淺談福州地鐵2號(hào)線電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)誤報(bào)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(guò)對(duì)各式配電柜的溫度異常、剩余電流異?？赡芤l(fā)的火災(zāi)的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的、可靠的監(jiān)視、預(yù)警和報(bào)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(bào)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(cuò)誤，以便消除安裝錯(cuò)誤引發(fā)的系統(tǒng)的誤報(bào)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(bào)警

中圖分類(lèi)號(hào)：TM642.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(guò)大和線路溫度過(guò)高而設(shè)置的專(zhuān)用監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備長(zhǎng)期實(shí)時(shí)的監(jiān)控，可以盡早的發(fā)現(xiàn)易發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)點(diǎn)，提前排查，減少電氣火災(zāi)的發(fā)生。該系統(tǒng)并不會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備進(jìn)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(guò)大和線路溫度過(guò)引起火災(zāi);電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)在于先期預(yù)警，與傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)不同，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)早期報(bào)警是為了避免損失，而傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警聯(lián)動(dòng)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(dòng)作，只起到提前預(yù)警的作用，需要人員的現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，因此電氣電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警的準(zhǔn)確性就非常的重要，如果長(zhǎng)期出現(xiàn)誤報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)，會(huì)增加人員排查的工作量，慢慢也會(huì)使人員降低對(duì)危險(xiǎn)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(guò)熱、剩余電流過(guò)大而引起火災(zāi)而設(shè)置的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警、報(bào)警和管理的系統(tǒng)。因此是從兩部分對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，電力回路開(kāi)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(duì)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線傳輸?shù)诫姎饣馂?zāi)監(jiān)控主機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)漏電電流（即剩余電流）的檢測(cè)，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(diǎn)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(wú)信號(hào)輸出;當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)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(huì)發(fā)出信號(hào)，當(dāng)電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器接收到信號(hào)后就會(huì)發(fā)出報(bào)警。

對(duì)電力線路溫度的探測(cè)是通過(guò)在配電柜開(kāi)關(guān)兩側(cè)加裝感溫探頭，用于溫度的采集，福州地鐵2號(hào)線溫度報(bào)警設(shè)定值為一級(jí)預(yù)警（60℃）、二級(jí)預(yù)警（70℃）和報(bào)警（80℃）。

2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)誤報(bào)警的主要原因

在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際的使用過(guò)程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)有時(shí)所監(jiān)控的回路在報(bào)警，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)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(rèn)為此回路漏電，從而引發(fā)報(bào)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(gè)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(huì)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(gè)回路斷電時(shí)，盡管ABC三相已無(wú)電流，但是兩回路的N線是沒(méi)有分開(kāi)的，N線還是有電流通過(guò)，造成剩余電流互感器誤認(rèn)為此回路漏電，從而在電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)顯示報(bào)警，此報(bào)警其實(shí)是誤報(bào)警。解決此類(lèi)問(wèn)題，應(yīng)從配電箱的內(nèi)部布置時(shí)，應(yīng)設(shè)置兩個(gè)N排，使每個(gè)回路N線有獨(dú)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(xiāo)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(jí)開(kāi)關(guān)，可以同時(shí)切斷N線和A相、B相、C相三路火線，但在施工過(guò)程中容易把主備兩個(gè)回路的N線接反，在雙電源切換裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)換一路斷電時(shí)，穿過(guò)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(wú)電流，N相有電流，這樣也會(huì)造成電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的誤報(bào)警。針對(duì)此問(wèn)題，應(yīng)加強(qiáng)施工的管理，保證每個(gè)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(cuò)誤

根據(jù)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理，負(fù)載測(cè)的N線（既穿過(guò)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(jìn)行重復(fù)接地（既不能和PE線相連），必須嚴(yán)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(gè)剩余電流互感器中，并且方向要相同，PE線不應(yīng)通過(guò)剩余電流互感器，也要嚴(yán)禁N線和PE線混用。在實(shí)際的施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)如下幾種錯(cuò)誤：（1）剩余電流互感器中沒(méi)有穿過(guò)零線;（2）PE線穿過(guò)剩余電流互感器;（3）三相供電回路只有一相穿過(guò)了剩余電流互感器;（4）N線和PE線同時(shí)穿過(guò)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(wèn)題都會(huì)引起電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的誤報(bào)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(bào)警值過(guò)低

如果設(shè)置的報(bào)警值過(guò)低，會(huì)在正常的工作狀況下引發(fā)誤報(bào)警，消除此項(xiàng)問(wèn)題，應(yīng)把報(bào)警值設(shè)置的合理的范圍內(nèi)，既能有效的報(bào)警，也能防止已有火災(zāi)隱患而未報(bào)警，電氣火災(zāi)探測(cè)器溫度報(bào)警設(shè)定值為一級(jí)預(yù)警（60℃）、二級(jí)預(yù)警（70℃）和報(bào)警（80℃），剩余電流電氣火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警值一般設(shè)置為600MA、700MA、800MA，且可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可以調(diào)整，調(diào)節(jié)范圍按照國(guó)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(qiáng)電系統(tǒng)的范圍內(nèi)，能夠抵抗強(qiáng)電磁場(chǎng)的電磁干擾是消除誤報(bào)警的前提，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝在50Hz的電磁場(chǎng)內(nèi)，對(duì)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(duì)其干擾也相對(duì)的大，在這種環(huán)境下極易產(chǎn)生誤報(bào)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(chǎng)總線，加裝有源濾波器，使干擾信號(hào)不能進(jìn)入電路內(nèi)部，可避免電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的誤報(bào)警。

3 結(jié)語(yǔ)

由我公司承建的福州地鐵2號(hào)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(diǎn)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(guò)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)誤報(bào)警的分析，減少誤報(bào)警的發(fā)生，提高電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)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(duì)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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