I△n（0.1/0.3/0.5/1A可調(diào)）及設(shè)定時間（0.2/0.4/0.8s可調(diào)）時，監(jiān)控器現(xiàn)場發(fā)出聲光報警信號，并可按設(shè)定要求控制分勵脫扣器實現(xiàn)斷路器動作，切斷漏電線路上的電源。

（4）低電壓保護(hù)

當(dāng)任意一相電壓低于設(shè)定值（65/75/85%Ue）且持續(xù)超過設(shè)定時間（1～20s）時，監(jiān)控器發(fā)出脫扣信號和報警信號。

（5）過電壓保護(hù)

當(dāng)任意一相電壓高于設(shè)定值（110/115/120%Ue）且持續(xù)超過設(shè)定時間（1～20s）時，監(jiān)控器發(fā)出脫扣信號和報警信號。

（6）斷相保護(hù)

當(dāng)任意一相電壓缺失且持續(xù)超過設(shè)定時間（0.1～1s）時，監(jiān)控器發(fā)出脫扣信號和報警信號。

4.4 控制功能

（1）消防聯(lián)動

集中監(jiān)控設(shè)備與FAS聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)消防聯(lián)動，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，F(xiàn)AS發(fā)出指令（DC24V觸發(fā)電壓），通過監(jiān)控器使斷路器脫扣，強制切斷線路電源。

（2）外部控制

用于遠(yuǎn)程手動或自動控制切斷電源。當(dāng)監(jiān)控器接收到外部常開觸點閉合時，發(fā)出信號使斷路器脫扣。

（3）故障動作語音撥號

監(jiān)控器因故障動作后自動進(jìn)行撥號（號碼由用戶設(shè)定，最多可設(shè)定4個，每個號碼最多為12位，監(jiān)控器輪流撥號3遍），語音（語音信息由用戶錄制，最長16s）通知相關(guān)人員。

5 結(jié)論

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能準(zhǔn)確監(jiān)控電氣線路的故障和異常，并及時記錄和保存，能發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)的隱患，及時報警提醒相關(guān)人員消除這些隱患。常熟開關(guān)制造有限公司研制的 CSJ1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是在對《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-2005充分理解的基礎(chǔ)上開發(fā)設(shè)計的，具有操作簡單、界面友好、功能強大、配置靈活等優(yōu)點，是理想的電氣防火產(chǎn)品。