标题：剩余电流式电气火灾监控探测器
剩余电流
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。剩余式电气火灾监控探测器产品图册(6张)
关于剩余电流互感器
剩余电流互感器是剩余电流监控探测器的重要组成部分。
  剩余电流互感器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，目前有“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。
适用额定电流In内孔径φ mm外孔径φ mm重量Kg16～100A45760.18100～250A801200.42250～400A1001400.50400～800A1501901.32800～1500A2002401.94
关于温度传感器
温度传感器也  温度传感器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。
技术标准
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- 2005
— 第 2部分:剩余电流式电气火灾监控探测器;
/ GB 14287. 2- 2005
— 第 3部分:测温式电气火灾监控探测器。
/ GB 14287. 3- 2005
GB14287.2-2007 电气火灾监控系统
(剩余电流式电气火灾监控探测器)
GB13955-2005 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)
分类
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GB14287.2-2005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
嵌入式电气火灾监控仪表（图1）  图1 嵌入式如图所示，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）  图2 嵌入式
辅助电源电压AC/DC 85-270VAC/DC 85-270V功耗≤3W≤3W输入1路剩余电流，三路温度4路剩余电流额定剩余电流
动作值20mA-1000mA分档可调20mA-1000mA分档可调动作延迟时间100mS-60S分档可调100mS-60S分档可调温度报警值50～120 ℃/测量范围10mA～3000mA，-10℃～120℃10mA～3000mA测量电网频率50HZ50HZ剩余电流精度1级1级温度精度±1 ℃/报警声光报警，继电报警声光报警继电器输出机械触点，触点容量AC 220V/3A,DC 30V/3A机械触点，触点容量AC 220V/3A,DC 30V/3A通讯RS485接口
MODBUS-RTU协议
CANBUS可选RS485接口
MODBUS-RTU协议
CANBUS可选显示LEDLED  图3 导轨式导轨式电气火灾监控仪表（图3）
辅助电源电压AC/DC 85-270VAC/DC 85-270V功耗≤3W≤3W输入1路剩余电流，三路温度
（温度非标配，可选）4路剩余电流额定剩余电流
动作值10mA-3000mA分档可调10mA-3000mA分档可调动作延迟时间100mS-60S分档可调100mS-60S分档可调温度报警值50～120 ℃/测量范围10mA～3000mA，-10℃～120℃10mA～3000mA测量电网频率50/60HZ50/60HZ剩余电流精度1级1级报警声光报警声光报警继电器输出机械触点，触点容量AC 220V/3A,DC 30V/3A机械触点，触点容量AC 220V/3A,DC 30V/3A通讯RS485接口
MODBUS-RTU协议
CANBUS可选RS485接口
MODBUS-RTU协议
CANBUS可选显示LCDLCD壁挂式（图4）  挂式外观
主要功能
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）。
辅助功能
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。
剩余电流式探测器选型
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
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4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
从以下几条依次查看寻找原因，基本就能解决该问题：1.查看实时测量到的剩余电流；2.查看报警记录是否存在报警记录；3.看接线是否正确；4.看互感器安装是否正确；5.看配电系统的接线是否正确；6.看是否有接地故障
[7]脱扣、报警接线问题
选择报警还是脱扣要看场合，重要回路，如消防用电是不允许脱扣的。要保证供电连续性的回路：报警，不脱扣；要保证用电安全的回路：脱扣，加报警。