剩余电流式电气火灾监控探测器

一种消防电子产品

剩余电流式电气火灾监控探测器是由国家标准GB 14287.2-2014《电气火灾监控系统第2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》界定的一种消防电子产品，其国标定义为：监测被保护线路中的剩余电流值变化的探测器，一般由剩余电流传感器和信号处理单元构成。

发展历史

1993年，GB 14287-93《防火漏电电流动作报警器》发布。

2005年，GB 14287.2-2005《电气火灾监控系统第2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》发布，并与GB 14287.1-2005《电气火灾监控系统第1部分：电气火灾监控设备》、GB 14287.3-2005《电气火灾监控系统第3部分：测温式电气火灾监控探测器》共同取代了GB 14287-93《防火漏电电流动作报警器》。

2014年，GB 14287.2再次更新。

工作原理

电气设备的剩余电流、温度、电流等数据指标出现异常情况时，电气火灾监控系统的传感器会通过电磁感应原理、温度变化的效应来收集指标变化的信息，并且将其输送至电气火灾监控系统中的“信号处理单元（signal processing unit）”中，经过过滤、放大、A/D转换、分析、判断、对比等步骤后，一旦关键数据指标超出预设定值则会立即发出报警讯号，并且同时传递至电气火灾监控系统的监控设备当中。

分类

剩余电流式电气火灾监控探测器按工作方式可分为独立式和非独立式，独立式剩余电流式电气火灾监控探测器无须与电气火灾监控设备配套设计安装使用。

剩余电流式电气火灾监控探测器按传感器数量可分为单传感器式和多传感器组合式，多传感器组合式剩余电流式电气火灾监控探测器还需遵循其他相关国家标准的规定。

特点

本身不具备漏电保护功能

因GB 14287.2第5.2.2条规定：“探测器不应具有断路器功能”，故剩余电流式电气火灾监控探测器和具备剩余电流监控报警功能的组合式电气火灾监控探测器本身不具备保护功能，但可以与脱扣机构联动实现漏电保护功能。

以预警为目的的报警功能

电气火灾监控系统是立足预防的（相对立足扑救的火灾自动报警系统）、专门针对电气线路故障和涉电意外的前期预警系统。

具备智慧化潜力

2014年以后，一些企业为了规避与传统“电气火灾监控系统”的低价竞争，同时也试图避免被传统“电气火灾监控系统”误报警多、实用性差的固有印象错杀，选择使用“智慧用电”作为产品名称，指代在“电气火灾监控系统”基础上研发的，应用了人工智能和无线物联网技术的用电监控系统。

应用

现状

电气火灾监控系统已经被普遍应用于一些稍有规模的建筑中，但是其应用却没有达到预期效果。

当前我国的大部分建筑只使用了剩余电流式电气火灾监控探测器，而没有配套使用测温式电气火灾监控探测器、故障电弧探测器等。

2013年以后我国的电气火灾占所有火灾比率首次上升到30%并开始常年稳定在这一水平，即使2017年国务院安全生产委员会高规格下发文件在全国范围开展“电气安全治理专项行动”，这一数据也未能明显好转。

原因

配电系统缺乏规范性

制约电气火灾监控系统功能发挥的最主要因素就是配电系统没有按照相关操作规范进行施工，因此，在安装剩余电流式电气火灾监控探测器时极易出现接线错误、将中性线与PE线进行混接、导线破损、没有用接线端子就直接绞接等问题，进而导致配电系统完工后，极易出现线路剩余电流的问题，少则几安培，多则高达几十安培。这样一来就会使得剩余电流式电气火灾监控探测器长期处于报警状态。

产品功能不完善

而剩余电流式电气火灾监控探测器的相关功能不完善也是影响电气火灾监控系统功能发挥的重要因素。如果剩余电流式电气火灾监控探测器不能对用电设备启动时产生的容性电流或感性电流进行有效过滤，那么，一旦这些具有干扰电流的设备启动，就会使得剩余电流式电气火灾监控探测器探测到的电流达到报警值，发出报警信号。此外，有些产品不能对电气场所的干扰进行有效辨别，也会产生错误报警的问题。

产品工程设计不合理

工程设计不合理也是影响电气火灾监控系统功能发挥的影响因素。这是由于部分系统产品的设计人员没有对剩余电流式电气火灾监控探测器的性能进行全面了解，因而导致其安装的位置不合理，影响其功能的有效发挥。此外，对于剩余电流式电气火灾监控探测器的探测范围在国家标准中有着明确规定，一般应在10mA到1000mA，也就是说如果将报警值设置在300mA，被保护线路中的剩余电流极值在700mA内是允许的，但是，当前大部分的系统工程设计中，被保护线路的自然漏电值都要高于这一数值，进而影响探测器的正常运行。

设计依据

剩余电流式电气火灾监控探测器在现行国家标准体系中的主要相关设计规范有：

GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》第9章；

GB 50016-2014（2018年版）《建筑设计防火规范》第10章第10.2.7条；

GB 51348-2019《民用建筑电气设计标准》第13章第13.5节。

注意事项

在三相交流电系统设计安装剩余电流式电气火灾监控探测器时应注意，被保护线路的接地形式应为TT系统、TN-S系统或TN-C-S系统，剩余电流互感器应同时套住La、Lb、Lc和N线，如果未将N线套入剩余电流互感器，则剩余电流式电气火灾监控探测器此时测得的数据不是剩余电流而是零序电流，虽然数值显示可能不会表现出明显异常，且零序电流监测对衡量三相不平衡电气安全隐患也具有一定意义，但零序电流无法用于衡量电气火灾风险程度，因此这种接线错误会导致电气火灾监控系统失效。

在单相交流电系统设计安装剩余电流式电气火灾监控探测器时应注意，被保护线路的零线不得再接地，剩余电流互感器应同时套住火线和零线。

被保护线路存在与其他线路共用零线或接地形式为TN-C系统的，须进行线路改造解除共用零线状态或改为TN-S系统、TN-C-S系统或局部TT系统后才可以设计安装剩余电流式电气火灾监控探测器。

选型

不同形式的剩余电流式探测器，各有特点、各有所长，不能以形式“分代”，也不是孰优孰劣的问题。现在来预测剩余电流式探测器的结构“发展方向”尚为时过早。对于不同的场合，有不同的使用需求，设计电气火灾监控系统时应进行合理的选型。

1、应掌握的几个原则

●选用经过国家消防电子产品质量监督检验中心型式检验的产品，不能用没有消防检验报告的产品。

●选用生产工艺成熟、服务有保障、有历史积淀的产品，慎用未经长期实践应用考验的产品（不论多么廉价）。

●尽量选用同一系列的产品，避免选用过多的型号。这有利于安装调试、运行管理、维修服务。

2、应考虑的几个细节

●宜采用独立式探测器，使现场人员能更直接地得到报警信息。

●当监控点相对集中时（如变电房内的开关柜），可采用多通道探测器，以简化安装及节省投资。

●应选择报警值和动作时间可调、剩余电流值可显示的探测器。这样不仅可以现场设定报警值，避免灵敏度过高、实现选择性保护，又可掌握正常运行时的泄漏电流值，为故障的处理提供参考依据。

●应采用能接收监控主机的控制信号并可现场设定输出或不输出脱扣信号的探测器。在许多情况下，即使要求发生接地故障时只报警而不断电，也还希望在必要时能通过监控主机遥控断电。探测器输出的脱扣信号，最好是能直接接通分励脱扣器激励电源的开关量（即探测器内的继电器触点，容量至少应是250V/1A）。受控的断路器应配备分励脱扣器。一般探测器与断路器装在同一个配电柜内，因此分励脱扣器的激励电源宜就地采用220V，而不必用远控才必须的24V。另外，为反映断路器的分合状态，探测器还应具有接收断路器输出取样或断路器辅助开关信号的输入端子。

●要充分考虑使用对象、环境以及操作人员的习惯和素质。强调现场操作的易用性、参数设定的直观性。有些产品的报警参数、动作特性采用LCD显示、多层菜单、步进设定的方式，如果手头没有说明书，恐怕电气工程师也不容易很快弄好。对大多数现场管理电工来说，清晰的面板标示、开关式的设定操作是比较容易掌握的。

●应注重探测器结构的坚固性、长期运行的可靠性，以及强电环境下的电磁兼容性能。美观只是次要的考虑。有些产品的外观确实漂亮，但单薄的塑料外壳是否足够坚固（特别是内置断路器式探测器），电磁屏蔽能力是否足以保护探测器内部电路抗御强电磁干扰，都是需要考察的。毕竟这里需要的是坦克而不是轿车。

●尽量从整个系统的角度考虑后续工程的投资效益和施工难度。例如采用“二总线”方式的探测器，如上篇（《再谈》）提到的，专用电源线是一项不小的费用。有一个400多个监控点的项目，设计“二总线”的电源线单线截面要求2.5mm2，总长达4km。且不说现在铜是多么贵，光是布线穿管的施工难度，比RVVSP2×1.0的双绞软线就大许多。又例如某项目规模很小，但要另造几个配电柜；这时不妨考虑用几个内置断路器式探测器，直接串到线路里就可以了。

●要注意剩余电流互感器与线缆的配合。不同电流等级和结构的线缆、不同排列方式的铜（铝）排，对剩余电流互感器窗口尺寸的要求也不同。笔者接触过的不少设计图纸，虽然确定了探测器的型号，但没有顾及剩余电流互感器。其实，外置互感器式探测器选型设计中相当大的工作量在于确定剩余电流互感器的型号。圆型窗口的互感器适合多芯（3+1）电缆，矩形窗口适合铜（铝）排和单芯电缆组。

常见问题

⑴配电柜未预留监控探测器和剩余电流互感器位置

有不少这样的情况：设计需要增补剩余电流报警，监控探测器和互感器的型号尚未最后确定，或未取得监控探测器和互感器的实物和准确尺寸数据，配电柜就先行投入装配。结果迟到的探测器和互感器没有合适的安装空间，造成配电柜返工。应先采购监控探测器和剩余电流互感器，至少要取得样品，合理规划好配电柜面板和内部布局，才进行配电柜的制作和装配。

⑵监控探测器在配电柜内位置不当

监控探测器应安装在配电柜面板（或柜门）上。有不少配电柜的装配为了简便，把探测器装在柜内。当柜门关上后，声光报警都感觉不到了，保护在很大程度上就失去意义。如果一定要装在柜内，则必须保证探测器的报警灯光和声响不被屏蔽。

⑶监控探测器电源取电点不当

探测器的工作电源应从断路器的进线端取出，即使断路器分断，探测器仍能工作。

探测器工作电源和取样的零线（N、No）如果取自剩余电流互感器的上游，则其相线也必须取自剩余电流互感器的上游。有时因配电柜内布局所限，也可以把剩余电流互感器安排在断路器的进线端，这时探测器工作电源和取样都应取自剩余电流互感器的下游。

图5探测器电源的连接

⑷配电柜制作和装配未顾及通讯总线联网

系统通讯总线联网是后期工程的工作，作为配电柜装配无须连接；但应在探测器附近留有足够的空间，以方便总线联网的接线。还应考虑给通讯缆线留有进出线孔和固定位置。柜内通讯缆线的走线路径应尽量远离380V高压和发热部件。

⑸配电柜内其他用电部件电源取电点不当

经常出现配电柜装配完成后，空载试通电时探测器报警，或显示相当数值的漏电电流。这往往是配电柜内其他用电部件（如指示灯、风扇、保护器、整流器等等）电源取电点不当。原因与第⑶点相同。

我们必须牢记，凡是装有剩余电流保护或报警装置（包括RCBO）的线路，相线和零线必须同时同向穿过剩余电流互感器，而保护地线（PE）不能穿过。穿过剩余电流互感器后的下游线路必须是独立的，不能与剩余电流互感器的上游线路“共零”或有任何电气连接，零（N或PEN）线不允许重复接地。

[6]上电就报警问题