建筑電氣絕緣泄露分析系統的設計和應用

李喜明　李井義

【摘 要】建筑電氣絕緣泄漏分析系統是將監測、分析、報警及控制集成一體并實現了統一管理，由于中心計算機的參與使數據即時分析和操作得以實現。系統由多個監控子系統、專用軟件、計算機網絡構成，全面實現了遙調、遙測和遙控，根據所監測到的線路泄漏電流、開關觸點電弧溫度及線路線纜溫升監測數據進行數據分析，可對每周、每月和每年的數據進行對比，更好的對線路設備的絕緣狀況進行分析。對線路設備老化，造成的線路絕緣泄露及線路負荷過大造成的線路電纜溫升情況進行可靠性數據分析，并能夠及時地實現電氣故障報警和切斷電源，有效防止電氣火災的發生，從而保護了整個低壓電氣系統。

【關鍵詞】電氣絕緣泄漏；電氣火災

0.引言

在我國經濟持續穩定發展的今天，由于人們對安全規范用電常識的深入，使得由電氣故障引發的人身傷害事故逐年遞減，但是每年由電氣事故引發的火災數量卻在增加。一旦發生火災不僅威脅人的生命安全，還會造成嚴重的經濟損失，所以預防和有效遏制建筑電氣火災的任務已經迫在眉睫！

1.建筑電氣絕緣泄露的危害

內部線路絕緣漏電是導致各類建筑電氣火災的主要原因，電流從漏電點到接地點流入大地途中，在電阻較高的部位發生熱作用引燃附近可燃物而造成火災。另外大功率開關合分閘開關觸點電弧性放電易造成漏電電流，常會引起火災，漏電故障點接觸不實，似接非接，導致接觸電阻較大，使過流保護裝置難以動作，同時會在故障點處產生電弧。據測，僅0.5A的電流的電弧溫度可達2000℃以上，足以引燃所有的可燃物；另外電線或其支架材料的漏電絕緣能力，以致導線之間或導線與大地間有微量的電流通過，漏電的電火花能成為火災的著火源。

2.系統簡介

2.1系統組成

建筑電氣絕緣泄露分析系統由監控主機、二總線通訊模塊和下端采集裝置組成。通過下端采集裝置采集主控線路剩余電流等信息，對獲得的信息進行運算和分析，判斷是否存在建筑電氣絕緣泄露隱患，將結果通過二總線傳送至監控主機，監控主機根據結果發出相應的指令，執行相應的操作，防止因線路剩余電流過大或現場溫度過高而引起火災，影響到主控電網線路的安全運行。

2.2系統功能

2.2.1監控主機

對所監測的剩余電流采集器的運行信息、故障信息、位置信息等參數進行跟蹤采集、存儲、分析，方便用戶進行管理和監控；通過人機交互界面，將消防設備電源的數據匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等多項功能。值班人員采用遠程通訊方式在主控臺即可采取遠距離操作切斷供電電源或派人到現場排除事故等措施，避免由于供電線路過載或發生接地故障而引發火災。預留CAN總線接口，可實現多種通訊連接方式。內置的SIM300模塊，可實現遠程信號傳輸功能，自動將報警信號以短信方式傳輸到用戶手機中，使用戶能夠及時準確的了解事故情況，避免因漏電與溫升形成的電氣火災安全隱患。

2.2.2二總線通訊模塊

通過二總線通訊模式將供電線與信號線合二為一，實現了信號和供電共用一個總線的技術，抗干擾能力強，而二總線的接線無極性，避免了因一點子站的接線錯誤導致的局域網絡通訊故障，對現場施工布線更容易，更可靠，也更節省人工和施工費用。

2.2.3下端采集裝置

通過可擴展多路剩余電流變送器，采集多路漏電電流信號，實時通過讀取A/D數據進行測控數據采集進行比較數值，采集計算出相應的各相漏電電流大小。通過PT100溫度傳感器探頭連接的溫度信號監測裝置探測線纜、開關觸點及室內開關柜內溫度信號監測，溫度測量范圍在-200℃～+650℃，溫度測量精度高，功耗低。信號處理器對其進行比較數值，計算出相應的各相漏電電流以及各相得溫度后后，通過顯示模塊傳送給顯示屏上實時顯示數據量，數字信號處理器根據實時采集的數據信息與所設定的報警保護參數范圍進行對比，當實時采集的電量值超過所設定的報警保護參數范圍，繼電器實現控制輸出。采集裝置供電電源經變壓整流并連接2200UF/35V電容，2200UF/35V電容可起到延時斷電的效果，在設備因火災事故等原因失去電源后，可保證在20s內正常工作，依然能準確無誤的發送報警信號。

2.2.4操作分級

建筑電氣絕緣泄露分析系統的操作可分為日常值班級、監控操作級和系統管理級三個級別。日常值班級可進入軟件界面查看實時監測情況、消除報警聲音和查詢報警記錄；監控操作級可操作除針對系統本身的信息維護外的其他操作；系統管理級可操作系統的任何一個功能模塊。

3.結束語

建筑電氣絕緣泄露分析系統，以監控主機為核心，具有多路電氣線路泄漏電流監測，線路溫升監測、自診斷、故障分析記錄、數據通信以及火災預警保護事件記錄等多種功能，能夠自動繪制多年的電氣設備用電線路泄漏電流曲線及線路負荷溫升曲線分析趨勢，及時提醒建筑電氣設備的安全性能，為防止建筑電氣火災預警分析提供便利，且具有較高的可靠性。 [科]

【參考文獻】

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