一体式电气火灾探测器的硬件设计文献综述

 2021-11-08 10:11

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文献综述

一、前言

当前,随着我国经济的飞速发展及人民生活水平的提高,越来越多的家电用品进入到人们的生活中,导致用电量急剧增加。与此同时,大量电气火灾也随之增加,严重威胁着人民的人身安全及财产安全。当出现漏电或者过电流时一般情况较为复杂,尤其是长期的过负荷和漏电,极易引起配电线路过热,加速配电线路的绝缘层老化,导致电缆或导线的绝缘水平质量降低,从而引起电弧,甚至引发火灾,后果不堪设想。可见,对配电线路进行必要的漏电故障及异常检测是极其必要的。防火剩余电流动作报警系统可以准确、有效地监控电气线路是否出现故障或存在异常状况,有利于人们及时发现电气火灾隐患,尽早解决问题,排除火灾隐患[1]。

二、剩余电流式电气火灾监控探测器的定义及组成

电气火灾监控系统的基本组成应包括:电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器等三个最基本产品种类所组成。其中,剩余电流式电气火灾监控探测器又由监控探测器和剩余电流互感器(分对插式、闭合式两种)所组成[2]。

随着技术的发展,传统分散设置的单个漏电报警器逐渐演变为网络化集中管理的电气火灾监控系统,国家有关部门及时修订了标准,新颁发的GB1428722005《电气火灾监控系统》已于2006年6月1日实施。新标准将防火漏电电流动作报警器更名为电气火灾监控系统,并细分为电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器、测温式电气火灾监控探测器3部分。电气火灾监控系统被新定义为:当被保护线路中的被探测参数超过设定值时,能够发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统,它由电气火灾监控设备、电气火灾监控探测器组成。电气火灾监控设备指能接收来自电气火灾监控探测器的报警信号,能发出声、光报警信号和控制信号,指示报警部位,记录并保存报警信息的装置。电气火灾监控探测器指探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数变化的探测器[3]。

三、剩余电流的概念及产生原因

剩余电流是由ResidualCurrent直接翻译出来的,可以理解为供电电源供给负荷以外剩余的电流。国内采用泄漏电流与漏电电流,可以理解为就是剩余电流,只是在不同情况下出现的剩余电流。正常情况下,供电电源供给负荷以外剩余的电流为线间电容电流及相线对中性线和大地间的电容电流,其值都比较小,可以称为泄漏电流。当相线对大地间的绝缘有损伤,就会出现通过大地流回电源中性点的比较大的故障电流,可以称为漏电电流[4]。

四、剩余电流式电气火灾探测器的工作原理

(1)一体式剩余电流电气火灾探测器采用单片机作为判断处理单元,由零序电流互感器随时对线路的漏电电流进行高速准确检测,检测到的剩余电流信号由运算放大器对信号进行放大,再由带A/D转换器的CPU对剩余电流信号进行高速采样和处理,然后将处理的信号与规定的剩余电流信号进行比较,发出预报警(或声、或光、或声光)和驱动断路器断开,达到漏电报警和漏电保护的目的。可以看出采用单片机技术的剩余电流断路器在功能的实现方面具有较强的优势,也更适合于用户对这类产品提出的可靠和多功能的要求[5]。

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