長(zhǎng)春軌道交通電氣火災(zāi)誤報(bào)情況分析及檢修措施

陳英偉 齊 昊

(長(zhǎng)春市軌道交通集團(tuán)有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000)

由于軌道交通人流密集、電氣設(shè)備密集且負(fù)荷很大，一旦發(fā)生電氣火災(zāi)將導(dǎo)致很大的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于長(zhǎng)春市軌道交通低壓配電系統(tǒng)出現(xiàn)系統(tǒng)因剩余電流超過(guò)報(bào)警值“誤報(bào)”的問(wèn)題，給地鐵運(yùn)營(yíng)造成了影響。為切實(shí)實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)的有效預(yù)警，解決低壓配電系統(tǒng)出現(xiàn)系統(tǒng)因剩余電流超過(guò)報(bào)警值“誤報(bào)”的問(wèn)題，加強(qiáng)相關(guān)方面的研究具有重要意義。

1 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》明確剩余電流探測(cè)器的宜設(shè)置位置，低壓配電系統(tǒng)首端、第一級(jí)配電柜（箱） 的出線端或者下一級(jí)配電柜（箱） 明確了探測(cè)器報(bào)警值宜為300mA～500mA。當(dāng)被保護(hù)線路剩余電流達(dá)到報(bào)警設(shè)定值時(shí)，探測(cè)器應(yīng)在30S 內(nèi)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，點(diǎn)亮報(bào)警指示燈，非獨(dú)立式探測(cè)器的報(bào)警指示應(yīng)保持至與其相連的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備復(fù)位，獨(dú)立式探測(cè)器的報(bào)警指示應(yīng)保持至手動(dòng)復(fù)位。探測(cè)器報(bào)警值應(yīng)設(shè)定在20mA～1000mA 之間，但在實(shí)際應(yīng)用中，由于存在各種情況，導(dǎo)致回路剩余電流過(guò)大從而產(chǎn)生誤報(bào)或非正常報(bào)警。大致可分為以下幾大類(lèi)：線路敷設(shè)、接線施工問(wèn)題；探測(cè)器安裝和使用問(wèn)題；用電設(shè)備本身問(wèn)題或者回路為非線性負(fù)載從而產(chǎn)生諧波影響問(wèn)題；環(huán)境因素的影響等。

2 線路敷設(shè)、接線施工問(wèn)題

1） 施工原因?qū)е戮€纜絕緣層破損或者使用鋼管穿線時(shí)鋼管內(nèi)壁刮傷線絕緣層等使其絕緣性能降低，漏電電流加大。對(duì)該回路尤其是電纜進(jìn)線絕緣測(cè)試，對(duì)電纜端頭和穿管處重點(diǎn)檢查，如發(fā)現(xiàn)破損影響絕緣做相應(yīng)處理。

2） N、PE 線混淆接錯(cuò)線，同一回路，對(duì)于單個(gè)設(shè)備，N、PE 線混淆，此時(shí)回路剩余電流為回路相電流。同一回路，連接多個(gè)設(shè)備時(shí)，N、PE 線混淆，此時(shí)回路剩余電流為接錯(cuò)線設(shè)備相電流矢量和的有效值。此現(xiàn)象多出現(xiàn)在照明回路中并逐個(gè)進(jìn)行排查，可調(diào)整報(bào)警所帶負(fù)載的燈具數(shù)量。

3） 雙路供電系統(tǒng)里PE 線共接和N 線共接[1]。當(dāng)被監(jiān)控的一個(gè)回路已經(jīng)停止供電時(shí)，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還是顯示該回路存在剩余電流，用鉗型電流表測(cè)試該回路的N 線電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)有電流存在。由于該回路開(kāi)關(guān)為三極開(kāi)關(guān)，A、B、C 三相線斷開(kāi)后，N 線并未斷開(kāi)，所以探測(cè)器會(huì)誤認(rèn)為采集到N 線中存在的電流是異常剩余電流，從而誤報(bào)警。因此，兩路電源切換時(shí)應(yīng)采用可相應(yīng)切換N 線的開(kāi)關(guān)電器，即單相回路應(yīng)采用雙極開(kāi)關(guān)電器、三相回路應(yīng)采用4 極開(kāi)關(guān)電器。也就是雙電源回路，接觸器、STS 靜態(tài)開(kāi)關(guān)、PC 級(jí)ATS 等應(yīng)采用4 極或兩極。

3 探測(cè)器安裝和使用問(wèn)題

給一個(gè)配電系統(tǒng)新安裝剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)后但在實(shí)際應(yīng)用中，剩余電流報(bào)警值大多數(shù)仍然是靠人工憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)定，帶有很大的隨機(jī)性和不確定性，很可能造成監(jiān)控系統(tǒng)誤報(bào)警或漏報(bào)警。對(duì)于負(fù)荷變化劇烈的供電系統(tǒng)，設(shè)置單一固定剩余電流報(bào)警閾值，不能可靠解決低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)存在異常剩余電流的情況。比如，一個(gè)配電系統(tǒng)線路，其最大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的正常剩余電流為500mA，這時(shí)如果設(shè)定報(bào)警閾值為1000mA，則當(dāng)系統(tǒng)低負(fù)荷(接近零負(fù)荷) 運(yùn)行時(shí)，即使有300mA 的異常剩余電流，監(jiān)控系統(tǒng)仍然無(wú)法報(bào)警。未將同一回路的N 線和相線一起穿過(guò)探測(cè)器；N 線方向穿反，N 線和相線不是同一方向穿過(guò)剩余電流探測(cè)器；接地線（PE線） 穿過(guò)剩余電流探測(cè)器[2]，穿過(guò)剩余電流探測(cè)器的N 線重復(fù)接地；被監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)不規(guī)范。

因此，同一回路相線、中性線應(yīng)并行敷設(shè)。相線、中性線穿過(guò)剩余電流互感器，應(yīng)注意線纜方向。鎧裝電纜、有金屬的電纜護(hù)套的電纜回路零序電流、剩余電流互感器需要設(shè)置在電纜鎧裝金屬護(hù)套接地范圍外。配電系統(tǒng)、用電設(shè)備通電調(diào)試，除各種工況、功能測(cè)試外，還應(yīng)對(duì)回路零序電流、剩余電流、諧波含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。最后適當(dāng)調(diào)整設(shè)置報(bào)警值。

4 用電設(shè)備本身問(wèn)題或者回路為非線性負(fù)載從而產(chǎn)生諧波影響問(wèn)題

用電設(shè)備本身的正常剩余電流就很大，一旦開(kāi)啟這些用電設(shè)備，探測(cè)器采集到剩余電流值會(huì)超過(guò)設(shè)定的報(bào)警閾值，造成監(jiān)控系統(tǒng)誤報(bào)警；現(xiàn)在由于用電負(fù)荷有整流、變頻、逆變、無(wú)功補(bǔ)償、濾波等要求，用電負(fù)荷不在是以前的感性阻抗，大都是容性阻抗，且回路存在高次諧波。設(shè)備啟動(dòng)瞬間，回路電流很大，漏電電流也很大；大功率變頻負(fù)載會(huì)造成線路上有多次諧波，導(dǎo)致剩余電流過(guò)大；系統(tǒng)電壓諧波含量對(duì)回路泄漏電流有影響，特別是3 及3 的整數(shù)倍高次諧波影響較大，諧波含量越大次數(shù)越高，回路泄漏電流越大。因此，當(dāng)UPS、EPS 由蓄電池供電時(shí)，應(yīng)切斷與市電連接的中性線，UPS、EPS 逆變后交流側(cè)應(yīng)中性點(diǎn)單點(diǎn)接地。用電設(shè)備在退出運(yùn)行時(shí)，應(yīng)切斷濾波等對(duì)地阻抗。

5 環(huán)境因素的影響

環(huán)境溫濕度、環(huán)境的導(dǎo)電粉塵對(duì)回路漏電是有影響的，環(huán)境越潮濕、溫度越高、導(dǎo)電粉塵濃度越大，回路漏電越大。因此，運(yùn)營(yíng)前后早晚通風(fēng)換氣，降低環(huán)境潮濕和粉塵，回路漏電值暫無(wú)增加現(xiàn)象。

6 結(jié)語(yǔ)

目前的剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中存在的誤報(bào)漏報(bào)問(wèn)題，有配電系統(tǒng)的原因，這部分可以通過(guò)人工排查得以解決。關(guān)鍵的誤報(bào)、漏報(bào)問(wèn)題仍是監(jiān)控系統(tǒng)本身所造成的，其根本原因在于現(xiàn)有剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中剩余電流報(bào)警閾值一旦設(shè)定就是固定的，不再隨配電系統(tǒng)中負(fù)荷電流變化而實(shí)時(shí)相對(duì)變化，這種情況需設(shè)計(jì)單位和產(chǎn)品廠家共同來(lái)解決。