如何基于剩余电流原理设计防火探测与监控系统?

2017年03月18日 09:49:35智慧用电_电气火灾监控系统2286

  如何基于剩余电流原理设计防火探测与监控系统?

  剩余电流与泄漏电流及其关系

  什么是剩余电流?剩余电流是“同一时刻,在电气装置中的电气回路给定点处的所有带电体电流值(即瞬时值)的代数和”,其英文译名为“residual current”。众所周知,对称三相交流电流,任一时刻不同相导体的电流代数值,或零或正或负,其和总是为“零”,即对称三相交流电流瞬时值之和为零。

  什么是泄漏电流?泄漏电流是“正常运行状况下,在不期望的可导电路径内流过的电流”,其英文译名为“leakage current”。该术语中“不期望的可导电路径”概念宽泛,本文特指“从带电部件流入大地”,即泄漏电流是指所谓的对地泄漏电流:“无绝缘故障,从设备的带电部件流入大地的电流”。约定俗成,本文将其略去“对地”二字,称之为“泄漏电流”。

  正常泄漏电流不引起火灾

  正常泄漏电流是平均分布的,这种平均分布的泄漏电流可以分为平均线式分布的泄漏电流和平均点式分布的泄漏电流。

  平均线式分布的泄漏电流是指沿线路平均泄漏的电流,是由于相导体存在的对地分布电容引起的。

  平均点式分布的泄漏电流是指各变、配、用电设备以“点”形式存在的很小的泄漏电流。

  由此可见,正常泄漏电流是线路和用电设备分布平均的泄漏电流,其集合量可能达到数百毫安以上,但分布平均的泄漏电流非常微小,所以正常泄漏电流再大,只是集合量大,并非某一点集中的大电流,因此没有足够大的能量引发火灾,不是火灾的隐患。

  接地故障电流可引燃可燃物

  接地故障电流是因绝缘故障而流入大地的电流,其典型特征是“点热积聚效应”。

  由于电气故障或设备老化在某一点发生,这种接地故障不全是金属性的。非金属性接地故障的泄漏电流在能量积聚过程中,将使对地电流缓慢地或突然增加。

  具有“点热积聚效应”的泄漏电流,其300 mA的能量是一个什么概念呢?300mA的电流相当于一只75 W的白炽灯泡发出的热量。

  GB 50016 - 2014《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)提供了一组白炽灯表面温度烤燃可燃物的温度试验数据——75 W的白炽灯泡,以卧式埋入稻草中2min可以烤至其着火。这就是300mA“点热积聚效应”所能引燃可燃物的能量。

  剩余电流与接地故障的关系

  造成剩余电流的原因主要来源于如下几种情况:线路不对称、负载不对称和谐波。

  这三种主要情况,无论是线路或负载不对称还是谐波均为供电系统的正常运行时的状态,不应作为故障报警信息,只要采取合适的纠正措施,正常剩余电流值是比较小的,在整定剩余电流报警的阈值时完全可以躲过。

  接地故障是引发大增量剩余电流的主因。由于接地故障是供配电系统一种严重的不平衡状态,由此引发的剩余电流在正常剩余电流基础上大幅度叠加。

  力排俗称“漏电”的误导

  “剩余电流”是一技术性术语,尤其“剩余”二字专业性强,而“漏电”一词普遍让人感觉较为直观浅显,易理解。

  因此,2005年国家标准在向国际标准靠拢后,虽然将漏电保护断路器改为剩余电流保护断路器,但坊间乃至专业场合还是一直延用“漏电”作为“剩余电流”的俗称或代名词,还是一直把“剩余电流保护断路器”习惯性地称为“漏电保护断路器”。

  在技术上,用“漏电”去认识“剩余电流”严重缺乏电气内涵的渗透力。

  因此,当采用“漏电开关”“漏电断路器”等约定俗成的习惯性用语时,务必排除用“漏电”替代“剩余电流”的概念性干扰,保持专业定力,以免被误导甚至曲解。

  “系统”设置对象

  如果把上述“剩余电流”的概念弄清楚,那么设计一个层次化的电气火灾监控(以下简称“系统”)应当就水到渠成了。

  以往各种标准规范只是笼统圈定各类电气火灾监控探测器的设置,而到底在什么建筑,建筑物内的哪些场所需要设置剩余电流式电气火灾监控探测器(以下简称“探测器”)模糊不清。

  基于“剩余电流”原理,对“系统”做出层次化的架构设计规定,将其分为两个层级。其中具体明确了“系统”设置对象的“建筑物”,并将其作为配置“探测器”的第一级,然后继续识别该建筑物内的具体“场所”,再将其作为配置“探测器”的第二级。

  对第一层级而言,重要的是要在众多的建筑物中识别筛选出那些属于使用性质重要、发生电气火灾危险性大的建筑物。

  住宅、公寓在《119号令》中不作为公安机关消防自审自验的对象,在《规程》中没被列在第3.2. 1条“应”设置的范围内,而是涵盖在第3. 2. 2条第1款的“一类高层民用建筑”的“宜”设置规定中。这里的“一类高层民用建筑”是针对一类高层居住(住宅、公寓)建筑的。

  需要特别指出,住宅、公寓虽不在《119号令》重点监管范围内,应当根据下列相关规范作“系统”设置:

  a. GB 50368 - 2005《住宅建筑规范》第8. 5. 2条“住宅供配电应采取措施防止因接地故障等引起的火灾”(强条)。

  b. JGJ 16 - 2008《民用建筑电气设计规范》第13. 12. 2条“…… 住宅,应设接地故障报警并应符合本规范第7. 6. 7条的规定。”

  c. GB 50096 - 2011《住宅设计规范》第8. 7. 2条第6款“每幢住宅的总电源进线应设剩余电流动作保护或剩余电流动作报警。”

  d. GB 50054 - 2011《低压配电设计规范》(以下简称《低配》)第6. 4. 1条“当建筑物配电系统符合下列情况时,宜设置剩余电流监测或保护电器,其应动作于信号或切断电源:1 配电线路绝缘损坏时,可能出现接地故障;2 接地故障产生的接地电弧,可能引起火灾危险。”

  对第二层级而言,关键的是要在《规程》第3. 2节已经确定需要设置“系统”的建筑物基础上,继而识别“火灾危险性或火灾影响大或两者兼备的场所”作为“探测器”的设置部位,即电气火灾隐患监测点。

  《规程》第3. 3节“探测器设置部位”在识别监测点时,查找了第3. 2. 1、3. 2. 2条所列建筑物相关建筑设计(防火)规范,逐一汲取其理论,着力以“人员密集(1. 0人 /m2)、人员较密集且可燃物多、可燃物多”为原则,筛选出并认定其中那一些属于使用性质重要、发生电气火灾危险性大,尤其是满足“300 mA泄漏电流能引燃可燃物”这一因果关系的建筑物内部的具体场所,将其列为第3. 3. 1、3. 3. 2条,并相应作出“供配电回路应 / 宜设置电气火灾监控点”的规定,以便“直接”“有效”从这些场所获取火灾隐患信号。

  ”系统“应是预警的

  从“直接”“有效”的设置理念来看,“系统”是把所感知的低于能够引燃可燃物的最高阈值作为系统的“有效”动作报警值。

  也就是说,“系统”报警只说明环境具备了引燃可燃物的必要条件,但不是充分条件,只有同时具备贴近甚至是紧贴可燃物而且经过一段温升时间的能量聚集,方能酿成火灾。

  “系统”的动作报警值无论在“BE2”场所,还是在民用建筑的应用,对火灾隐患的反映判断 “提前量”都很大,所以该“系统”应是预警的,“系统”的动作应作用于信号而不应该也不必要作用于断开电源。

  为正常供电设置监测点

  当必须以切断电源的方法,才能确定其是否为泄漏电流隐患线路的时候,这些线路,尤其是重要负荷线路,应当配置剩余电流式电气火灾监测点。

扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文如需转载请注明出处。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 xp@gdliontech.cn举报,一经查实,本站将立刻删除。

本文链接:https://www.gdliontech.cn/blog/post/rhjysydlsj.html

分享给朋友:

相关文章

电气火灾监控

  电气火灾监控  产品名称:琴台式电气火灾监控设备  分类:监控设备/主机  产品功能:  数据存储功能  可以实时存储故障报警记录,状态改变记录,存储记录多达5万多条。  数据打印功能  电气火灾监控设备配置的微型打印机,可打印监控节点的详细信息,包括:监控点的状态改变信息(在线故障报警),断电...

档案馆电气火灾预防

  档案馆应注意防止电气火灾   据最新统计 , 自建国以后档案部门共发生火灾40 余起 ,其主要是因“电”而引起的 。如 1998 年初西南某档案部门就是因线路原因引起火灾 , 烧毁档案数千卷 。档案部门发生的火灾有其自己的特点 :一般多发生于机关 、 企业事业部位的档案部门 , 档案馆发生较...

社区居民如何确保消防安全?

社区居民如何确保消防安全?

  社区居民如何确保消防安全?  作为单位场所、居民小区和个人,应该采取哪些措施来确保消防安全呢?  祛火源。据统计,火源主要来自于动火作业和电气原因。因此,易燃易爆及公众聚集场所要规范明火使用,严格动火作业审批,及时清除遗留火种,划定烟花爆竹禁放区域和禁绝明火散发区域;规范电气线路和电器设备使用,...

高层建筑电气火灾报警及监控系统

高层建筑电气火灾报警及监控系统

  高层建筑电气火灾报警及监控系统  1、高层建筑在现代城市中并不鲜见,高层建筑不仅高度更高,内部使用空间的增加也使得高层建筑内大多数情况下人员较一般多层建筑更密集,一旦发生火灾,人员疏散也相对更加困难,因而,对于火灾的监控与预警也就显得尤为重要。为充分保证高层建筑的使用安全,提高火灾防范的伤亡损失...

智慧消防云服务平台

智慧消防云服务平台

  智慧消防云服务平台  智慧消防云服务平台以云计算为核心的第一次信息产业浪潮推动了信息技术进入智能化时代;以网络为核心的第二次信息产业浪潮推动了信息技术进入网络化时代。后网络时代将走向何方?现在,以感知为核心的第三次信息产业浪潮已袭来,物联网将推动智慧消防信息技术进入新时代。  物联网在消防领域的...

《磐安县推广使用智慧式用电安全管理系统的实施方案》

《磐安县推广使用智慧式用电安全管理系统的实施方案》

  《磐安县推广使用智慧式用电安全管理系统的实施方案》  各乡镇人民政府,县有关部门:  为认真贯彻落实浙江省人民政府办公厅《关于推进安全生产社会化服务工作的意见》(浙政办发〔2016〕 7 号)文件精神,结合金华市安委办《关于推广使用智慧式用电安全管理系统的通知》(金安办〔2015〕 41...

智慧式用电安全隐患监管服务系统

智慧式用电安全隐患监管服务系统

  智慧式用电安全隐患监管服务系统  随着我国经济建设的迅速发展,生产和生活用电大幅度增加,而且现代化的建筑千姿百态,造型各异,室内外装修、电气线路敷设更是复杂,所以电气火灾也随之剧增,给国家经济和人民生命财产造成了巨大损失,据统计,我国火灾80%为建筑火灾,而电气则是引发建筑火灾的首要因素,电气火...

山东圣城街道结合电气火灾综合治理全面推开智慧用电安全隐患监管服务系统

山东圣城街道结合电气火灾综合治理全面推开智慧用电安全隐患监管服务系统

  山东圣城街道结合电气火灾综合治理全面推开智慧用电安全隐患监管服务系统  为认真贯彻国务院安委会关于开展电气火灾综合治理会议精神及省、市关于加强安全生产的一系列重要文件和指示精神,圣城街道加快推进“智慧安监”、“智慧消防”建设,结合各企业实际,在全街道推广使用智慧用电安全隐患监管服务系统。继KTV...

关于印发《恩施州电气火灾综合治理工作方案》的通知

关于印发《恩施州电气火灾综合治理工作方案》的通知

  关于印发《恩施州电气火灾综合治理工作方案》的通知  州安全生产委员会关于印发《恩施州电气火灾综合治理工作方案》的通知  各县市人民政府,州安委会有关成员单位:  经州人民政府同意,现将《恩施州电气火灾综合治理工作方案》印发给你们,请结合实际抓好落实。  附件:《恩施州电气火灾综合治理工作方案》 ...

电气火灾综合治理自查检查表下载

电气火灾综合治理自查检查表下载  国务院安委会办公室关于印发电气火灾综合治理自查检查要点及检查表的通知安委办函〔2017〕22号  各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团安全生产委员会,国务院安委会有关成员单位,有关中央企业:  根据《国务院安全生产委员会关于开展电气火灾综合治理工作的通知》(安委〔...

智慧用电监控系统价格

智慧用电监控系统价格

  智慧用电监控系统价格  河南力安测控科技有限公司是一家专注于电气安全监控技术研究的高新技术企业,2015年力安科技与中科院云计算研究中心合作研发建设了智慧设备能源管理云服务平台——安易云,首创设备电气安全云管理模式,实现电气火灾管理的云端化、可视化,将分散的设备数据转换为云端大数据,变被动式管理...

智慧式电气火灾监控

智慧式电气火灾监控

  智慧式电气火灾监控  为有效防范线路老化、超负荷用电等电气安全隐患,防止电气火灾的发生,需安装智慧式电气安全在线监测设备,实现对配电回路中的温度、电流、电压及漏电进行24小时监测。  智慧式电气火灾监控服务平台运用交互式信息处理、分布式数据库、节点计算模型等先进的云计算技术,实现电气安全数据从现...

如何正确的选择智慧用电安全管理服务系统?

如何正确的选择智慧用电安全管理服务系统?

  如何正确的选择智慧用电安全管理服务系统?  现今,国家大力推广智慧式用电安全隐患监管服务系统,将电气安全防范列为未来三年生产安全的重要内容。市面上,有很多家厂商生产智慧式用电安全隐患监管服务系统,各家有各家的特点和长处,不能明确的说孰优孰劣,而且,这款系统还在不断发展完善的过程,现在还无法准确预...

潍坊市政府安委会下发专门《通知》深入推进电气火灾综合治理工作

潍坊市政府安委会下发专门《通知》深入推进电气火灾综合治理工作

  潍坊市政府安委会下发专门《通知》深入推进电气火灾综合治理工作为有效遏制电气火灾多发、高发势头,潍坊市政府安委会继七月份制定下发《全市电气火灾综合治理工作实施方案》之后,再次下发了《关于进一步做好电气火灾综合治理工作的通知》(潍安字〔2017〕30号),要求各级各部门积极行动,进一步做好电气火灾综...

老旧建筑发生火灾注意事项

  消防提示:老旧建筑发生火灾注意事项  随着城市的快速发展,老旧建筑的规划已跟不上时代变化的节奏,建筑内消防配套设施存在年久失修的情况,导致其火灾隐患增多,一旦发生火灾,有可能第一时间无法扼制火势,那么生活在老旧建筑的居民该怎么办呢?重庆渝中消防提示大家注意以下事项:  1、如果发生火灾,在隐患较...