漏电火灾报警系统的应用和开关极数选择

产品与解决方案 漏电火灾报警系统的应用和开关极数选择 王文超 (天津中电华利电器科技集团有限公司，天津 300300) 摘要 目前市场上漏电火灾报警系统产品生产厂家日渐增多，技术水平亦日趋成熟，从功能、 价格、技术服务等方面拉开了档次，基本上满足了各类工程的需要。然而在实际应用中，仍不同 程度的存在一些问题，集中表现在报警系统与漏电(报警)断路器配合使用不当以及安装报警系 统时开关极数的选择上。本文就此问题简单阐述了笔者的看法。 关键词：电气火灾报警系统；漏电(报警)断路器；电气隔离 近年来，漏电火灾报警系统(以下或简称“报 警系统”)在各类工程中的使用愈见广泛，特别是高 层民用建筑设计防火规范(0045005 年版新增第95节条文规定“高层建筑内火灾危险 性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统”， 明确和强调了报警系统在防止因接地故障引起电气 火灾中的作用，正式纳入了电气防火范畴。应此之 势，该产品生产厂家日渐增多，技术水平亦日趋成 熟，从功能、价格等方面拉开了档次，基本可满足 目前各类工程的需要。然而，就笔者近几年经手工 程项目而言，漏电火灾报警系统与漏电断路器配合 使用上仍有混乱，而安装报警系统的配电开关极数 选择在设计方案中也稍嫌随意。 1漏电火灾报警系统与漏电(报警)断路 器的区别 漏电火灾报警系统之所以称之为系统，是因为 “当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值 时，能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位”， 最主要的是其通信采用总线式，以仅有的几根线路 就可以联结整个系统，大大简化了安装布线；有的 系统后台主机采用可操作图形界面，方便快捷地指 示出各项实测参数及监测点位置。 对漏电火灾报警系统有一简单的理解，即可看 作是漏电报警断路器与地址解析、信息存储等功能 模块的结合，如施耐德电气的漏电火灾监控系统就 是由智能监控设备将这些信号通 过通信网络(总线)上传给一个或多个监控主机， 同时警状态。 94 l曩|g 10期 而单个的漏电报警断路器是在接地故障电流达 到设定值时，通过其内部的无源开关点进行报警动 作，每一个报警信号需要两根信号线引出。若工程 中大量使用漏电报警断路器，安装位置又较分散， 仅引至消防控制控室的报警信号布线就是一项繁重 的工作。但检测点数较少时，或报警信号仅设置在 本箱柜时，维护及对报警信号的处理较为简单，并 不需要专业的技术知识，若能够合理选用，则又是 相比报警系统的优势。 11 监控点数较少时没有必要采用漏电火灾报警 系统 笔者曾经手一幼儿园配电箱柜的生产及安装工 程，该幼儿园配电室紧邻门卫，即里问是配电室， 外问为门卫兼值班室。配电室内共有5台低压配电 柜，每台柜内主开关处安装了漏电火灾报警系统，8 路独立式壁挂监控主机安装在值班室，每个回路漏 电电流设置为5002s。 上述情况，笔者认为没有必要安装漏电火灾报 警系统。一是因为该配电室监控点数只有5点，若 采用漏电报警断路器，报警信号线只需即可，且值班室与配电室仅一墙之隔，布线十分 简便；一旦有报警信号，亦能够快速确定报警部位。 二是因为目前市场上漏电断路器已是成熟产品，且 大部分漏电电流可调，完全能够满足漏电报警的功 能。 12 末端线路宜选用漏电断路器 末端线路有两个特点，一是负荷较多且分散， 环境复杂，线路敷设方式不尽相同，二是用电设备 种类多，设备及位置变换较为随意，管理不甚严格 的地方甚至还有私拉乱接现象。 若在末端线路安装漏电火灾报警系统，在有接 地故障的时候，可以可靠、快速地找到故障线路， 加以检修消除火灾隐患。但是，这样一个系统，检 测点数可能将达数百个之多，大大增加了业主的初 期投资，日后的系统维护也将是繁重的工作。因为 末端线路一般面对直接用户，大多数的用户又没有 专业技术知识，无法对线路的报警信号做出及时正 确的处理，只能依靠专业维护人员来处理。而末端 线路的两个特点决定了这样一个系统必将报警或误 报警频繁，使维护人员疲于检修，系统不能发挥应 有的作用。 故笔者认为，没有特殊要求的末端线路不必安 装漏电火灾报警系统，而应当安装漏电断路器，在 有接地故障的时候断开回路。同时，可在末端线路 的前级安装报警系统，漏电报警电流与末端漏电断 路器动作电流按级差设置，避免同时或越级动作。 13 已安装漏电断路器时不必安装漏电火灾报警 系统 在已经安装了漏电断路器的回路处安装漏电火 灾报警系统，是一种功能性重复，如住宅的进线总 开关，按民用建筑设计规范要求，住宅进线总 开关需采用漏电动作断路器，此处再安装漏电火灾 报警系统，只是徒增成本而已。 尽管如此，经手项目中仍不时见到上述重复功 能的图纸，笔者曾试着和设计部门进行沟通，一些 设计人员也未能说明所以然，只说是按规范设计图 纸，当真滑之大稽。 对重要线路和一些专用线路，为保证其供电连 续性，在有轻微接地故障时不允许断开电路，此时 应采用安装漏电火灾报警系统的方式来实现报警功 能；对一般线路，发生接地故障时应断开电路，就 经济性而言，应安装漏电断路器。由于断电能够快 速确定故障回路，故漏电火灾报警系统与漏电断路 器不必同回路安装。 若需要预报警功能，只需选择有相应功能的漏 电火灾报警系统产品即可，如施耐德万高产品即具有预报警功能。某回路接地故障报警电 流设置为300泄露电流达到设定值50时 (150，主机即发出预报警信号。在故障电 流达到设定值时(300监控单元报警动作，可 通过分励脱扣器断开相应断路器切短故障线路。这 样，既实现了小接地故障电流报警，大故障接地电 流跳闸的功能，又不必同时安装价格相对较高的漏 电断路器。 2开关极数选择 产品与解决方案 漏电火灾报警系统是一套监控系统，是以剩余 电流探测的方式检测线路的接地故障，并能够以使 断路器脱扣的方式控制线路的通断，具有相当的独 立性，它的安装和使用对原有的配电系统结构不产 生任何影响，配电开关的极数依然应按照是否需要 电气隔离的原则同时兼顾方便回路线缆的连接来选 择。 21 不必为安装漏电火灾报警系统选择四极开关 在负载为单相、三相混合负载时，若选用漏电 断路器做为配电开关，则必须选用4极产品。若选 用3极产品，因为漏电断路器剩余电流电流检测装 置安装在开关内部，单相设备的置形成回路，造成断路器漏电脱扣器动作而跳闸， 如图1所示。 图1 3极漏电断路器示意图 上图中，因 流矢量和为， + ，即剩余电流，漏电脱扣器动作于开关跳闸。 但选用漏电火灾报警系统则不同。漏电火灾报 警系统的剩余电流监测装置为独立式，即使配电开 关选用3极产品，不会发生误报警或误动作，如图2所示。 图2 3极断路器与漏电探测器示意图 2嘲lI麓 f 95 产品与解决方案 图2中，断路器为3极产品，安装漏电火灾报 警系统时，其独立式探测器安装于断路器下方，馈 电回路连接，实 现对回路剩余电流的检测。 当回路电流较大，相应出线电缆线径较大或出 线为母线型式时，上图中的安装接线方式就不再适 用了，此时断路器应选用4极产品，以便于接。同时考虑到增加零”的 故障风险，4极断路器可选用断路 器的论断路器分闸或合闸，N 极都是连通状态。 22 当上级开关为漏电开关或安装漏电火灾报警 系统时，下级双电源转换开关须选用四极 当某一级配电选用双电源自动转换开关时，其 上级配电开关安装了漏电火灾报警系统时，双电源 必须选用4极产品以隔离不同进线电源的 是因为双电源转换开关出线端是同相连接的，若不 隔离不同的正常使用时由于起漏电火灾系统误报警；当回路发生接地故障时， 由于电探测器检测到的故障电流要 小于实际故障电流，从而发生漏电火灾系统应报警 而为报警的情况。详见图3说明。 l3 上级开关安装漏电火灾监控系统时 双电源应示意图 图3中，正常使用时，由于双电源两侧，样，任何 一侧电源配电开关处安装的漏电探测器都会将分至 另外一端而发生误报 警的情况。 假设当用电设备的障，故障电流本应沿双电源合闸的一侧6 0期 回电源端，可被上级开关安装的漏电火灾探测器检 测到；但同时由于另一侧未隔离障电流仍 有一部分通过另一侧这样，检测到的故障电流要小于实际故障电流，漏 电火灾报警系统可能由于故障电流未达到设定值而 不报警或拒动作。故上级开关安装漏电火灾报警系 统或上级开关带漏电功能时，下级双电源必须选用 4极产品。 3 漏电火灾监控系统的归属 漏电火灾报警系统是通过对配电回路实行剩余 电流监测发现线路的接地故障，从而达到避免由于 接地故障引发电气火灾的目的，是以最终实现的目 的命名的。但“火灾”二字却又第一时间将人们的 思维直接引至消防系统，以为凡与火灾有关的都应 属于消防系统范围。 对于漏电火灾报警系统的归属，笔者是这样认 为的：由于漏电火灾监控系统“监视”的是配电回 路，“控制”的是配电箱柜内的开关，与消防系统的 感温、感烟、消防按钮等发生火灾后的被动信号相 比具有相当的独立性，且其漏电火灾探测器亦须电 气成套厂家来安装，后台监控主机也是独立设备， 故应将该系统纳入强电施工范围。 4 结论 漏电火灾报警系统在预防接地故障引发的电气 火灾方面发挥着积极主动的作用，但在实际使用中， 广大设计人员更应深刻理解产品性能与安装、维护 要求，