零线短接引起电气火灾探测器报警的分析与解决

陈强胜 庞友平 任东辉

摘 要：不同电位中的零线短接会导致电气火灾报警系统在运行中出现异常，影响探测器的正常运行。现在不影响电柜体表功能前提下，提出将两路电源零线进行分隔的优化方案，这种方案具有较高的经济优势，且操作简便。经过实施优化方案后，继电器能够完美实现对联动仪表中零线的切换，并不影响配电柜其余功能，具有推广价值。

关键词：电气火灾探测器;零线;继电器;双电源切换器

随着社会水平的提高，城市轨道交通逐渐登上了时代舞台，其中UPS配电柜是其平稳运行的根本保障。为了进一步提高电气安全，降低电气火灾的影响，需对电气火灾探测器的根本原理进行研究和分析，对施工中的缺陷以及不足进行完善。通过分隔零线的方式，能够有效解决系统异常报警的问题，进而使监控系统获取的漏电数据更加精准，降低电气火灾发生的概率。

一、设立电气火灾监控系统的重要性分析

城市轨道交通大多为人员较为密集的地下建筑，这种环境一旦发生火情，首先会导致当事人心理思维出现混乱，引起恐慌情绪，严重影响疏散工作。其次现阶段轨道交通多数设置在地下，火灾产生的烟雾难以排除。上述因素都会在一定程度上增大电气火灾造成的损失，因此为了进一步保障群众安全，相关工作人员应通过多种技术手段，对电路电流、温度等多种因素进行全面的监控，并实时采集相关数据进行分析记录，一旦发现异常立即进行检修。除此之外还需依据建设环境，分析可能发生的灾情，进行预防，进一步减少甚至避免电气火灾的发生。

二、电气火灾探测器监控系统的设计规范

我国对于消防安全的重视程度较高，尤其是对电气火灾的防范。自电气火灾监控系统实施以来，国家相关部门相继出台了 《GB50054—2011 低压配电设计规范》以及《GB50116—2013 火灾自动报警设计规范》等设计标准，为电气火灾探测器报警的设计与实现提供了理论依据[1]。电气火灾监控中最关键的部分就是对电路中剩余电流的监测，因此剩余电流的监测装置应放置在第一级配电柜中，在施工过程中，需对监测系统进行测试，确保其能够在不影响其余设备功能的前提下进行监测。

三、剩余电流式电气火灾检测装置

电路短路、过载、接触不良或是结缘老化等因素都能够导致电气火灾，剩余电流式电气火灾探测器通过纰漏电流的数值判断电路中火线与零线的绝缘水平，进而判断电路绝缘情况是否完好，剩余电流式电气火灾探测器的构成如下图所示。

剩余电流式电气火灾探测器在采集到电流数据后，会在后台显示分析处理后的数据。分析的原理是著名的基尔霍夫电流定律，即电路节点中的电流代数之和等于0。如下图所示，在进行剩余电流测量时，A、B、C三条电线均穿过N，电气设备正常运行的前提下，不考虑固有电流，IAIBICIN=0，这时互感器输出无电压信号[2]。若发生电路短接问题，那么各相电流的总值就会不等于0，这时检修人员就需对电路进行检修。通常情况下，电气火灾探测器的警报值应在20～1000毫安之间，此外设定时还需考虑到设定值与报警值之间的差值，一般情况下绝对值应小于设定值的5%，以提高警报的准确性。

四、电气火灾探测器问题案例

某建筑配套电气火灾检测装置设置在400V开关柜馈线处，通信机房内设有互投开关，以及一个用于电源零线供电的铜排，UPS配电柜在同在运行后，剩余电流式电气火灾探测器同时开始工作，对电路中的电流进行检测，若电流互感器检测到的电流值大于标准值，就会触发报警装置。在对系统故障进行排查时，首先应断开任意一根零线，若警报消除，则可以初步认定为是零线短接造成的故障。由于设计或是施工时的疏忽，引起的零线短接是现阶段电气火灾探测器使用的常见问题。

五、解决方案及分析

为解决上述问题，可以通过下述两种方案进行优化解决。其一是使用4P双电源开关取代3P双电源开关，即为双电源自动转换开关增加一条零线，用于连接主电源以及备用电源，这样能够有效分隔两路电源中的零线，消除了不同电位零线短接引起的电气故障。但由于配电柜内空间有限，受设备大小、布局等因素的影响，需更换整个UPS配电柜以提高优化效果。其次可以通过加装独立零排的方式进行优化，在配电柜内额外添加铜排，独立使用[3]。

配电柜内装有输入电仪表以及双电源切换器，这两个设备都需要连接主电源以及备用电源才能维持正常运行，因此应将零排中的零线分别与上述设备进行连接[4]。

上述两种方案均能够有效解决因零线短接造成的电气火灾探测器报警异常问题，但其原理不同，适用程度也不同。工人人员需根据施工期长短、施工成本、施工难易程度等多个方面进行比较，进而选择出适合的方案，以提高电气火灾探测器报警的准确性和实效性。

六、结论

综上所述，不同电位的零线短接或混接是引起电气火灾探测器报警异常的主要因素，严重影响了探测系统的正常运行，经过上述优化方案进行优化，UPS配电柜的电流值始终处于正常范围，其次该种方式经济价值较高，投入资金较少，优化周期较短，与其他方式相比具有一定的优势。能够有效解决电气火灾探测器报警的短接问题，消除无意义的火灾报警，全面提高了电气火灾的防控能力。

参考文献：

[1]于伟峰，杜昊岩. 零线短接引起电气火灾探测器报警的分析与解决[J]. 机电工程技术， 2020， v.49;No.343（10）：252-255.

[2]刘毅. 城市轨道交通电气火灾监控系统误报警分析及治理[J]. 城市轨道交通研究， 2020， v.23;No.212（05）：204-207.

[3]羅扶满. LED照明引起零线电流过大导致的电气火灾隐患——以西安国际机场广告灯箱为例[J]. 灯与照明， 2019， v.43;No.179（04）：55-58.

[4]田智嘉、张曦、李猛. 基于电气火灾监控系统和消防数据管理云平台的火灾防范措施浅析[J]. 今日消防， 2020， v.5;No.54（11）：18-20.