电气火灾监控探测器

管瑞良 张志刚

（常熟开关制造有限公司，江苏 常熟 215500）

1 引言

随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，电能作为重要的能源被广泛应用。与此同时，许多用电的不安全因素导致了电气火灾的不断发生并逐年上升，目前对于电气短路造成的火灾还没有很好的探测技术来进行有效的预防，主要依靠配电系统断路器或熔断器在极短的时间（几十到几百ms）正确动作，切断故障线路，避免火灾的形成和发生。然而配电系统中产生的过电流和剩余电流（漏电电流）往往不会立即引发火灾，但线路长期过负荷运行或一直有剩余电流，会引起配电线路发热，绝缘老化，最终引发火灾。为了减少电气火灾隐患，有必要对电气线路进行探测和控制。

2 相关标准

国家标准GB50045-95（2005版）《高层民用建筑设计防火规范》明确规定：

9.5.1 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。

9.5.2 漏电火灾报警系统应具有下列功能：

9.5.2.1 探测漏电电流、过电流等信号，发出声光信号报警，准确报出故障线路地址，监视故障点的变化。

9.5.2.2 储存各种故障和操作试验信号，信号存储时间不应少于12个月。

9.5.2.3 切断漏电线路上的电源，并显示其状态。

9.5.2.4 显示系统电源状态。

常熟开关制造有限公司研制的 CSJ1电气火灾监控系统为预防电气火灾提供了很好的解决方案。

CSJ1电气火灾监控系统采用先进的微电子技术和总线技术，当被控制的供电线路发生短路、过载、漏电、断相、低电压及过电压等故障时，系统可根据功能设定作用于报警或跳闸。

3 CSJ1剩余电流电气火灾监控器结构

CSJ1剩余电流电气火灾监控器由探测控制器、CM1断路器、零序互感器等组成。监控器实时探测被保护线路的剩余电流、电流、电压等电气火灾危险参数，与设定值进行比较，若超过设定的报警限值时现场发出声光报警信号并控制断路器脱扣（用户设定工作方式：报警/报警+脱扣），同时将信号通过总线传输到消防控制中心的集中监控设备。监控器可以接受来自消防监测设备的消防联动信号控制保护线路的断开。

4 主要功能

4.1 测量功能

CSJ1剩余电流电气火灾监控器具有剩余电流、负载电流、电压、功率等电参数的测量功能，具体见表1。

表1 各测量值的准确度

电气监控设备通过现场总线监控 CSJ1剩余电流电气火灾监控器，接收现场采集的剩余电流、负载电流和电压等测量值以及经过监控器处理后的报警、断路器位置等信号，发出声光报警信号及控制信号。通过对 CSJ1剩余电流电气火灾监控器的编址，可以实现故障线路的定位。

4.2 故障记录功能

CSJ1剩余电流电气火灾监控器可以记录最近20次的动作（故障和操作试验）记录。集中监控设备可以通过查询得到动作记录，同时集中监控设备也可对各种报警、故障和操作进行记录，并可通过标准的数据库接口存储到通用数据库中，并通过系统数据库提供包括各种数据报表、曲线分析、事件记录等方面的管理功能。

4.3 保护功能

（1）短路保护

短路保护由内置CM1断路器电磁脱扣器实现，其动作特性同CM1断路器。监控器检测到断路器动作（报警触头实现）并根据动作前的电流情况，确认是短路保护动作后，现场发出声光报警信号并同时向集中监控设备发出报警信号。

（2）过电流保护

过电流保护由用户所选CM1断路器决定：若用户要求过载脱扣，可选择脱扣方式及附件代号为348（热动—电磁脱扣器+分励脱扣器+辅助触头+报警触头）的断路器，其过电流保护由热动脱扣器实现。当负载电流达到过电流动作值时，断路器一定动作，监控器检测到动作（报警触头实现）后现场发出声光报警信号并同时向集中监控设备发出报警信号。若用户要求过载不脱扣，可选择脱扣方式及附件代号为248（电磁脱扣器+分励脱扣器+辅助触头+报警触头）的断路器，监控器根据实际电流进行 I2t计算，当负载电流达到过电流作值时，断路器不动作，监控器现场发出声光报警信号并同时向集中监控设备发出报警信号，若此时要求断路器动作，可以通过集中监控设备发命令由分励脱扣器实现动作。

（3）剩余电流保护

当被保护线路剩余电流达到（80%～100%）I△n（0.1/0.3/0.5/1A可调）及设定时间（0.2/0.4/0.8s可调）时，监控器现场发出声光报警信号，并可按设定要求控制分励脱扣器实现断路器动作，切断漏电线路上的电源。

（4）低电压保护

当任意一相电压低于设定值（65/75/85%Ue）且持续超过设定时间（1～20s）时，监控器发出脱扣信号和报警信号。

（5）过电压保护

当任意一相电压高于设定值（110/115/120%Ue）且持续超过设定时间（1～20s）时，监控器发出脱扣信号和报警信号。

（6）断相保护

当任意一相电压缺失且持续超过设定时间（0.1～1s）时，监控器发出脱扣信号和报警信号。

4.4 控制功能

（1）消防联动

集中监控设备与FAS联网，实现消防联动，当发生火灾时，FAS发出指令（DC24V触发电压），通过监控器使断路器脱扣，强制切断线路电源。

（2）外部控制

用于远程手动或自动控制切断电源。当监控器接收到外部常开触点闭合时，发出信号使断路器脱扣。

（3）故障动作语音拨号

监控器因故障动作后自动进行拨号（号码由用户设定，最多可设定4个，每个号码最多为12位，监控器轮流拨号3遍），语音（语音信息由用户录制，最长16s）通知相关人员。

5 结论

电气火灾监控系统应能准确监控电气线路的故障和异常，并及时记录和保存，能发现电气火灾的隐患，及时报警提醒相关人员消除这些隐患。常熟开关制造有限公司研制的 CSJ1电气火灾监控系统是在对《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-2005充分理解的基础上开发设计的，具有操作简单、界面友好、功能强大、配置灵活等优点，是理想的电气防火产品。