1、建筑電氣系統故障的診斷研究摘要：在實際中，電氣系統出現故障的次數十分頻繁，影響人們的正常生活。特別是在高層建筑中，如果電氣系統發生故障，電梯就無法使用，給人們的生活帶來很多不便。除了電梯還有很多應用的電氣設備，對人們的生活和工作都有很大的影響。為了保障人們的生活不受影響，保證建筑的使用更能的完善，應該增加對此問題的關注度。關鍵詞：建筑電氣系統；故障；診斷一、接地故障電弧性短路產生的機理接地故障電弧性短路是帶電導體對地短路，是以電弧為通路的電弧性短路（如圖1）。而電弧引起的局部溫度可高達30004000，很容易烤燃附近可燃物質引起火災，但由于接地故障引起的短路電流較小，不足以使一般斷路器動作跳閘
2、切斷電源，所以電弧性短路引起火災危險遠大于其他電氣火災。電弧性短路由于故障點接觸不良，未被熔融而迸發出電弧或電火花。由于發生電弧性短路的故障點阻抗較大，它的短路電流并不大，空氣開關或其他過流保護裝置難以動作（保險絲一般不會被熔斷），從而使電弧持續存在。同時，在實際工程中，很多場所又限制了漏電斷路器的功能，重要場所漏電斷路器僅動作于報警，使得漏電斷路器失去了本身的意義，而報警又不能及時被知曉，火災發生的概率大大增加。據測，接地故障電弧性短路其短路電流受阻抗，電弧長時間延續，僅略大于0.5A的電流產生的電弧溫度即可高達30004000，足以引燃任何可燃物，而且電弧的維持電壓低至20V時仍可使電弧連
3、續穩定存在，難以熄滅。這種短路電弧常成為電氣火災的點火源。圖 1 接地故障電弧性短路機理 圖 2 a， b， c， d 點為電弧性短路點二、接地故障電弧性短路的危險性在電氣線路短路起火事故中，接地故障電弧性短路引發的火災概率遠高于帶電導體間的電弧性短路引發的火災概率，這首先是因為接地故障概率遠大于帶電導體間的短路概率，其根本原因之一是帶電導體對地的絕緣水平總是低于帶電導體之間的絕緣水平，原因之二是電氣線路施工時，穿鋼管拉電線、電纜時帶電導體絕緣外皮與鋼管間的摩擦易使絕緣受損。一旦發生接地故障，由它引起危險電弧的幾率也遠大于帶電導體間產生危險電弧的幾率，這可用圖2來說明。圖中a，b，c和d各為相
4、線、中性線和PE線的連接端子。a，b兩端子如連接不良或不導電，設備將不運轉或運轉不正常，可及時覺察予以修復，不致引發事故。但PE線的端子c，d不導電或導電不良卻不易覺察，因設備仍能照常運轉，這時c，d端子的連接不良將成為一個事故隱患而持續存在。若一旦發生圖1所示碰外殼接地故障，如果c，d端子不導電，設備外殼對地帶相電壓而導致電擊事故。如果c，d端子導電不良，端子處將迸發電火花或電弧，很易引起火災。三、剩余電流式電氣火災監控系統的原理1、利用電流互感器檢測電流的原理參照圖3，如果導線中流過的電流為i1，i1在其周圍將產生電磁場，電磁場的強弱與導線中的電流大小成正比。電流互感器為高導磁率器件，把它
5、置于電磁場中，在其次級線圈中將感應出交變電流i2來。i2=i1/n，其中n為互感器的匝數?？梢?，i2與i1成正比。圖 3 用互感器提取電流信號 圖 4 漏電電流檢測2、漏電檢測如圖4所示，在正常情況下，L線及N線里流過的電流大小相等，方向相反。如果線路絕緣劣化，例如L線對地形成電阻，其電流為IR，此時：I1=I2+IR，則IR=I1-I20。在圖中的a處如果將電流互感器套住L線和N線，則電流互感器的線圈中將感應出與IR成正比的電流。將電流互感器安裝在b處，同樣也可以檢測出IR。我們將IR稱為漏電電流，其數值大小反映了配電線路及電氣設備的電氣絕緣性能。另外，由于IR是I1和I2的差值，所以也將I
6、R稱為剩余電流。電氣火災漏電探測報警器由電流互感器和儀器本體構成，儀器本體具有將電流互感器提取的漏電電流信號進行放大、變換、處理及輸出的功能，也有控制其它電氣開關或設備動作的功能。3、剩余電流式電氣火災監控系統的作用不僅僅是我國，在國際上情況也大多相似，對于一個先進的機械設備，還有航天飛行設備有已經建立相應的故障診斷系統?？墒墙ㄖ姎庀到y卻沒有相應完善的診斷技術，一般情況下都是技術人員進行人工故障排查。主要原因基本上可以說是兩點，建筑電氣系統因為其特性所以電壓不高，在處理時沒有很大的危險，而且處理比較容易，所以往往更容易被忽略，相關的技術人員一般都把關注度放到其它大型電氣系統上。還有就是建筑電
7、氣系統十分復雜，這就使得發生故障的時候進行故障診斷的難度系數很大。但是建筑為人們提供生活和工作的建筑空間，在建筑內部有著龐大的電氣網絡，這些電氣和人們密不可分，對人們的生活生產有著重大意義。剩余電流式電氣火災監控系統是一種在線實時監測用電系統絕緣狀態的智能化電子裝置，用于防止線路及設備絕緣老化或機械損傷產生漏電導致接地故障而引起的電氣火災。當漏電電流達到報警設定值時儀器發出聲光報警信號，數字顯示漏電電流，指示故障方位，并可識別漏電類型；不受用電系統的容量限制，既可監測整個單位的絕緣狀況，也可用于監測一個單位中的局部負載；電流互感器為全屏蔽結構，抗干擾能力強，不會產生誤動作；通過聯網還可以構建多點檢測集中報警的監控系統。實際上，漏電斷路器和剩余電流式電氣火災監控系統是相輔相成的，配套使用效果最佳。前者安裝在負載終端線路上，主要用以切斷電源防止終端的人身電擊；后者安裝在用電單位變壓器中性線接地線上或分配電盤處，隨時檢測用電單位整體或干線的漏電電流，如超過設定值即自動報警，主要用于預防漏電引起的電氣火災。參考文獻：1王亞慧，張龍，韓寧.建筑電氣系統故障診斷方法研究J.計算機仿真.2014（02）
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