（浅谈）电气火灾监控原理和实施方法

浅谈电气火灾监控原理和实施方法

宣讲人：上海汇鸿智能控制系统有限公司

邱志明 、陈炳华

1. 电气火灾的成因

发生电气火灾最主要的原因是由于电气线路和设备绝缘损坏、老化等引起对地（或金属外壳）漏电，产生高温电弧引燃可燃物所致。根据试验结果，250 mA以上的漏电电弧在一定时间和条件下就可引发火灾，这就是我们所说的电气火灾。

2．哪些电气故障会引起电气火灾

电力系统和设备的电气故障有短路、过载、漏电、缺相、过电压、低电压等多种，其中会引起火灾的主要是漏电故障。其它故障一般情况下已由电力线路主开关电器及其保护装置进行保护和排除，并不直接引发火灾。

如：

短路故障会产生很大的短路电流使主开关瞬间跳闸切断故障（与可燃材料邻近的短路电弧也可能引发火灾，但现代建筑中基本没有此种环境条件，除非是老旧棚户区之类）；

电气线路长期过载会引起电缆工作温度超限和绝缘加速老化，但主开关的过电流保护会及时报警或切断过载线路；

短时的过电压会击穿电气线路和设备的绝缘薄弱处，但击穿后形成的是短路故障，同样能立即切断故障电路；

长时间的低电压会引起鼠笼电机转子过热和电磁式开关电器的工作不稳定，但只会引起设备停止工作而不会引起火灾。

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3．电气火灾监控的手段

按常理推断，电气火灾似乎可用漏电、温度、过电流、过电压等多种方法来检测和监控，但其中存在许多误区，见以下比较表：

监控方法 效 果 结 论 漏电检测 检测可能直接引发电气火灾的电参电气火灾监数，具有准确可靠的可调节性，灵敏控的有效手快捷，适用性好。 段 只宜以非接触式测温用于检测电气反应滞后，不具有预防作用，温度值箱柜内的环整定无试验和规范依据，现行设计规境空气温度，范标准均无对电气火灾提出过温度作为一种辅检测报警的要求。 助性的电气火灾检测方法 温度检测 过电流检测和报警跳闸与电力系统过流、过电主开关保护重复，保护特性不匹配，不采用此类压、低电压等会干扰和破坏电力系统的正常运行；貌似完善的检测 电压检测不能解决电气火灾的预防，检测方法， 也无设计规范支持。

4．漏电监控报警的原理

漏电监控报警主要是依靠装于被监控配电线路上的剩余电流互感器检测线路上的漏电流来实现的。剩余电流互感器实质上是一个高灵敏的电流互感器，它能检测出线路上小到几毫安或十几毫安的微小电流。

漏电流检测是依据剩余电流原理工作的，见以下示意图：

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相 线中性线ABCN相 线中性线ABCN配电回路主开关配电回路主开关Idx交流毫安表交流毫安表IaIbIcIn剩余电流互感器Idx剩余电流IaIbIcIn互感器Id用电设备用电设备主电路漏电流 = Id主电路电流 Is = Ia+Ib+Ic+In = 0检测漏电流 Idx = 0主电路电流 Is = Ia-Id+Ib+Ic+In = 0检测漏电流 Idx = 0配电回路无漏电时

配电回路有漏电时当电力线路三相线和中性线共同穿过剩余电流互感器的铁芯线圈时，正常情况下三相线和中性线的电流和（矢量和）为零，互感器的线圈感应不出电流；当任一相或中性线有部分电流在互感器之后分流到大地（即发生漏电），此时在互感器处的四根线电流矢量和就不为零了，互感器的线圈也感应出相应的漏电流，称为“剩余电流”。检测到的剩余电流经处理后与设定值比较，达到和超过设定值时，装有或连接了剩余电流互感器的电气火灾监控探测器即发出漏电报警信号，并同时可输出脱扣跳闸信号以及时切断故障线路电源。

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5．电气火灾监控系统的实施方法

电气火灾监控系统是通过在被监控电力配电线路主开关下方装设电气火灾探测器或电气火灾监控探测器，并通过信号总线完成与监控主机间的信息通讯来实现工程电气火灾监控的目的。系统的实施示意图如下：

变 电 所低电力变压器消防控制室 压 配 电 柜YH-MS1 电气火灾监控系统中央主机电气火灾监控系统在电力系统中的实施示意

根据工程的设计保护需要，电气火灾监控系统可以在电力系统的任何一条线路上安装，承担对安装节点（部位）以下的全部电气线路和设备漏电监控报警或脱扣跳闸保护，并能根据电力设计需要，组成二级或多级监控保护，实现漏电故障报警时的选择性跳闸要求。

6．电气火灾监控系统与漏电保护开关的区别

1）用途不同：电气火灾监控系统主要是用来预防电力线路和设备的

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漏电火灾，漏电保护开关主要是用来保护人身安全，防止由于间接触电造成的人身伤亡。

2）保护手段不同：电气火灾监控系统当检测到漏电故障时并不需立

即自动切断故障线路电源，允许在发出报警后由人工处理故障，这是因为发生漏电超限到形成漏电火灾有一段时间过程；而漏电开关是在人员间接或直接接触带电体造成触电事故时动作的，一旦动作则必须立即切断线路电源。

3）动作值不同：电气火灾监控系统的漏电报警动作设定值是按照国

标规定根据电力线路和设备的固有正常泄漏电流倍数（4倍）来整定的，其范围可在20～1000 mA之间，这是不能满足保护人身安全的要求的，此外对切断故障线路电源的时间也未作要求；而漏电开关的保护动作电流和切断电源时间要求是以发生人身触电时，普通人能安全承受的限度为标准的，其动作电流一般在30 mA以下，动作时间不大于100 ms。

4）保护点不同：电气火灾监控系统可监控保护全部电力配电系统的

线路和设备，因此它的检测保护点可以根据设计需要设于配电线路的任何一级，也可在多级配电系统中组成多级监控保护系统；而漏电开关主要用在人员经常接触的用电设备配电线路上，因而其保护点主要配置在电力系统的末级配电设备处，并且一般不采用多级保护方式。

2010年

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