长春轨道交通电气火灾误报情况分析及检修措施

陈英伟 齐 昊

(长春市轨道交通集团有限公司，吉林 长春 130000)

由于轨道交通人流密集、电气设备密集且负荷很大，一旦发生电气火灾将导致很大的人员伤亡及财产损失。电气火灾监控系统应用于长春市轨道交通低压配电系统出现系统因剩余电流超过报警值“误报”的问题，给地铁运营造成了影响。为切实实现电气火灾的有效预警，解决低压配电系统出现系统因剩余电流超过报警值“误报”的问题，加强相关方面的研究具有重要意义。

1 标准现状

《火灾自动报警系统设计规范》明确剩余电流探测器的宜设置位置，低压配电系统首端、第一级配电柜（箱） 的出线端或者下一级配电柜（箱） 明确了探测器报警值宜为300mA～500mA。当被保护线路剩余电流达到报警设定值时，探测器应在30S 内发出报警信号，点亮报警指示灯，非独立式探测器的报警指示应保持至与其相连的电气火灾监控设备复位，独立式探测器的报警指示应保持至手动复位。探测器报警值应设定在20mA～1000mA 之间，但在实际应用中，由于存在各种情况，导致回路剩余电流过大从而产生误报或非正常报警。大致可分为以下几大类：线路敷设、接线施工问题；探测器安装和使用问题；用电设备本身问题或者回路为非线性负载从而产生谐波影响问题；环境因素的影响等。

2 线路敷设、接线施工问题

1） 施工原因导致线缆绝缘层破损或者使用钢管穿线时钢管内壁刮伤线绝缘层等使其绝缘性能降低，漏电电流加大。对该回路尤其是电缆进线绝缘测试，对电缆端头和穿管处重点检查，如发现破损影响绝缘做相应处理。

2） N、PE 线混淆接错线，同一回路，对于单个设备，N、PE 线混淆，此时回路剩余电流为回路相电流。同一回路，连接多个设备时，N、PE 线混淆，此时回路剩余电流为接错线设备相电流矢量和的有效值。此现象多出现在照明回路中并逐个进行排查，可调整报警所带负载的灯具数量。

3） 双路供电系统里PE 线共接和N 线共接[1]。当被监控的一个回路已经停止供电时，电气火灾监控系统还是显示该回路存在剩余电流，用钳型电流表测试该回路的N 线电流时，发现有电流存在。由于该回路开关为三极开关，A、B、C 三相线断开后，N 线并未断开，所以探测器会误认为采集到N 线中存在的电流是异常剩余电流，从而误报警。因此，两路电源切换时应采用可相应切换N 线的开关电器，即单相回路应采用双极开关电器、三相回路应采用4 极开关电器。也就是双电源回路，接触器、STS 静态开关、PC 级ATS 等应采用4 极或两极。

3 探测器安装和使用问题

给一个配电系统新安装剩余电流式电气火灾监控系统后但在实际应用中，剩余电流报警值大多数仍然是靠人工凭经验设定，带有很大的随机性和不确定性，很可能造成监控系统误报警或漏报警。对于负荷变化剧烈的供电系统，设置单一固定剩余电流报警阈值，不能可靠解决低负荷运行时存在异常剩余电流的情况。比如，一个配电系统线路，其最大负荷运行时系统内的正常剩余电流为500mA，这时如果设定报警阈值为1000mA，则当系统低负荷(接近零负荷) 运行时，即使有300mA 的异常剩余电流，监控系统仍然无法报警。未将同一回路的N 线和相线一起穿过探测器；N 线方向穿反，N 线和相线不是同一方向穿过剩余电流探测器；接地线（PE线） 穿过剩余电流探测器[2]，穿过剩余电流探测器的N 线重复接地；被监测节点不规范。

因此，同一回路相线、中性线应并行敷设。相线、中性线穿过剩余电流互感器，应注意线缆方向。铠装电缆、有金属的电缆护套的电缆回路零序电流、剩余电流互感器需要设置在电缆铠装金属护套接地范围外。配电系统、用电设备通电调试，除各种工况、功能测试外，还应对回路零序电流、剩余电流、谐波含量进行监测，保证系统安全可靠运行。最后适当调整设置报警值。

4 用电设备本身问题或者回路为非线性负载从而产生谐波影响问题

用电设备本身的正常剩余电流就很大，一旦开启这些用电设备，探测器采集到剩余电流值会超过设定的报警阈值，造成监控系统误报警；现在由于用电负荷有整流、变频、逆变、无功补偿、滤波等要求，用电负荷不在是以前的感性阻抗，大都是容性阻抗，且回路存在高次谐波。设备启动瞬间，回路电流很大，漏电电流也很大；大功率变频负载会造成线路上有多次谐波，导致剩余电流过大；系统电压谐波含量对回路泄漏电流有影响，特别是3 及3 的整数倍高次谐波影响较大，谐波含量越大次数越高，回路泄漏电流越大。因此，当UPS、EPS 由蓄电池供电时，应切断与市电连接的中性线，UPS、EPS 逆变后交流侧应中性点单点接地。用电设备在退出运行时，应切断滤波等对地阻抗。

5 环境因素的影响

环境温湿度、环境的导电粉尘对回路漏电是有影响的，环境越潮湿、温度越高、导电粉尘浓度越大，回路漏电越大。因此，运营前后早晚通风换气，降低环境潮湿和粉尘，回路漏电值暂无增加现象。

6 结语

目前的剩余电流式电气火灾监控系统在应用中存在的误报漏报问题，有配电系统的原因，这部分可以通过人工排查得以解决。关键的误报、漏报问题仍是监控系统本身所造成的，其根本原因在于现有剩余电流式电气火灾监控系统中剩余电流报警阈值一旦设定就是固定的，不再随配电系统中负荷电流变化而实时相对变化，这种情况需设计单位和产品厂家共同来解决。