概述：隨著社會的進(jìn)步，建筑智能化、電氣化的發(fā)展，建筑物內(nèi)部各種電氣線路越來越多。根據(jù)不同城市的統(tǒng)計，每年由于電氣線路過載、短路、施工不文明、絕緣材料老化等原因，使導(dǎo)線或電纜的絕緣材料損壞引發(fā)的火災(zāi)中，電氣火災(zāi)數(shù)約占總火災(zāi)數(shù)的30%，在公共聚集場所甚至達(dá)到46%。目前的火災(zāi)自動報警是在火災(zāi)發(fā)生前，建筑物內(nèi)產(chǎn)生煙霧或溫度升高，被靈敏度較高的感煙或感溫等探測器所察覺而報警，但這些探測器對線路損壞而產(chǎn)生的微小電弧是無能為力的，正是這些電弧的“星星之火”產(chǎn)生的高溫，引燃了附近的可燃物造成火災(zāi)。因此，《高規(guī)》中提出要設(shè)置漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)，準(zhǔn)確實時監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)的隱患，及時報警、提醒有關(guān)人員去消除這些隱患，避免電氣火災(zāi)的發(fā)生，這無疑是防止電氣火災(zāi)的一個有力措施。
1 規(guī)范規(guī)定
《高規(guī)》GB50045-2005第9.5.1規(guī)定，高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險性大、人員密集等場所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)。《高規(guī)》第9.5.2，又規(guī)定：
（1）漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)應(yīng)能探測漏電電流、過電流等信號，發(fā)出聲光信號報警，準(zhǔn)確報出故障線路的地址，監(jiān)視故障點的變化。
（2）儲存各種故障和操作試驗信號，信號儲存時間不應(yīng)少于12個月。
（3）切斷漏電線路上的電源并顯示其狀態(tài)。
（4）顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)。
從上述要求可以看出:漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)的要求很高，包括的范圍很廣，不僅僅是裝幾個漏電斷路器的問題，而是要設(shè)置一個完整的能全面實時監(jiān)控電氣線路漏電情況的火災(zāi)報警系統(tǒng)。
很多同行在不同的刊物上對漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)的具體實施提出了寶貴的意見，筆者在此也提出一些看法，與大家討論。
2 對設(shè)置漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)的意見
建筑物內(nèi)的配電線路，大體可分為主干線、分支線、專用線以及照明線，而分支線和照明線分布廣，所處的環(huán)境復(fù)雜，敷線的方式各不相同，用電設(shè)備種類多，有的用電設(shè)備還經(jīng)常移位，電氣接觸點也多，因此，這些線路產(chǎn)生的事故遠(yuǎn)比主干線多。有人主張對事故較多的分支線和照明線進(jìn)行全面監(jiān)控，即將漏電保護(hù)裝置配置到照明箱或動力箱的出線回路（末端線路）上，只要這些線路一發(fā)生漏電事故，即可找到問題所在，并及時維護(hù)，使事故很快排除，優(yōu)點頗多。但是建筑物中，不說大型的公共建筑，就是一般的小高層除動力回路外，照明箱就有幾十個，每個照明箱平均出線回路按６個計算，照明回路就有上百個，再算上其它回路的回路數(shù)就更多，如果這些回路都裝設(shè)漏電保護(hù)裝置，則工程量大，一次投資太多。根據(jù)國情，還是應(yīng)該在保證安全的基礎(chǔ)上，簡化漏電報警系統(tǒng)，盡可能節(jié)約投資，減輕業(yè)主的負(fù)擔(dān)。
2.1預(yù)防電氣火災(zāi)需要綜合治理，不能單靠漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)來解決
預(yù)防電氣火災(zāi)涉及的范圍很廣，產(chǎn)生電氣火災(zāi)的原因也較多，如選用的電線（電纜）不當(dāng)或采用了不合格的產(chǎn)品、不合理的路徑以及敷線方式不規(guī)范、線纜的保護(hù)管材不符合防火要求、線路和電氣設(shè)備的保護(hù)裝置設(shè)置不完善、施工安裝不文明、運行時隨意增加用電設(shè)備和用電設(shè)備經(jīng)常移位等，這些都是產(chǎn)生電氣火災(zāi)隱患的根源。如果這些根源不消除而單純依靠安裝漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)，則不僅使系統(tǒng)越來越復(fù)雜，可能也是無濟(jì)于事，反而使事故不斷，報警頻繁，工作人員只能忙于維修。因此，要依靠完善的設(shè)計、文明的施工、良好的管理等手段來解決，從“源頭”上杜絕電氣火災(zāi)的發(fā)生，將設(shè)置漏電防火保護(hù)系統(tǒng)與其它措施結(jié)合起來，互相協(xié)調(diào)，這樣漏電防火保護(hù)系統(tǒng)就有條件簡化。
2.2漏電保護(hù)裝置的裝設(shè)應(yīng)重點設(shè)防和一般監(jiān)控相結(jié)合
漏電保護(hù)的裝設(shè)范圍:可按《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116-98中第3.1.1條，根據(jù)其使用性質(zhì)、火災(zāi)危險性、疏散和撲救難度分為特級、一級和二級的規(guī)定進(jìn)行，即在特級和一級保護(hù)對象中選擇火災(zāi)危險性較大、人員密集的場所、特別重要的房間、具有可燃物的庫房等裝設(shè)漏電保護(hù)裝置，在這些區(qū)域或場所，除干線或總配電箱進(jìn)線處需要裝設(shè)漏電保護(hù)裝置外，在每個具體的供電回路和照明回路上也要裝設(shè)漏電保護(hù)裝置，不僅在事故時能發(fā)出漏電事故信號，而且平時亦要經(jīng)常監(jiān)視線路和設(shè)備的正常泄漏電流值的變化，及時發(fā)現(xiàn)問題，消除隱患，但并非對具有重點保護(hù)對象的建筑物中所有的配電箱或照明箱的出線回路都要裝設(shè)漏電保護(hù)裝置，因為這些建筑物中也有線路敷設(shè)比較規(guī)范的場所，其發(fā)生接地電弧短路的可能性較小，在這些地方漏電保護(hù)即可簡化，只需在總配電箱的總斷路器處或總干線上裝設(shè)簡單的具有漏電保護(hù)功能的斷路器，不必在每個配電箱的每個回路都裝設(shè)復(fù)雜的漏電保護(hù)裝置。
總之，將建筑物分類、保護(hù)對象分級、供電區(qū)域列檔次，分清主次，重點設(shè)防（漏電保護(hù)裝置裝設(shè)到配電箱或照明箱的出線處，平時和事故時都可實時監(jiān)控）和一般監(jiān)控（漏電保護(hù)裝置僅在總干線或配電箱的主斷路器處裝設(shè)，只在事故時報警）相結(jié)合，不“一刀切”等作法，在一定程度上簡化了防火漏電保護(hù)系統(tǒng)，節(jié)約了投資。
2.3漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)是消防報警的預(yù)報警系統(tǒng)，應(yīng)簡單實用
（1）《高規(guī)》9.5.2條，將漏電保護(hù)規(guī)定了以上四項功能，筆者認(rèn)為四項功能過于復(fù)雜，管得太寬，如“探測過電流信號，發(fā)出聲光信號報警…儲存各種信號和操作試驗信號…等”，這不是漏電報警系統(tǒng)的范圍，而是供配電系統(tǒng)管理的范圍，監(jiān)控功能重復(fù)，不必再去另搞一套;《高規(guī)》中還要求針對漏電電流、過電流等，能準(zhǔn)確報出故障線路地址，監(jiān)視故障點的變化，這又將事情復(fù)雜化。當(dāng)前，建筑物的規(guī)模愈來愈大，線路和電氣設(shè)備愈來愈多，要考慮按照以上標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的代價太大，是否值得?
（2）《規(guī)范》又規(guī)定，“漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)可獨立設(shè)置，也可與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)或BA系統(tǒng)集成”。一個建筑物中，保護(hù)系統(tǒng)不應(yīng)搞得太多，否則過于復(fù)雜，不好管理，如沒有特殊需要，應(yīng)將性質(zhì)和功能相同或接近的保護(hù)系統(tǒng)，盡可能集成為一個系統(tǒng)。漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)側(cè)重于火災(zāi)隱患的先兆預(yù)警，告訴有關(guān)人員去檢查原因和組織維修，不使事故擴(kuò)大，是屬于線路和電氣設(shè)備發(fā)生故障的范疇;而火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，側(cè)重于火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生，有煙霧或熱量產(chǎn)生，人員需要緊急疏散和組織撲救，是發(fā)生火災(zāi)的緊急信號，這是兩種不同性質(zhì)但又相互關(guān)聯(lián)的信號。
因此，漏電報警系統(tǒng)是否自成系統(tǒng)或與其它系統(tǒng)(FA系統(tǒng)或BA系統(tǒng))集成，應(yīng)視具體工程而定。
1）一般建筑物：在漏電監(jiān)測點不太多的情況下，可以與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)相連接。因為在需要裝設(shè)漏電保護(hù)的區(qū)域或場所，一般都設(shè)有消防火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，漏電保護(hù)裝置的動作信號和檢測到的漏電電流(經(jīng)過變送器)，可以在就近很方便地接入消防輸入模塊，傳送到消防控制室(經(jīng)常有人值班)，這樣就可充分利用消防系統(tǒng)中的設(shè)備資源和人力資源，也便于集中統(tǒng)一管理，節(jié)省大量投資。但這兩種信號的顯示應(yīng)有明顯的區(qū)別。
2）大型建筑物：在漏電監(jiān)測點比較多的情況下，需要設(shè)置獨立的漏電監(jiān)測報警系統(tǒng)作為電氣設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)，進(jìn)行BAS管理，不宜與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)相連，避免火災(zāi)自動報警系統(tǒng)受到過多的干擾。
3 漏電保護(hù)裝置裝設(shè)在單相或三相上，其檢測到的電流是不同的
為了使裝設(shè)的漏電保護(hù)裝置能達(dá)到防止電氣火災(zāi)的目的，對裝設(shè)的方式是否合適，裝設(shè)單相漏電保護(hù)還是裝設(shè)三相漏電保護(hù)呢應(yīng)做具體分析。
3.1漏電保護(hù)裝置裝設(shè)在單相上（見圖1、圖2）
單相線路上裝一個電流互感器，作為檢測漏電電流的探測元件，使相線和中性線“N”穿過電流互感器，此時檢測到的電流為:
（1）正常情況：單相配電系統(tǒng)的正常泄漏電流■La等于通過漏電保護(hù)裝置的相線電流■a和中性線電流■n瞬時值的矢量和。即
■La=■a+■n（1）
（2）事故情況：相線發(fā)生非金屬性單相接地短路(對地產(chǎn)生電弧)，設(shè)接地短路電流為■d，則漏電電流
■LΣ=■A+■N=■La+■d=■a+■n+■d（2）
由此可見，單相配電系統(tǒng)事故時的泄漏電流■LΣ，等于通過漏電保護(hù)裝置的相線電流IA和中性線電流IN瞬時值的矢量和，亦即是漏電保護(hù)裝置的檢測裝置裝設(shè)在單相上，在正常情況，可以檢測到線路和設(shè)備的正常泄漏電流，事故時又能檢測到正常泄漏電流和接地短路電流兩部分電流的矢量和，當(dāng)ILΣ的有效值大于漏電保護(hù)裝置動作電流的設(shè)定值時，漏電保護(hù)器動作，發(fā)出信號或脫扣跳閘。
3.2漏電保護(hù)裝置裝設(shè)在三相上
三相線路上裝一個大電流互感器，作為檢測漏電電流的探測元件，使三根相線和中性線“N”都穿過電流互感器（見圖3）。此時檢測到的電流為：
（1）如供電系統(tǒng)無故障，亦無正常泄漏電流(理想情況)時，不論供電系統(tǒng)是否平衡，漏電保護(hù)裝置檢測到的電流均為零，即
■A+■B+■C+■N=0（3）
（2）事實上，三相線路和設(shè)備正常時總有一些正常泄漏電流，此時三相正常泄漏電流瞬時值的矢量和為：
■L=■LA+■LB+■LC=■A+■B+■C+■N（4）
通過漏電保護(hù)裝置的泄漏電流值為:
■L=■LA+■LB+■LC（5）
（3）假如三相正常泄漏電流平衡
■LA=■LB=■LC則■L=0（6）;
此時三相漏電保護(hù)裝置檢測到的正常泄漏電流為零;
（4）假如三相正常泄漏電流不平衡
如：■LA=■LC≠■LB則■L≠0（7）
此時三相漏電保護(hù)裝置檢測到的電流為三相不平衡的正常泄漏電流，其大小與不平衡程度有關(guān)，見圖4中的附表1。
現(xiàn)在假定在A相上又發(fā)生非金屬性單相接地短路（對地產(chǎn)生電弧），其短路電流為Id=300m■；此時三相漏電保護(hù)裝置檢測到的漏電電流為：
（5）在三相正常泄漏電流平衡時：
■L=■LA+■LB+■LC+■d=300mA
此時正常泄流電流為零，但能檢測到事故短路電■d=300mA見圖5。
（6）從圖6和附表2中可看出，在三相正常泄漏電流不平衡時：
■L1＜■L2＜■L3
此時檢測到的是不平衡的正常泄漏電流及事故短路電流的矢量和，其電流大小應(yīng)視不平衡的程度而定。在某種情況下，三相檢測到的電流可能會比事故相的短路電流或最大相的不平衡電流還小，不能反映每相真實的漏電電流的情況。
從以上分析可以得出以下結(jié)論:
（1）在單相配電系統(tǒng)中，單相漏電保護(hù)裝置正常時，檢測到的電流為線路和設(shè)備的正常泄漏電流，發(fā)生單相非金屬性接地短路時，檢測到的電流為正常泄漏電流和接地短路電流的矢量和。
（2）在三相正常泄漏電流平衡的情況下（理想情況），三相漏電保護(hù)裝置檢測到的電流為零；在三相正常泄漏電流不平衡的情況下，三相漏電保護(hù)裝置檢測到的是三相不平衡的正常泄漏電流。
（3）目前生產(chǎn)的三相漏電保護(hù)裝置的探測器（或三相漏電斷路器）的檢測漏電電流的原理，大多是所有相線和“N”線都穿過一個電流互感器，其額定漏電動作電流（額定剩余動作電流）是按采集到的三相不平衡電流設(shè)定的，如用在三相進(jìn)線、單相配電的情況，三相漏電斷路器的動作不能反映各相實際的漏電情況，有可能漏電保護(hù)裝置或漏電斷路器還未動作，但有的相線漏電電流可能已超過引發(fā)火災(zāi)電流的最小限值，因此以上結(jié)構(gòu)的三相漏電保護(hù)裝置或三相漏電斷路器，適用于在三相正常泄漏電流平衡或基本平衡的回路中。
（4）重要場所中，平時需要監(jiān)控每相正常泄漏電流的變化；事故時又要監(jiān)控全部的漏電電流。此時漏電保護(hù)的檢測裝置應(yīng)具有三個獨立的電流互感器或三個單相的漏電斷路器，并分別裝設(shè)在每個相線上，每相的“N”線必須通過各自的電流互感器（見圖7）。
4 漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)計
4.1漏電保護(hù)在一般住宅樓中的裝設(shè)
《住宅規(guī)范》GB50096-1999規(guī)定：“每棟住宅的總電源進(jìn)線斷路器，應(yīng)具有漏電保護(hù)功能”。經(jīng)過多年的實踐，有較多的資料表明，安裝在住宅樓總進(jìn)線開關(guān)處的RCD（其動作電流采用300mA，有的采用500mA），一旦跳閘，維修人員很難找到故障點，在未查清故障并排除故障以前很難合閘，中斷供電時間過長，則影響生活用電，有些地方感到裝了RCD反而不好用，于是將已安裝的RCD又拆卸了。
筆者認(rèn)為，以上情況首先應(yīng)該明確漏電保護(hù)的報警信號是預(yù)告警信號。《住宅規(guī)范》只規(guī)定總電源進(jìn)線斷路器應(yīng)具有漏電保護(hù)功能，并沒有規(guī)定一定要跳閘，可以只發(fā)預(yù)警信號，告訴有關(guān)人員去查找問題，組織維修，這就不存在亂跳閘和亂停電的問題。現(xiàn)在的問題是，發(fā)出的報警信號往哪里送?報警后，哪個部門來處理?這些組織管理上的問題，需要多方協(xié)調(diào)解決。
除以上管理問題外，總斷路器經(jīng)常跳閘還應(yīng)考慮以下因素:
（1）在設(shè)計階段，無法實測正常的泄漏電流值，只能按現(xiàn)有資料估算。由于正常泄漏電流與多種因素有關(guān)，項目建成后，正常泄漏電流，由于某種因素的影響增大了，超過了原設(shè)計漏電保護(hù)動作電流的預(yù)計值，使漏電斷路器跳閘。因此，項目建成后必須對漏電斷路器按實際的漏電電流進(jìn)行校驗，亦應(yīng)采用可調(diào)式的漏電斷路器;
（2）住宅供電，一般采用TN-C系統(tǒng)供電，在進(jìn)戶處設(shè)置重復(fù)接地，PE線和N線在此連接并接地，使TN-C系統(tǒng)變成TN-C-S系統(tǒng)，進(jìn)戶后“N”線應(yīng)與相線一樣保持絕緣，使建筑物內(nèi)的“N”線只有一點接地，安裝時不慎，有可能在建筑物內(nèi)的“N”線與其它的接地裝置或“PE”線相碰接，即形成“N”線的多點接地，產(chǎn)生雜散電流，使RCD誤動;
（3）有些施工單位錯誤地認(rèn)為，“PE”線和“N”線在重復(fù)接地處已經(jīng)連接并接地了，將“N”線當(dāng)做“PE”線使用，在連接設(shè)備或插座時，將“PE”線和“N”線接錯，使RCD誤動;
（4）穿管敷線時不文明施工，破壞了導(dǎo)線或電纜的絕緣，留下了接地的隱患。
一般住宅供電以三相進(jìn)線單相配電者居多，三相正常泄漏電流一般是不平衡的，裝設(shè)在主斷路器處的三相式漏電斷路器或漏電保護(hù)裝置，不可能監(jiān)控每相漏電電流的實際變化，因此建議采取下列方案:
1）一棟樓中的每個單元一般都有一個電表箱(或總配電箱)，在電表箱內(nèi)每個用戶出線處裝設(shè)單相兩極的RCD，用戶的配電線路和設(shè)備均在漏電斷路器的保護(hù)范圍內(nèi)，平時可檢測到每戶漏電電流的變化情況，事故時也反映真實的全部漏電電流，到達(dá)設(shè)定值時發(fā)出信號，不脫扣跳閘，這個方案設(shè)備集中，每戶漏電情況直觀，容易發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，檢查方便、停電范圍小，投資雖增加一些，但沒有以上缺點，易操作、故障點易發(fā)現(xiàn)并好維修。
2）在總進(jìn)線處裝設(shè)具有三個獨立的電流互感器或三個單相的漏電斷路器，分別裝設(shè)在每個相線上，并且每相的“N”線必須通過各自的電流互感器，見圖9（b）。這個方案可直接監(jiān)控每個相的正常漏電情況，只要其中有一相事故，即可發(fā)出預(yù)告警信號，停電范圍比（1）稍大一些，但投資小，檢查亦比較方便。
如果住宅小區(qū)有消防控制室(或總值班室)，除單元電表箱上有信號指示外，還可以將每個單元電表箱內(nèi)的漏電斷路器的動作信號（無源常開接點）接入消防自動報警的輸入模塊（見圖8）。
一個單元一個地址碼，傳送到消防控制室的消防自動報警控制器，組成一個包括漏電保護(hù)在內(nèi)的消防自動報警系統(tǒng)，漏電斷路器只發(fā)出聲光信號，不脫扣跳閘、不停電、不影響生活，如能及時組織維修，即能及時發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)隱患，能有效防止電氣火災(zāi)，在消防控制室內(nèi)的漏電保護(hù)信號和火災(zāi)報警信號的顯示，應(yīng)有明顯區(qū)別。
4.2漏電保護(hù)在高層建筑中的裝設(shè)
高層建筑一般采用干線式供電，干線采用母線槽或分支電纜，電能通過干線和層配電箱，送到各層的用電點，如該層沒有火災(zāi)危險性大的用戶、人員密集的區(qū)域和重要的房間，三根相線的正常泄漏電流相對來說亦較小，而且基本上是平衡的，則可在每層總配電箱的總開關(guān)處，安裝三相漏電保護(hù)裝置見圖9（a）。
如層內(nèi)除一般的用戶以外，還有火災(zāi)危險性較大的場所或重要的房間，如娛樂場所、網(wǎng)吧、重要的檔案庫等，需要隨時監(jiān)視正常泄漏電流的變化情況，則應(yīng)在層總配電箱內(nèi)裝設(shè)單相漏電保護(hù)裝置，其接線見圖9（b）。
此時除漏電保護(hù)裝置的預(yù)報警無源常開接點，通過消防輸入模塊傳送到消防自動報警控制器外，還應(yīng)設(shè)有通訊總線，將采集到的漏電電流的數(shù)值傳送到漏電電流控制機(jī)，實現(xiàn)遙測、遙控，集成一個包括漏電火災(zāi)報警在內(nèi)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。
高層建筑中的用電設(shè)備，除由干線供電外，還有直接從變電所或總配電站用放射式供電的用戶，這些用戶大多是三相用電設(shè)備，還有個別的單相用電設(shè)備，可根據(jù)用電設(shè)備的重要性，在供電始端裝設(shè)三相或單相漏電保護(hù)裝置解決予以，但應(yīng)注意，一旦漏電保護(hù)裝置切斷電源時，會造成事故或重大經(jīng)濟(jì)損失的電氣裝置或場所(如公共場所的疏散通道照明、應(yīng)急照明，消防電梯及確保公共場所的安全設(shè)備，消防電源、防盜照明電源、其它不允許停電的特殊設(shè)備和場所)應(yīng)裝設(shè)動作于信號的漏電保護(hù)裝置，將信號發(fā)給消防值班室，由值班人員視情況采用手動方式處理，確保了重要設(shè)備供電的不間斷性和用電的安全性。
5 結(jié)束語
（1）設(shè)置漏電報警系統(tǒng)是防止電氣火災(zāi)的有效手段，是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的預(yù)報警系統(tǒng)，又屬于供配電系統(tǒng)電氣故障的監(jiān)控范圍，是否自成系統(tǒng)或歸屬到FA系統(tǒng)還是BA系統(tǒng)，應(yīng)視工程實際情況而定，不必好大喜全，力求簡單有效；
（2）根據(jù)工程的實際需要，正確選擇單相式或三相式的漏電保護(hù)裝置，才能起到應(yīng)有的作用
滬公網(wǎng)安備31010802001143號
