期刊VIP學術指導 符合學術規范和道德
保障品質 保證專業,沒有后顧之憂
摘要:隨著國民經濟的不斷發展,建筑規模的不斷擴大,建筑內電氣設施急劇增多。人們對生活幸福指數和用電設備的安全性要求也隨之不斷提高,建筑智能化也將成為社會發展進步的必然趨勢。工程實際中一般用于過載、過熱情況下執行操作和實施保護的電氣設備,能夠在一定程度上防止因相線間發生短路故障和電路上過載發熱從而引發的電氣火災,但此類電器元件基本上處于被動性防御,預防效率不高。具不完全統計因電氣線路及電氣設備的不良故障而導致的電氣火災占到所有火災事故的80%,可見其危害程度之大。如何在建筑工程中前提預防電氣線路的接地和故障已經成為電氣消防安全不可或缺少的重要內容。
關鍵詞:漏電、剩余電流、電氣火災、監控、推廣應用
《大眾用電》(月刊)創刊于1985年,由湖南大學;湖南省電力行業協會主辦。是一本全國公開發行、深受廣大電氣工作者及供用電人員喜愛的刊物,被中國期刊全文數據庫收錄,中國期刊協會指定為全國百家期刊閱覽室贈送刊物,湖南省一級期刊。
1、剩余電流的定義及產生的主要原因
1.1剩余電流是指低壓配電線路中各相(含中性線)電流矢量和不為零的電流。通俗來講當用電設備側發生電氣事故的瞬間,電流從帶電體或帶電設備通過人體導入大地,使電路進出線的相間電流和中性電流的大小彼此不相等,稱此時電流瞬間矢量合的有效值稱為剩余電流,亦稱作漏電電流。
1.2剩余電流產生的主要由以下幾個原因:
(1)主體預埋電管內壁毛刺未清理,造成管內穿線時刮傷電線外皮,形成漏電。
(2)管內穿線墻面養護水流入底板、墻體預埋電管內的積水未清理,電線長期在水中清泡導致漏電。
(3)使用年限長久,尤其老舊樓電線直接埋墻敷設形成漏電。
(4)隨意增加負荷,導線長期過負荷而發熱,導線絕緣層老化失效造成漏電。
(5)二次裝修改造電線敷設混亂,電線放置或綁扎在鋼結構上,接頭不放置在接線盒或絕緣膠布脫落造成漏電。
2、目前相關國家規范
國家有關部門針對剩余電流可能造成的隱患,先后出臺完善了相關標準及規范,并在規范中規定需在建筑中設置漏電火災報警系統。具體出臺的規范編號有GB 50016-2014《建筑設計防火規范》、GB 13955-2017《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》和GB 14287—2014《電氣火災監控系統》,從而為剩余電流火災報警系統的產生提供了施工質量驗收的理論依據。
3、剩余電流探測控制器的布點、安裝設計及點位分配原則
根據規范GB 13955-2017《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》中有漏電保護的規定,在施工單位安裝剩余電流火災預警保護裝置時,應根據設計圖紙及業主意圖對構筑物有防火要求的具體區域作出合理的施工布置及劃分,提前確定剩余電流保護裝置的作用區域、預設定動作值及時間,進而真正發生電氣火災事故時,能夠極大程度的較少停電區域。 因而,在設計剩余電流探測器布點時,首先要對被控系統相關參數的設置有深入的解,提前了解被控系統的系統圖及平面圖,并掌握建筑電器的準確分布情況,定位具體配電箱(盤、柜)的樓層排布位置,并根據配電箱(盤、柜)的具體位置及內部排布把剩余電流探測控制器安裝在其內部,具體數量要根據現場配線箱數量及火災危險等級確定。
剩余電流保護采用幾級保護的原則如下:
(1)根據已有構筑物用電總容量及配電干線(或分支線路)的分布情況,來明確幾級漏電保護(正常狀況下是二級或三級保護模式);
(2)在二級開關處,需設置剩余電流探測控制器;
(3)三級開關的設置是根據建筑物的火災報警等級(或者危險等級)、用電容量、用電負荷的用途等情況確定,需核實安裝的總數量,再根據產品隨機文件等質量合格證明文件選擇對應的火災監控控制器完成剩余電流監控系統的安裝、調試。
4、電氣火災監控系統的組成及其接線預警原理圖
4.1電氣火災監控系統一般由對應的監控器和探測器兩部分組成,能夠及時在電氣火災故障或存在電氣火災隱患的條件下發出警報,并提醒專業人員及時將建筑物現場火災隱患消除,能夠在早期發生電氣火災時起到有效的預防作用。該系統是一個獨立的子系統,屬于火災預警系統。具體組成如圖1所示:
4.2電氣火災監控系統功能的實現主要是依靠在用電線路上的各類剩余電流互感器,這類互感器能夠有效的檢測出用電線線路上的漏電流,其靈敏度極高,能夠精確檢測出極小的電流。漏電電流檢測是依據剩余電流原理工作的,其原理見圖2所示:
當配電回路主開關閉合,配電回路A、B、C三相線(對應的電流分別為Ia、Ib、Ic)和中性線N(對應的電流為In)穿過剩余電流互感器的鐵芯線圈時,通常情況下相線和中性線的電流矢量和為零(即Ia、Ib、Ic矢量和為0),交流毫安表檢測不出電流Id,如圖2 左半部分所示;當配電回路任一相線或中性線有部分電流發生泄漏,此時交流毫安表處檢測到的電流矢量和就不為零,剩余電流互感器的線圈也會感應出相應的漏電流,此時將其稱為“剩余電流”。檢測到的剩余電流經過電信號處理后與預先設定值進行比較,達到及超過預設定值時,電氣火災監控探測器立即發出漏電報警信號,并同時動作,及時切斷故障線路。
5、漏電火災報警系統的三種設計安裝方式
5.1 安裝在配電箱箱體內部的漏電火災報警系統方式
此種安裝方式一般適用于新建工程,在建筑物內設有專門的樓層配電箱,采用導軌了解的方式將將漏電火災報警系統與線路的斷路器進行安裝,下一步在配電箱合適位置配置安裝電流互感器,并將總電源通過該模塊。
5.2用配電箱外部安裝的漏電火災報警系統方式
此類安裝方式對于新舊工程及改擴建工程均適用,在配電箱附近專門安裝漏電電流探測控制器,又方便接入總線。
5.3 采用成套配電柜形式的漏電火災報警系統方式
采用成套配電柜形式的漏電火災報警系統,只需要我們考慮在柜內主空開上端或下端固定漏電互感器,不再需要改動配電柜原有的內部結構,只需要在施工圖紙敲定后由專業的廠家進行后期安裝即可。