电气火灾监控系统常见漏电报警分析

电气火灾监控系统常见漏电报警分析

摘要：目前电气火灾监控系统在实际应用中，由于漏电报警过多，且无法及时

查清并加以解决，而造成在很多项目中该系统被关闭，无法发挥该系统对电气火

灾的预防功能。本文从产生漏电报警的原理出发，结合实际情况，分析了产生漏

电报警的常见原因，并给出了处理建议。希望能对该系统的正常应用有所帮助。

关键词：电气火灾监控系统；剩余电流；TN；TT；固有漏电；接地故障

1.引言

自从《高层民用建筑设计防火规范》GB50045－2005版（2005年10月1日

开始实施）首次提出增加电气火灾监控系统开始（当时称为“漏电火灾报警系统”，以下简称为EFP系统），该系统已经走过十多年，监测内容也逐渐涵盖了漏电、

温度、电弧等，其中漏电仍然是最主要的监测内容。但实际应用中，很少有EFP

系统能够正常工作，多数都由于过多的漏电报警无法解决而被关闭系统，不但无

法预防电气火灾的发生，还成为业主的负担。带来漏电报警的因素是多方面的，

当有漏电报警发生时，如何能够迅速确定其发生的原因，并能采取相应的手段解

决问题已成为该系统面临最大的问题。本文将针对常见的漏电报警原因加以分析，并尝试提出可行的解决方案。

2.漏电原理及防护措施

漏电流通常情况下与各种标准中所说的剩余电流是一致的。剩余电流是指通

过剩余电流测量装置（零序互感器）主回路的电流瞬时值的矢量和，以其有效值

表示。对于单相回路，剩余电流就是该相对地的泄漏电流；对于三相回路，剩余

电流就是各相电流瞬时值的矢量和，以其有效值表示。图2-1就是以三相回路为

例的独立式剩余电流探测器的工作原理图。

图2-1

供电线路及设备由于某种原因，如安装使用不当、线路老化或机械损伤等原因，其绝缘性能下降，导致供电线路及设备与大地之间有不正常的电流流过，这

都会形成漏电。漏电可能带来的如下几方面的问题：

a.漏电流流入大地，造成能源的浪费；

b.人体接触故障电压引起电击，危及生命安全；

c.电气线路的绝缘损伤可能在带电导体与大地间形成电弧性对地短路，而几

百毫安的漏电电弧产生的局部高温可达2000℃以上，足以引燃周围的可燃物而形

成电气火灾；

d.装置设备的绝缘外壳与带电体间出现绝缘损伤时，同样会带来电弧性短路，甚至可能形成金属性短路事故。

鉴于漏电可能带来的诸多问题，且其范围涉及到建筑物的各个角落，危害范

围广，因此如不对配电系统的漏电情况进行监测和防控，就会对人身安全存在很

大的危险性，对线路存在破坏性，同时存在很大的火灾隐患。目前对于漏电采取

的监测与防护措施主要包括漏电保护开关（RCD）、漏电火灾报警系统（EFP）以

及接地故障保护。RCD通常位于配电系统的末端，主要是对人身安全进行防护，

它要求在用电线路泄漏电流超过人身安全值（30mA）时立刻切断电源。EFP系统

通常位于配电系统的中间级或首端，主要是针对电弧性对地短路这一重要火灾隐

患的，监测范围为30-1000mA。由于只是潜在隐患，因此EFP系统以报警为主，

一般不进行保护。接地故障保护通常位于配电系统的首端，是对整个配电系统的

接地状况进行监测和保护的，漏电监测范围根据配电系统大小不同可为300mA-

20A。

3.EFP系统常见漏电报警分析

目前EFP系统都是以零序电流互感器来检测每个探测点的漏电流值的，该测

量值反映的是测量主线路在该探测点以下所有环节的总漏电流值。当该值异常升

高形成报警时，可能的原因是多方面的。如果维护人员不能尽快确定造成报警的

原因，就不能采取相应的措施来处理报警，这样EFP系统也就失去了意义。因此

只有清楚了解可能造成漏电报警的各种原因，并能尽快做出判断，才能真正的利

用EFP系统解决问题。

每个探测点的互感器读取的漏电流值都是由两部分构成的：固有漏电和故障

漏电。前者是指配电系统正常运行时就会存在的正常的泄漏电流，后者是指由于

各种故障因素造成的非正常的泄漏电流。两者中任何一方面的改变都可能带来漏

电报警。下面就是EFP系统漏电报警的常见原因。

3.1 固有漏电异常升高

由于低压配电系统对地阻抗（绝缘电阻和分布电容）不可能无穷大，即线路

及设备对地绝缘不可能做到无泄漏电流的程度，所以低压配电系统对地总存在或

多或少的泄漏电流，这就是固有漏电。低压配电线路的长短、导线截面的大小、

导线规格及敷设方式、不同的用电负荷等等，都会影响固有漏电的大小。

由固有漏电引发的漏电报警属于误报警，EFP系统在设定探测点的报警值时，应进行固有漏电补偿，以避免这一类报警的发生。但随着线路设备的老化、配电

环境的变化以及用电负荷的改变，都可能造成固有漏电值的异常升高，远远超过

原来的补偿值，从而形成新的报警。

配电系统及用电设备正常运行时的固有漏电值以实测为准，也可按表1-3进

行估算。固有漏电补偿就是将探测点的漏电报警值适度调大，具体原则为：不小

于被保护电气线路和设备的固有漏电最大值的2倍，且不大于1000mA。

表1 220/380V单位长度线路泄漏电流（mA/km）

表2 电动机泄漏电流（mA）

表3 荧光灯、家用电器、计算机泄漏电流（mA）

固有漏电异常升高形成的报警在EFP系统的漏电报警中只占很小的比例。这

一类报警的特点如下：

a.漏电流值一般≤1000mA；

b.漏电流值一般是随时间逐渐升高；

c.漏电流值如果是快速升高，往往伴有使用环境的明显变化（如雨水浸泡等），或用电负荷的突然增加；

当确定为这一类报警时，可采取如下措施：

a.对于线路绝缘水平降低，应对报警区域线路进行排查。如果没有外因触发，该类报警一般不会引发短路事故。如果有外因触发，例如雷电引起的瞬态过电压，邻近大功率设备的操作过电压以及变电所高电压侧接地故障引起的暂态过电压等，则在此大幅值过电压冲击下，老化的绝缘可能被击穿而产生电弧性接地短路。

b.对于用电负荷增加，需要注意报警区域线路是否过载，防止因线路长时间

过载而引发火灾。

3.2接地故障