電氣火災監控探測器

管瑞良 張志剛

（常熟開關制造有限公司，江蘇 常熟 215500）

1 引言

隨著科學技術的發展和人民生活水平的提高，電能作為重要的能源被廣泛應用。與此同時，許多用電的不安全因素導致了電氣火災的不斷發生并逐年上升，目前對于電氣短路造成的火災還沒有很好的探測技術來進行有效的預防，主要依靠配電系統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，避免火災的形成和發生。然而配電系統中產生的過電流和剩余電流（漏電電流）往往不會立即引發火災，但線路長期過負荷運行或一直有剩余電流，會引起配電線路發熱，絕緣老化，最終引發火災。為了減少電氣火災隱患，有必要對電氣線路進行探測和控制。

2 相關標準

國家標準GB50045-95（2005版）《高層民用建筑設計防火規范》明確規定：

9.5.1 高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統。

9.5.2 漏電火災報警系統應具有下列功能：

9.5.2.1 探測漏電電流、過電流等信號，發出聲光信號報警，準確報出故障線路地址，監視故障點的變化。

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。

9.5.2.4 顯示系統電源狀態。

常熟開關制造有限公司研制的 CSJ1電氣火災監控系統為預防電氣火災提供了很好的解決方案。

CSJ1電氣火災監控系統采用先進的微電子技術和總線技術，當被控制的供電線路發生短路、過載、漏電、斷相、低電壓及過電壓等故障時，系統可根據功能設定作用于報警或跳閘。

3 CSJ1剩余電流電氣火災監控器結構

CSJ1剩余電流電氣火災監控器由探測控制器、CM1斷路器、零序互感器等組成。監控器實時探測被保護線路的剩余電流、電流、電壓等電氣火災危險參數，與設定值進行比較，若超過設定的報警限值時現場發出聲光報警信號并控制斷路器脫扣（用戶設定工作方式：報警/報警+脫扣），同時將信號通過總線傳輸到消防控制中心的集中監控設備。監控器可以接受來自消防監測設備的消防聯動信號控制保護線路的斷開。

4 主要功能

4.1 測量功能

CSJ1剩余電流電氣火災監控器具有剩余電流、負載電流、電壓、功率等電參數的測量功能，具體見表1。

表1 各測量值的準確度

電氣監控設備通過現場總線監控 CSJ1剩余電流電氣火災監控器，接收現場采集的剩余電流、負載電流和電壓等測量值以及經過監控器處理后的報警、斷路器位置等信號，發出聲光報警信號及控制信號。通過對 CSJ1剩余電流電氣火災監控器的編址，可以實現故障線路的定位。

4.2 故障記錄功能

CSJ1剩余電流電氣火災監控器可以記錄最近20次的動作（故障和操作試驗）記錄。集中監控設備可以通過查詢得到動作記錄，同時集中監控設備也可對各種報警、故障和操作進行記錄，并可通過標準的數據庫接口存儲到通用數據庫中，并通過系統數據庫提供包括各種數據報表、曲線分析、事件記錄等方面的管理功能。

4.3 保護功能

（1）短路保護

短路保護由內置CM1斷路器電磁脫扣器實現，其動作特性同CM1斷路器。監控器檢測到斷路器動作（報警觸頭實現）并根據動作前的電流情況，確認是短路保護動作后，現場發出聲光報警信號并同時向集中監控設備發出報警信號。

（2）過電流保護

過電流保護由用戶所選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，其過電流保護由熱動脫扣器實現。當負載電流達到過電流動作值時，斷路器一定動作，監控器檢測到動作（報警觸頭實現）后現場發出聲光報警信號并同時向集中監控設備發出報警信號。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，監控器根據實際電流進行 I2t計算，當負載電流達到過電流作值時，斷路器不動作，監控器現場發出聲光報警信號并同時向集中監控設備發出報警信號，若此時要求斷路器動作，可以通過集中監控設備發命令由分勵脫扣器實現動作。

（3）剩余電流保護

當被保護線路剩余電流達到（80%～100%）I△n（0.1/0.3/0.5/1A可調）及設定時間（0.2/0.4/0.8s可調）時，監控器現場發出聲光報警信號，并可按設定要求控制分勵脫扣器實現斷路器動作，切斷漏電線路上的電源。

（4）低電壓保護

當任意一相電壓低于設定值（65/75/85%Ue）且持續超過設定時間（1～20s）時，監控器發出脫扣信號和報警信號。

（5）過電壓保護

當任意一相電壓高于設定值（110/115/120%Ue）且持續超過設定時間（1～20s）時，監控器發出脫扣信號和報警信號。

（6）斷相保護

當任意一相電壓缺失且持續超過設定時間（0.1～1s）時，監控器發出脫扣信號和報警信號。

4.4 控制功能

（1）消防聯動

集中監控設備與FAS聯網，實現消防聯動，當發生火災時，FAS發出指令（DC24V觸發電壓），通過監控器使斷路器脫扣，強制切斷線路電源。

（2）外部控制

用于遠程手動或自動控制切斷電源。當監控器接收到外部常開觸點閉合時，發出信號使斷路器脫扣。

（3）故障動作語音撥號

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

5 結論

電氣火災監控系統應能準確監控電氣線路的故障和異常，并及時記錄和保存，能發現電氣火災的隱患，及時報警提醒相關人員消除這些隱患。常熟開關制造有限公司研制的 CSJ1電氣火災監控系統是在對《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-2005充分理解的基礎上開發設計的，具有操作簡單、界面友好、功能強大、配置靈活等優點，是理想的電氣防火產品。