谁知道剩余电流式火灾探测器的结构图和工作原理？

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谁知道剩余电流式火灾探测器的结构和工作原理？

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剩余电流动作电气火灾监控系统

简介： 为了预防和减少电气火灾，应在线监测220/380 V供电线路的绝缘状态，可以使用电气火灾监控系统进行漏电检测并实施报警。电气线路或电气设备一旦漏电并超过额定值时，报警器立即发出声光报警信号并显示漏电电流大小……
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1 电气火灾的防范

为了预防和减少电气火灾，应在线监测220/380 V供电线路的绝缘状态，可以使用电气火灾监控系统进行漏电检测并实施报警。电气线路或电气设备一旦漏电并超过额定值时，报警器立即发出声光报警信号并显示漏电电流大小。从发生接地电弧到引起火灾以至火势蔓延，需要一段时间，这有足够时间去检查并排除故障提前预报，能有效地避免电气火灾的发生。报警但不切断电源，可以避免电源开关跳闸引起整个建筑物的停电，既保证了用电安全又保证了供电的不间断性。

为了保证人民生命财产安全，严格执行GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》规定的防范措施，在建筑物的电源进线处及干线上安装电气火灾监控系统是十分必要的。

2 电气火灾监控系统原理

2.1 原理方框图

监控系统是由电流互感器、监控探测器、报警器或控制器构成的电气火灾实时监测并实施报警或切断电源的装置，其系统组成方框图如图1所示。

电流互感器为传感器件，由它提取的漏电信号，经放大、AC/DC变换、A/D变换、CPU处理后，送至输出级。输出信号经总线输往监控设备。监控设备接收的漏电信息经CPU处理后，送往报警器、显示器、信号输出级。报警器由报警指示灯、蜂鸣器组成，显示器由三位数码管（LED）组成，用以显示漏电电流大小，信号输出级输出各种报警及控制信号，用于附加报警及切断电源等。监控设备还有信号存储及打印功能，供随时查询。

另一种监控系统由电流互感器、漏电探测报警器构成，探测报警器集探测报警于一体，称为电气火灾监控探测报警器或漏电探测报警器，其原理与第一种监控系统是相同的。系统组成方框图如图2所示。这种探测报警器安装使用极其方便，是被广泛采用的监测装置。

2.2 监控系统的三种组成方式

①电气火灾监控系统由电流互感器、漏电探测器、漏电报警器组成。探测器、报警器以有线方式连接如图3所示。

②电气火灾监控系统由电流互感器、漏电探测报警器组成，探测报警器由第一种的探测器与报警器组合而成。为了实现远程报警，可以再增加远程报警盒如图4所示，探测报警器与远程报警盒以有线方式连接。

③电气火灾监控系统由电流互感器、监控探测器与监控设备组成，监控探测器与监控设备以总线方式连接如图5所示。漏电及故障等信息由监控探测器通过总线传至监控设备。

3 电气火灾监控系统安装方式

3.1 低压配电系统总剩余电流检测

如果想监测本单位用电系统的总体绝缘状态，可以检测系统的总剩余电流，前提是单位需有独立的变电系统。电流互感器安装于变压器接地线中以提供剩余电流，探测器、报警器可以选用分体式或一体化结构，如图6所示。

此种剩余电流检测要求供电系统的接地形式为TN-S系统。

3.2 干线剩余电流检测

干线指低压配电线路的主要支路，此种安装方式比较简单，电流互感器安装于干线线路中，检测的信号是互感器以后线路及负载产生的剩余电流，如图7所示。

3.3 多路干线剩余电流检测

以8路检测为例：8个电流互感器分别装于配电盘的各输出干线上如图8(a)、(b)所示。

4 电气火灾监控系统安装注意事项

4.1 分级保护

为了缩小发生人身电击事故和接地故障切断电源时引起的停电范围，通常在供电线路的不同地点安装三级（或两种）不同容量的剩余电流保护装置，以形成分级保护。根据用电负载及线路情况，一般分两级或三级保护。适用于城镇和农村第一级和第二级保护，其具体安装图在GB 13955-2005中已有明确规定。

4.2 安装注意事项

4.2.1 系统剩余电流检测

在系统接地型式为TN-C-S系统中，变压器低压侧出线为PEN线对地是绝缘的。

PEN经接线端子分成N线与PE线后，N线不再接地。这时，电流互感器必须安装在PEN线分成PE线、N 线后的PE线的中间段上，如图6。

4.2.2 干线剩余电流检测

对220 V供电系统，电流互感器只要套住二根电源线即可，要求其中的N线不得再重复接地。

对于380 V配电系统，电流互感器必须同时套住L1、L2、L3、N线，PE线不得穿过互感器，同时N线此后不得再接地。

在接地型式为TN-C系统中，必须将其改造为TN-C-S、TN-S或局部TT系统后，才可以安装使用报警式剩余电流保护装置。

4.2.3 互感器的安装

电流互感器应安装易于检修的地方，互感器的安装没有方向问题。对插式互感器安装时无需断线、断电，互感器可以直接挂在线上，也可以固定在配电盘上，但安装时应注意安全。

4.2.4 报警值的设定

剩余电流报警设定值必须大于被测电路的泄漏电流值，可以使用装置的预检功能，检测被测电路的实际泄漏电流值，通常报警设定值取值不小于泄漏电流值的两倍。

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微软首次展示Windows 8 6月2日早间消息，微软周三在D9大会中首次向外界展示了Windows环链电动葫芦 8系统。通过Windows 8，微软将对已经面市25年的Windows系统进行重大调整。以下是新浪科技的报道。 Windows 8的基本目标是在平板电脑和电动葫芦桌面电脑上创造同样好的用户体验。微软Windows业务总裁史蒂芬·辛诺夫斯基(Steven Sinofsky)表示：“我们不会有折中方案，这对我们很重要。”Windows 8用户界面的核心是新的开始页面。这一基于卡片(Tile)的界面的类似于Windows Phone 7。用户所有的程序都以卡片的形式被展示出来，并可以通过触摸点击而启动。Windows 8支持两类应用。一类是传统的Windows应用，这类应用在桌面上运行，与Windows 7系统中类似。另一类应用以HTML5和Javascript开发，更类似于移动应用，在运行时全屏。作为Windows 8的一部分，IE10已经被配置成这种模式，其他一些用于查看股票行情和天气的应用也被配置成这种模式。尽管微软没有公布更多细节，但开始页面中很明显有一个指向应用商店的链接。可以确认，微软将效仿苹果，在Windows系统中推出应用商店服务。辛诺夫斯基指出，iPad中的一些元素是此前Windows不具备的，包括触控优先的界面、应用发布机制，以及面向第三方开发者的业务模式。Windows 8在设计中将解决这3方面的问题，同时保持对以往Windows系统软件的支持。 belstaff leather jackets belstaff sale belstaff jackets motorcycle jackets belstaff herve leger herve leger sale herve leger dresses herves leger shanghai massage shanghai escort massage shanghai massage in shanghai shanghai escort massage shanghai shanghai massage massage in shanghai 手拉葫芦 吊装带 离心泵 磁力泵 油桶泵 电动葫芦 起重滑车 隔膜泵 消防泵 污水泵 上海飞卓电子科技有限公司
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近年来， 全国火灾事故呈上升趋势， 而在火灾事故中， 电气火灾的比例居高不下， 占火灾年均发生次数的27%，损失占火灾损失的52%，每年火灾造成的人员伤亡和财产损失巨大，预防和有效遏制电气火灾的任务已经迫在眉睫。国家有关部门相继制订或修改了有关标准规范，要求在建筑中设置电气火灾监控报警系统。本文根据电气火灾监控系统的新标准（GB14827-2005），设计了一智能型剩余电流式电气火灾监控探测器，它既可以单独使用，也可以通过RS485 　　　　设计的装置应符合《电气火灾监控系统》（GB 14287-2005）、《剩余电流式电气火灾监控警装置》（GB14287.2-2005）、《设计建筑防火规范》（GB 50096-2006）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045-2005）、《建筑电气火灾预防要求和检测方法》和《剩余电流动作保护装置的安装和运行》（GB13955-2005）等标准。

　　2.2 　　电气火灾监控系统是由电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器组成，系统应当满足《电气火灾监控系统》（GB 14287-2005）的要求。当被保护的线路中的被探测参数超过报警设定值时，电气火灾监控系统能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位。

　　电气火灾监控设备能接受来自电气火灾监控探测器的报警信号， 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。

　　剩余电流式电气火灾监控探测器可以探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数的变化，按工作方式可以分两类：一是独立式探测器（具有监控报警功能的探测器），二是非独立式探测器。本文设计了一智能型独立式探测器。

　　2.3　　正常情况下，电路中没有发生设备漏电或接地故障时，如图1 所示，根据电路原理可知， 三相四线电源的电流相量和等于零，即Ia+Ib+Ic+In=0 ，在电流互感器中产生磁通的矢量和等于零。此时，二次线圈中感应电流IL=0，因此线路正常供电。当电路中发生设备漏电或故障接地时， 例如出现故障漏电电流Z I ， 则三相四线电源的电流相量和将不等于零，即Ia+Ib+Ic+In≠0 ，在电流互感器中产生磁通的矢量和也不等于零， 此时，二次线圈中有感应电流，即剩余电流IL≠0 。

　2.4 设置电气火灾探测器的必要性

　　电气接地故障中电弧性对地短路是引发电气火灾的重要原因。电弧性对地短路具有很大的阻抗和电压降， 它限制了故障电流， 使过电流保护器不能动作或不能及时动作来切断电源，而几百毫安的漏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引起火灾。况且， 用电设备分布在建筑物的各个角落， 危害范围广， 如不对系统的漏电进行监测和防控， 就会对人身和财产安全构成威胁，存在很大的火灾隐患。剩余电流式电气火灾监控探测器能准确监控电气线路的故障和异常状态，能有效预防常见的因漏电导致接地电弧所引起的建筑物电气火灾事故。为了保证人民生命财产安全，在建筑物的电源进线处及干线上安装剩余电流式电气火灾监控探测器十分必要。

　　　3.1 系统基本功能

　　智能型剩余电流式电气火灾监控探测器集剩余电流、短路、过载、过压和欠压（缺相）等电气故障的监测、分析、报警及控制于一体。主要具有以下功能：

　　（1） 具有漏电电流、过电流长延时、过电流短延时和短路瞬时保护功能，组成所需的保护特性。智能设定漏电电流、过电流长延时、过电流短延时和过电流瞬时的整定值及预警值。另外还具有过欠压报警功能、缺相报警功能。

　　（2） 显示并储存故障发生点的线路地址、故障类型、故障发生时间和漏电电流、三相电流值。可记录多达1000 条历史故障，长期保存，直到用指令删除。

　　（3） 采用 RS485 总线通讯技术，可以利用总线与主机构成主从式监控系统， 实现用户连网， 在一台电脑上可对1～250 台智能探测器在线远程监控，随时检查各用户安全用电情况， 随时接通或分断各用户供电线路。

　　（4） 有预报警功能，当接近动作参数时提前报警、超标报警脱扣的人性化智能控制策略，以超前主动防护模式， 采用智能化控制结构， 对电力运行线路安全状况进行数据记录和控制，并能够远程实现指定节点的显示并储存故障发生点的线路地址、故障类型、故障发生时间和漏电电流、三相电流值。可记录多达1000 条历史故障，长期保存，直到用指令删除。

　　（3） 采用 RS485 总线通讯技术，可以利用总线与主机构成主从式监控系统， 实现用户连网， 在一台电脑上可对1～250 台智能探测器在线远程监控，随时检查各用户安全用电情况， 随时接通或分断各用户供电线路。

　　（4） 有预报警功能，当接近动作参数时提前报警、超标报警脱扣的人性化智能控制策略，以超前主动防护模式， 采用智能化控制结构， 对电力运行线路安全状况进行数据记录和控制，并能够远程实现指定节点的通信模块、报警器及按键和显示等几部分构成的， 如图2 所示。

　　　　其主要工作原理：把从电流互感器和线性光隔器取得的三相电流、漏电及电压信号进行调理后，输入到单片机的A/D 转换， 单片机对其进行采样后进行分析， 输出相应的显示及报警信号等。其分析的结果也可以通过RS485 总线传送到上位机。

　　　3.2.2 剩余电流检测电路

　　剩余电流检测电路是一个零序电流互感器。被保护的相线、中性线穿过环形铁心， 构成了互感器的一次线圈， 缠绕在环形铁芯上的绕组构成了互感器的二次线圈， 如果没有漏电发生， 这时流过相线、中性线的电流向量和等于零， 因此在二次线圈上也不能产生相应的感应电动势。如果发生了漏电，相线、中性线的电流向量和不等于零， 就使二次线圈上产生感应电动势，这个信号就会被送到中间环节进行进一步的处理， 如图3 所示。

　　处理后的信号送入到单片机中，单片机每个周期采样20 个点，根据式（1）可以计算出剩余电流的有效值。

　　　其中X 为采样值。

　　3.2.3 三相电压电流检测

　　电压检测由线性光隔器、运算放大器和整流滤波电路路组成。由于探测器对电压的精度要求不高，采用光隔器可以大大减小系统的体积。

　　电流检测由三相交流互感器、运算放大器和整流滤波电路组成。其中三相交流互感器把电流转换为电压信号，经运算放大器构成的电路调理后整流滤波输入到单片机的A/D 转换器进行转换。

3.2.4 RS485 总线硬件电路

　　图4 RS485 总线硬件电路。探测器与上位机采用RS485 总线通信，一台主机可以控制多达250 台探测器，RS485 通信系统采用主从式结构，从机不主动发送命令或数据，一切都由主机控制。

　　因此在一个通讯系统中， 只用一台上位机作为主机， 其它各台从机之间不能通信，即使有信息交换也必须通过主机转发。与上位机通信硬件电路如图4 所示。