長春軌道交通電氣火災誤報情況分析及檢修措施

陳英偉 齊 昊

(長春市軌道交通集團有限公司，吉林 長春 130000)

由于軌道交通人流密集、電氣設備密集且負荷很大，一旦發生電氣火災將導致很大的人員傷亡及財產損失。電氣火災監控系統應用于長春市軌道交通低壓配電系統出現系統因剩余電流超過報警值“誤報”的問題，給地鐵運營造成了影響。為切實實現電氣火災的有效預警，解決低壓配電系統出現系統因剩余電流超過報警值“誤報”的問題，加強相關方面的研究具有重要意義。

1 標準現狀

《火災自動報警系統設計規范》明確剩余電流探測器的宜設置位置，低壓配電系統首端、第一級配電柜（箱） 的出線端或者下一級配電柜（箱） 明確了探測器報警值宜為300mA～500mA。當被保護線路剩余電流達到報警設定值時，探測器應在30S 內發出報警信號，點亮報警指示燈，非獨立式探測器的報警指示應保持至與其相連的電氣火災監控設備復位，獨立式探測器的報警指示應保持至手動復位。探測器報警值應設定在20mA～1000mA 之間，但在實際應用中，由于存在各種情況，導致回路剩余電流過大從而產生誤報或非正常報警。大致可分為以下幾大類：線路敷設、接線施工問題；探測器安裝和使用問題；用電設備本身問題或者回路為非線性負載從而產生諧波影響問題；環境因素的影響等。

2 線路敷設、接線施工問題

1） 施工原因導致線纜絕緣層破損或者使用鋼管穿線時鋼管內壁刮傷線絕緣層等使其絕緣性能降低，漏電電流加大。對該回路尤其是電纜進線絕緣測試，對電纜端頭和穿管處重點檢查，如發現破損影響絕緣做相應處理。

2） N、PE 線混淆接錯線，同一回路，對于單個設備，N、PE 線混淆，此時回路剩余電流為回路相電流。同一回路，連接多個設備時，N、PE 線混淆，此時回路剩余電流為接錯線設備相電流矢量和的有效值。此現象多出現在照明回路中并逐個進行排查，可調整報警所帶負載的燈具數量。

3） 雙路供電系統里PE 線共接和N 線共接[1]。當被監控的一個回路已經停止供電時，電氣火災監控系統還是顯示該回路存在剩余電流，用鉗型電流表測試該回路的N 線電流時，發現有電流存在。由于該回路開關為三極開關，A、B、C 三相線斷開后，N 線并未斷開，所以探測器會誤認為采集到N 線中存在的電流是異常剩余電流，從而誤報警。因此，兩路電源切換時應采用可相應切換N 線的開關電器，即單相回路應采用雙極開關電器、三相回路應采用4 極開關電器。也就是雙電源回路，接觸器、STS 靜態開關、PC 級ATS 等應采用4 極或兩極。

3 探測器安裝和使用問題

給一個配電系統新安裝剩余電流式電氣火災監控系統后但在實際應用中，剩余電流報警值大多數仍然是靠人工憑經驗設定，帶有很大的隨機性和不確定性，很可能造成監控系統誤報警或漏報警。對于負荷變化劇烈的供電系統，設置單一固定剩余電流報警閾值，不能可靠解決低負荷運行時存在異常剩余電流的情況。比如，一個配電系統線路，其最大負荷運行時系統內的正常剩余電流為500mA，這時如果設定報警閾值為1000mA，則當系統低負荷(接近零負荷) 運行時，即使有300mA 的異常剩余電流，監控系統仍然無法報警。未將同一回路的N 線和相線一起穿過探測器；N 線方向穿反，N 線和相線不是同一方向穿過剩余電流探測器；接地線（PE線） 穿過剩余電流探測器[2]，穿過剩余電流探測器的N 線重復接地；被監測節點不規范。

因此，同一回路相線、中性線應并行敷設。相線、中性線穿過剩余電流互感器，應注意線纜方向。鎧裝電纜、有金屬的電纜護套的電纜回路零序電流、剩余電流互感器需要設置在電纜鎧裝金屬護套接地范圍外。配電系統、用電設備通電調試，除各種工況、功能測試外，還應對回路零序電流、剩余電流、諧波含量進行監測，保證系統安全可靠運行。最后適當調整設置報警值。

4 用電設備本身問題或者回路為非線性負載從而產生諧波影響問題

用電設備本身的正常剩余電流就很大，一旦開啟這些用電設備，探測器采集到剩余電流值會超過設定的報警閾值，造成監控系統誤報警；現在由于用電負荷有整流、變頻、逆變、無功補償、濾波等要求，用電負荷不在是以前的感性阻抗，大都是容性阻抗，且回路存在高次諧波。設備啟動瞬間，回路電流很大，漏電電流也很大；大功率變頻負載會造成線路上有多次諧波，導致剩余電流過大；系統電壓諧波含量對回路泄漏電流有影響，特別是3 及3 的整數倍高次諧波影響較大，諧波含量越大次數越高，回路泄漏電流越大。因此，當UPS、EPS 由蓄電池供電時，應切斷與市電連接的中性線，UPS、EPS 逆變后交流側應中性點單點接地。用電設備在退出運行時，應切斷濾波等對地阻抗。

5 環境因素的影響

環境溫濕度、環境的導電粉塵對回路漏電是有影響的，環境越潮濕、溫度越高、導電粉塵濃度越大，回路漏電越大。因此，運營前后早晚通風換氣，降低環境潮濕和粉塵，回路漏電值暫無增加現象。

6 結語

目前的剩余電流式電氣火災監控系統在應用中存在的誤報漏報問題，有配電系統的原因，這部分可以通過人工排查得以解決。關鍵的誤報、漏報問題仍是監控系統本身所造成的，其根本原因在于現有剩余電流式電氣火災監控系統中剩余電流報警閾值一旦設定就是固定的，不再隨配電系統中負荷電流變化而實時相對變化，這種情況需設計單位和產品廠家共同來解決。