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[经验] 浅谈电气火灾漏电安全检测与预防

2019-2-11 12:53:37  486 电气火灾监控 智能电网 电力安全
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     假期余额已归零,今日正月初七,正式开启上班模式!但过年的气氛还在持续,很多朋友还是会放一些烟花爆竹迎接新的工作的开始,与此同时,我们不可忽略的一个重要的事情,火灾往往发生在节日、假日或夜间。节假日特别是春节前后燃放烟花容易造成火灾意外的发生;节假日也会发生由于有的电气操作人员思想不集中,疏忽大意,在节、假日或下班之前,对电气设备及电源不进行妥善处理,便仓促离去;也有因临时停电不切断电源,待供电正常后引起失火。往往由于失火后,节、假日或夜间现场无人值班,难以及时发现,而蔓延扩大成灾。
       何谓电气火灾?一般是指由于电气线路、用电设备、器具以及供配电设备出现故障性释放的热能;如高温、电弧、电火花以及非故障性释放的能量;如电热器具的炽热表面,在具备燃烧条件下引燃本体或其他可燃物而造成的火灾,也包括由雷电和静电引起的火灾。
       电气火灾主要分为四大类:漏电火灾;短路火灾;过负荷火灾;接触电阻过大火灾。今天小编先来浅谈一下漏电火灾的小知识。
1.1漏电火灾
      所谓漏电,就是线路的某一个地方因为某种原因(自然原因或人为原因,如风吹雨打、潮湿、高温、碰压、划破、磨擦、腐蚀等)使电线的绝缘或支架材料的绝缘能力下降,导致电线与电线之间(通过损坏的绝缘、支架等)、导线与大地之间(电线通过水泥墙壁的钢筋、马口铁皮等)有一部分电流通过,这种现象就是漏电。当漏电发生时,漏泄的电流在流入大地途中,如遇电阻较大的部位,会产生局部高温,致使附近的可燃物着火,从而引起火灾。此外,在漏电点产生的漏电火花,同样也会引起火灾。
1.2漏电检测原理
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  如图 1 所示,如果导线中流过的电流为 I I 在其周围将产生电磁场,电磁场的强弱与导线中的电流大小成正比。电流互感器为高导磁率器件,把它置于电磁场中,在其次级线圈中将感应出交变电流(即漏电流)I1剩余电流互感器(AKH-0.66L 系列)是剩余电流监测的基本模块,当穿过互感器的 LN(三相为 ABCN)的电流矢量和不为零时,如图 2 所示,互感器的二级线圈侧产生感应电流信号,对该电流信号进行采集处理后就可以得到该回路中的实际剩余电流值。

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1.3现场漏电点位处理依据
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013
9.1.6 电气火灾监控系统的设置不应影响供电系统的正常工作,不宜自动切断供电电源。
9.2.1 剩余电流式电气火灾监控探测器应以设置在低压配电系统首端为基本原则,宜设置在第一级配电柜(箱)的出线端。在供电线路泄漏电流大于 500mA 时,宜在其下一级配电柜(箱)设置。
9.2.2 剩余电流式电气火灾监控探测器不宜设置在 IT 系统的配电线路和消防配电线路中。
9.2.3 选择剩余电流式电气火灾监控探测器时,应考虑供电系统自然漏流的影响,并选择参数合适的探测器;探测器报警值宜在 300mA500mA 范围内。
注:根据国标要求,现场漏电超过 500mA 的点位,均需进行排查。

2.1正确接线示意
        利用剩余电流互感器(AKH-0.66L 系列)测量剩余电流时,ABCN 必须同时穿过剩余互感器,见图 3、图 4
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2.2现场常见错误接线
1PE(地)线穿过剩余电流互感器:禁止将 PE(地)线穿过剩余电互感器,错误解法如下图。
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5 PE线接线错误
2)零、火线未穿过剩余电流互感器:配电室抽屉柜(或楼层配电箱)内断路器出线端的 ABCN 的走线必须按照图 4、图 5 的要求穿过相应的剩余电流互感器,禁止在穿线过程中缺零线或火线,错误接法见图 6、图7
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3)部分进零、火线未穿过互感器与而后端出线直接连接:配电室抽屉(或楼层配电箱)内断路器出线端的 ABCN 的走线必须按照图 4、图5 的要求穿过相应的剩余电流互感器,禁止在穿线过程中缺少部分零线或火线,错误接法见图 8、图 9
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4)零地共用、相地短路:配电室抽屉柜(或楼层配电箱)内断路器出线端的 ABCN 的走线必须按照图 4、图 5 的要求穿过相应的剩余电流互感器,禁止将 ABCN 线缆的出线端与 PE(地线)直接相连,错误接法见图 10、图 11
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3 现场漏电原因
1)接线错误,见 2.2
2)运行中的电气设备因绝缘受潮或进水,造成线与地之间的绝缘下降到危险值;
3)电缆在安装、运行过程中受到机械或其他外力的挤压、砍砸、过度弯曲等而产生裂口或裂缝,长期受潮气的腐蚀而造成绝缘损坏;
4)电缆与设备连接不牢、封堵不严、接线嘴压板不紧,在运行或移动时造成接头脱落,或者接头松动,使线与金属外壳搭接,或者是接头发热过度时绝缘损坏造成漏电;
5)维修电气设备时,由于工作不慎将工具、材料等导电物遗留在内部,造成漏电;
6)操作电气设备时,由于弧光放电造成线与地短接,而发生漏电;电气设备或电缆长期过负荷运行,造成绝缘老化而损坏。

4 设备常规漏电参数
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5 预防方法
   随着现代科学技术的发展,电能得到了广泛的开发与利用。电能的应用既造福了人类社会,同时也给人类带来了电击和电气火灾事故的危险。在八十年代,我国电气火灾约占火灾总数的15%,在全世界占第三位。近几年随着电能被广泛的开发与利用,不论是在乡村还是在城镇,电气火灾都在猛增,占火灾总数的20%以上,已上升为世界第一位。在电气火灾中,电气线路火灾约占60%,而低压电气线路火灾又占电气线路火灾的90%以上。很显然,在低压电气线路的利用上,我们存在着很多问题,减少乃至消除电气火灾刻不容缓。现下又是冬季用电高峰,我们应采取怎样的措施来预防它,于是安全用电管理监控系统应运而生。
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      安全用电管理监控系统通过物联网技术对电气引发火灾的主要因素(故障并联电弧、故障串联电弧)进行不间断的数据跟踪与统计分析。建立区级养老机构的安全用电监控服务平台(安全用电管理实施安装故障电弧探测器项目的养老机构同时要建立现场电气火灾监控系统),平台应能对采集的电气安全数据多维度、全角度分析及处理,对全区养老机构的电气安全评估、隐患分析和优化、用电行为分析、安全策略配置提供分析报告。并通过互联网技术整合线下服务机构,向相关单位提供线下电气火灾隐患综合治理服务,最终实现大幅降低电气火灾发生概率,有效防止电气火灾的发生。
      安全用电管理监控系统采用分层分布式结构进行设计,即现场设备层、网络通讯层和站控管理层,详细拓扑结构如下:
安全用电.jpg
安全用电管理云平台
    ​ 现场电气火灾主机可通过2G/3G/4G移动网络(移动、联通2G网络)和安全用电监管服务系统平台通讯,云平台可自行架设服务器,需要具备固定IP地址的宽带接入,或者租用阿里云服务器(本地不需要固定IP宽带)。
      ​现场安装的设备采集用电回路并联电弧、串联电弧,通过RS485方式上传到本地电气火灾主机,当检测到线路中存在引起火灾的故障电弧时,故障电弧模块现场的声光报警,并将报警信息传输给上端电气火灾主机。电气火灾主机报警信号上传至安全用电监管平台后通过安全用电监管服务系统平台或手机APP推送报警信号,并发送短信通知安全责任人,派运维员处理现场隐患。

​系统功能:
1)安全用电管理监控系统包含安全用电管理云平台、电脑终端显示系统、手机APP、故障电弧探测器等。
2)安全用电监管服务系统平台能展示并/串联电弧等电气安全参数的实时监测数据及变化曲线、历史数据与变化曲线、实时报警数据等,能实时显示现场服务次数、排除隐患数、未排除隐患数、报警未处理数、常规巡检及产品维护等数据,监管数据能保存十年以上。
3)手机APP软件同时具有IOS版本和安卓版本,能通过手机APP对每条报警记录进行呼叫,便于紧急情况下能尽快通知用电单位。
4)能对各个单位及设备的电气安全运行情况进行自动统计和分析评估,并随时展示电气安全运行分析报告。
5)监控探测终端产品满足国家法律法规和有关技术标准GB14287.4-2014《电气火灾监控系统 第4部分:故障电弧探测器》的要求,并通过国家消防产品质量监测检验中心提供的检测报告。
作者:安科瑞杨澜

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