剩余电流式电气火灾监控探测器

剩余电流又称泄露电流（漏电流）。指在无施加电压的情况下，电气中带相互绝缘的金属零件之间,或带电零件与接地零件之间,通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流称为泄漏电流。也就是低压配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零的电流。

电气装置都会产生泄漏电流，很小的漏电流也会导致极大的危害，引起严重的后果。

计算公式：流向装置电流所有电流的矢量和，如三相装置，Ia+Ib+Ic+In.当不等于0的时候，表明系统设备产生对大地PE漏电，这些微小的漏电流由于不足以开关跳闸而产生隐蔽而重大的危害。

为什么要单独对剩余电流进行监控?

常见的相与相间发生短路可以产生很大电流采用开关保护，而发生人体触电、线路老化而导致的电泄露产生的火灾以及设备的接地故障都是由于漏电流所造成，一般都在30mA-3A,这些值很小，传统开关所无法进行保护而必须采用对剩余电流进行监测并进行保护动作的装置来进行。

剩余电流监测的用途

剩余电流监测装置(剩余电流互感器+控制主体)是适合于AC660V及以下TT和TN系统,是防止电击、电气火灾以及设备损坏的有效措施。

剩余电流互感器是剩余电流监控探测器的重要组成部分。

1、基本要求对剩余电流互感器最基本的要求是：

●mA级的高灵敏度（10～1500mA）；

●输出的宽线性（±5%）；

●40A以上过载冲击后的恢复能力（±1%）；

●拟合电流偏离窗口中心位置时输出的一致性（±5%）；

●足够的窗口尺寸（1.3倍线缆截面积）。

2、外置式剩余电流互感器

对于外置互感器式探测器，由于剩余电流互感器与探测器本体分离，安装在配电柜内断路器附近，很可能周围还有其他大电流回路的线缆，对剩余电流互感器会产生很强的电磁干扰，因此还有特别的要求：

●尽可能低的漏磁；

●尽可能高的输出电平；

●良好的屏蔽性能；

●良好的绝缘性能；

●抗干扰的信号传输能力；

●尽可能小的体积、安装方便、牢靠。

这些性能的高低，取决于剩余电流互感器的设计、用材和工艺。

3、“开合式”和“闭合式”剩余电流互感器

在结构上，有“开合式”和“闭合式”两种。开合式剩余电流互感器由上下或左右两部分组成，可以在线缆敷设完成后再安装，对后期增补的漏电监控工程尤为方便，但精度和稳定性较低且价格较高。闭合式剩余电流互感器性能稳定，但安装时必须穿线，适合在配电柜内预装。

有些闭合式剩余电流互感器把三个C.T（电流互感器）组装在一起，成为“组合式剩余电流-电流互感器”。厂家的意图是为配电柜组装提供一定程度的方便，但这种结构还带来三个C.T与紧靠在一起的剩余电流铁芯的漏磁叠加干扰互相影响，理论分析表明在很多情况下将产生伪读数。另外还会带来很多使用上的适应性问题。

4、信号输出方式

外置式剩余电流互感器的信号输出方式有两种：“直接输出方式”和“变换输出方式”。

直接输出方式与C.T一样，在无源状态下工作，输出是50Hz的工频信号。为获得较高的输出电平，互感器二次线圈匝数很多，因而输出阻抗较高，传输过程易受干扰。除非采用性能良好的屏蔽手段，否则在配电室内强而复杂的电磁环境里，超过5米的传输距离将可能使信号受到严重干扰，以至不能反映真实的剩余电流。

变换输出方式一般是有源的（由探测器提供电源），输出是直流信号或载波信号。互感器内部含有线性变换电路（或变换元件，如霍尔传感器等）和放大、校正、调零电路，可以做到较高的输出电平和较低的输出阻抗。变换输出方式的性价比高，在配电室内用一般的导线传输距离可达50米，信号畸变小于1%。

5、外置式剩余电流互感器的选配

根据GB14287.2-2005，在不同等级的电流回路上，对剩余电流互感器的电性能要求是相同的，只是窗口尺寸不同。下图是剩余电流互感器安装在断路器下端的选型参考。圆形电缆与圆形窗口互感器的选配与此类似。

温度传感器也是剩余电流式电气火灾监控探测器的重要组成部分。温度传感器为一热敏电阻NTC，它提供0~120℃的温度监控基准，可以用来监测线缆或配电箱体的温度，提供温度保护。

早在1978 年，日本便在其《内线规程》（JEAC8001-1978）第190 条明确要求建筑面积在150㎡以上的旅馆、饭店、公寓、集体宿舍、家庭公寓、公共住宅、公共浴室等地必须安装能自动报警的漏电火灾报警器。此规程为日本电气火灾的控制起了重要作用，电气火灾只占总火灾的2-3%（其人均用电量为我国的八倍）。

1991-2002 年全国公共聚集场所共发生特大火灾37 起，其中电气火灾17 起，约占46%，电气火灾大部分是由电气线路的直接或间接短路引起的，以2002 年度为例，鉴定火灾115 起，其中有95 起是由电气线路直接或间接短路造成的。漏电火灾报警系统能准确监控电气线路的故障和异常状态，能发现电气火灾的火灾隐患，及时报警提醒工作人员去消除这些隐患。

《建筑设计防火规范》GB50016-2006（摘要）

11.2.7 下列场所宜设置剩余电流动作电气火灾监控系统：

1、按一级负荷供电且建筑高度大于50.0m的乙、丙类厂房和丙类仓库；

2、按二级负荷供电且室外消防用水量大于30L/s的厂房（仓库）；

3、按二级负荷供电的剧院、电影院、商店、展览馆、广播电视楼、电信楼、财贸金融楼和室外消防用水量大于25L/s的其他公共建筑；

4、国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑；

5、按一、二级负荷供电的消防用电设备。

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-2005（摘要）

9.5 漏电火灾报警系统

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

GB 14287《电气火灾监控系统》由以下部分组成:

— 第 1部分:电气火灾监控设备

/ GB 14287. 1- 2014

— 第 2部分:剩余电流式电气火灾监控探测器;

/ GB 14287. 2- 2014

— 第 3部分:测温式电气火灾监控探测器。

/ GB 14287. 3- 2014

GB14287.2-2014 电气火灾监控系统

(剩余电流式电气火灾监控探测器)

GB13955-2017 剩余电流动作保护装置的安装和运行

(剩余电流继电器装置的原理\实验方法\技术要求\安装使用都进行规定)

剩余电流式电气火灾监控探测器有以下分类：

1、非独立式探测器 能探测剩余电流，并在该剩余电流达到设定值时输出一个报警信号（电信号或机械信号）。它必须与监控设备连用。 最简单的非独立式探测器仅由一个剩余电流互感器、一个微功率继电器（如干簧管）组成。较完善的非独立式探测器具有报警电流设定、地址编码等功能，以集中方式供电。 由于没有声光报警，在现场不易及时发现是哪一路线路发生接地故障，使它的应用受到一定的限制。

2、独立式探测器

能探测剩余电流，并在该剩余电流达到设定值时发出一定强度的声报警和光报警信号，并予以保持，直至手动复位；还应有工作状态指示灯和自检功能。它可以单独使用上海邦莱。 较完善的独立式探测器具有报警电流设定、剩余电流电平显示（电流数值或设定值百分比）、报警信号输出（电信号或机械触点信号）、脱扣信号输出（控制断路器的脱扣器动作的机械触点信号）、脱扣输出延时设定。 一般来说，独立式探测器以现场220Vac方式供电，以便单独使用。如果采用集中24V方式供电，意味着必须要接到监控系统中，除非专门为它配一个降压整流器。 为连接到监控系统中，可以外接一个地址编码/收发器。许多型号的独立式探测器已把地址编码/收发器集成在内。

独立式探测器以功能区分，可以分为：

⑴剩余电流探测器 剩余电流探测器遵循GB14287.2-2014标准，单纯以剩余电流探测报警为目标。在工程中使用，已能符合GB50016-2006《建筑设计防火规范》、GB50045-94（2005版）《高层民用建筑设计防火规范》、GB13955-2005《剩余电流动作保护装置的安装和运行》中关于电气火灾监控的要求

⑵扩展型电气火灾监控探测器 扩展型电气火灾监控探测器是在剩余电流探测器的基础上，增加了对电流、电压的监测，具有过电流、短路、过电压、欠电压、缺相、断零等电路故障的综合电气报警功能，对供用电提供较全面的安全监控。然而过度地追求多功能，会淡化电气火灾监控系统的基本任务，降低探测器的可靠性。例如不恰当地加入计量功能、防雷功能等，将可能与国家相关标准相抵触。电气火灾监控探测器不应当企图代替现有成熟的电器附件。

独立式探测器以结构区分，可以分为：

⑴外置互感器式探测器 剩余电流互感器与探测器本体分离，互感器通过一段信号线与探测器连接。 这种方式为安装提供了很好的灵活性，只要配用不同窗口尺寸的互感器，就可以使用在各种电流等级的线路上。互感器与探测器本体可以相距数米至数十米。但这种方式对互感器及信号线的要求较高。

⑵内置断路器式探测器 把断路器、剩余电流互感器集成在探测器内，类似于RCBO。 这种方式使安装变得很方便，只须接进线和出线。由于厂家整体装配，用户无须顾虑周围电磁环境的干扰。有些型号还内置了电动操作机构，具备自动或遥控分闸和合闸的能力，特别在无人值守的场所，能有效地提高设备运行率。这种探测器一般都具有不同程度的扩展功能。由于内部结构较复杂，因而对零部件的可靠性要求较高。而且内置断路器的电流容量是固定的，因此只能运行在最大正常工作电流不大于断路器额定电流的线路上。

⑶多通道式探测器 在一个探测器上可接入2个及以上的剩余电流互感器，同时监控多个供电回路。有的型号把通道做成卡式组件，每个通道有独立的地址、设置、报警和输出，在相同的探测器机架上可灵活组合成1～10通道探测器。 这种方式实际上可看作是若干个探测器与区域控制器的组合，本身就形成了一个简易监控系统。它特别适用于多个需要监控的回路较为集中的地方，例如一级配电柜、小型配电室。一台10通道探测器就可以对500m2以下的网吧、餐厅等营业场所的接地故障进行有效监控，大幅度节省了投资。

嵌入式电气火灾监控仪表（图1）如图所示，是一块综合型电气火灾监测仪:整合配电中全电量测量,显示,通讯和电能管理等全部功能.将剩余电流的测量、火灾监控、电气故障保护、报警控制输出等整合于一体，产品适用于进线回路。

该电气火灾监控器 是一个多功能的可靠的测控装置，可实现传统的空气开关、漏电开关功能的智能化产品。在安全用电、防火、防灾等领域有十分重要的作用。特别适用于学校、商厦、工厂车间、集贸市场、工矿企业、国家重点消防单位、智能大厦与小区，石油化工、电信及国防等部门用电的安全保护。

功能特点：

1. 额定电流IN: <1000A,通过一次回路中保护型互感器变成5A后 2次接入.

2. 额定电压V: 低压三相四线系统,3X220(380V)系统.

3. 辅助电源: AC/ DC 80~270V通用

4. 额定剩余电流动作值: IΔn:50mA~2A ,可编程设置.报警值IΔno=1/2IΔn

5. 额定剩余电流动作时间:0.1~2可调,间隔 0.1s ,支持速断和反时限模式

6. 过压动作电压: 120~150%额定电压 可编程

7. 欠压动作电压: 50~80%额定电压 可编程

8. 支持过载 缺相等方式报警输出

9. 温度测量范围 : 10℃~150℃, ±1℃.

10. 工作温度:-20~70 安装方式:120*120的嵌入式安装.

嵌入式槽型电气火灾监控仪表（图2）

导轨式电气火灾监控仪表（图3）

壁挂式（图4）

1、过压保护：当相电压高于242V时，发出声光报警动作。

2、欠压保护：当相电压低于187V时，发出声光报警动作。

3、缺相保护：当相电压缺相时，发出声光报警动作。

4、漏电保护：200mA-1000mA连续可调选择。当达到设定值，发出声光报警动作。

5、过流保护：当任一相电流大于额定电流时，发出声光报警动作。

6、采用高亮度蓝背光液晶中文显示。

7、具有电源指示功能。

8、所有功能均可按需要打开或关闭。

10、程序自动检测功能。

11、报警记录存储：≥1000条，存储时间>12个月。

12、现场地址编码。

13、时间显示（年、月、日、时、分）。

1、 可与感温探头联动控制。

2、 可与可燃气体探测器联动控制。

3、 可与感烟探头联动控制。

4、 可与其他感应器联动控制。

5、 可与火灾自动报警系统联动，并有一开一闭辅助触头作信号反馈输出。

6、 可通过RS232与计算机连接实现微机的远程监控。

7、 可采用高速RS485总线方式通讯。