摘要
现代社会飞速发展，工匠精神的提倡使建筑施工工艺越来越讲究美观化，功能化，智能化。人民生活水平的提高，使得电能作为清洁能源被大量的使用，家用电器、新兴的各种机器人、新能源汽车各种新事物的出现，所使用的电能量增加，因此电负载持续增加。电力线路的复杂化以及敷设路径的隐蔽性，导致电气火灾隐患时刻威胁人民，低压电网具有长期运行的特点，有些微弱的不影响系统运行的故障常常被忽视，久而久之，这些微弱的故障点老化漏电引起火灾。因此，研究电气原因引起的火灾并研制出相关检测设备显得尤为重要。 本文首先对引起火灾的各种电气故障进行分析，由于电气类故障引起火灾并非一蹴而就，往往有缓慢的发展过程，在这个过程中强电类保护装置并不能起到保护作用，通过理论和计算分析，研究得出将剩余电流作为监测对象能更好的反映线路情况的结论。 其次，研究了剩余电流的基本理论和算法。线路中直接监测的剩余电流除了正弦波外，还包含高次谐波和噪音等干扰信号，剩余电流信号的处理不仅需要判断报警还需要滤波得到干净的信号。因此本文对滤波算法和报警算法进行比较研究，得出傅里叶变换和斜率算法能够实现工程效益最大化。 第三，针对剩余电流检测的电气火灾监控系统设计并进行Multisim软件仿真验证，以二总线技术作为系统的通讯模式，完成了监控设备、电子编码器、探测器等各部件的电路设计。电子编码器具有地址编码和报警值设定的功能，监控设备的作用是监控各个探测器的状态，当线路出线故障后报警，设备还可将故障信息进行储存和打印，主备用电源的切换功能使得设备在较短的周期内持续供电。 最后，本文设计的剩余电流式火灾监控设备已经应用到西成客专剑门关站房配电系统中，系统运行良好，功能正常，已通过消防部门验收，具有非常实用的工程价值。
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