安科瑞 邱紅

 

　　江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

 

　　摘要：大型公共建筑，商業建筑人員密集、社會關注度高，其電氣火災預防十分重要。鑒于商業辦公樓、大型商場、生活小區、基礎設施、商場等人員密集區域的特性，國家和各地區已經制定了相關電氣火災防范的強制規定。而在上述的各種人員密集型場所安裝電氣火災監控系統可以有效的預防電氣火災的發生。本文通過介紹安科瑞Acrel-6000/B電氣火災監控系統在中外運長航上海世博辦公樓電氣火災監控系統項目中的應用，簡析相關國家標準和設計規范，概述電氣火災監測系統在電氣火災預防方面的具體架構以及其*性。
 

　　關鍵詞： 辦公樓；電氣火災；商業建筑；安科瑞；
 

　　0 前言
 

　　近十年的火災事故中，電氣火災居*，且年均發生次數占火災年均總發生次數的27%，占重特大火災總發生次數的80%，且損失占火災總損失的53%，而發達國家每年電氣火災發生次數占總火災發生次數的8%~13%。事實上，電氣火災已成為消防安全的主要致災因素，不僅次數多、損失大，而且多年來一直居高不下。商業飯店人員來往密集、流動性大、公共關注度高，其配電系統電氣火災的預防顯得更加重要。
 

　　商業建筑電氣火災預防主要有以下幾個方面：
 

　　安科瑞電氣股份有限公司自主研發的研發的安科瑞Acrel-6000/B電氣火災監控系統能夠實時監測各個重要回路的漏電流等參量來實現電氣火災的預防。本系統后臺在顯示各個探測點位數據的同時，還提供越限聲光報警、人性化的界面等功能。本系統實現了配電系統的24小時無人實時監控，減少了人力成本，提高了電氣火災隱患的排除效率。
 

　　本文就電氣火災系統在中外運長航上海世博辦公樓項目中的應用，簡單介紹安科瑞Acrel-6000/B電氣火災系統的實際應用和其實際意義。
 

　　1  項目概況
 

　　中國外運長航集團世博辦公樓項目位于世博園區B片區，于2012年12月11日開工建設，項目建設用地5295平方米，項目總建筑面積33035平方米，其中地上10層辦公樓建筑面積16192平方米，地下3層建筑面積16843平方米，計劃在2015年8月底完成外幕墻封閉，2015年12月底完成竣工驗收。
 

　　現針對本商業辦公樓設計一套電氣火災監控系統，監測其配電回路的漏電流等電參量，確保其整個配電系統的電氣安全。
 

　　針對本項目的特性，在部分樓層配電柜的重要回路安裝安科瑞研發的ARCM系列剩余電流式電氣火災監控探測器。電氣火災監控系統須實時監測重要回路的剩余電流值、箱體回路的實時溫度，監測的數據實時傳輸至后臺主機，當發生剩余電流值越限、溫度越*，后臺能進行聲光報警，同時后臺能夠和消防火災報警系統實現消防聯動。
 

　　2 參照標準
 

　　鑒于公共建筑區域發生火災容易造成人員生命財產損失。為了加大電氣火災監控防范的力度，近年來，國家相繼制訂或修改了一批相關標準規范。相關的標準規范已經對電氣火災監控系統提出了具體的要求，本項目中選用的安科瑞Acrel-6000/B電氣火災系統的設計參照的標準主要有：
 

　　3 系統架構及設計

電氣火災監控系統拓撲圖
 

　　站控管理層
 

　　站控管理層針對電氣火災監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的zui上層部分。安科瑞電氣火災監控系統主機充分考慮到用戶的操作習慣，和持續穩定運行，參照的相應的國家標準和規范。主機主要由監控軟件、觸摸屏、UPS電源、打印機等設備組成。將現場的各類數據信息進行計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應給終端管理人員。使管理人員能夠實時掌握系統動態，且實現故障信息可追循，信息可導出等功能。
 

　　鑒于本項目中儀表點位以及數據量的規模，現為項目配置安科瑞Acrel-6000/B主機，本主機的具體參數見下文介紹。
 

　　網絡通訊層
 

　　本項目中的所有儀表須嚴格按照手拉手的形式連接，且所有的通訊總線須沿著弱電橋架鋪設。本項目的儀表分布在樓層強電間電氣火災監控探測。
 

　　本項目的數據總線設計為兩根總線，獨立的總線便于后期系統的維護，發生漏電流報警時也可以根據后期我方提供的點檢表快速定位故障回路，快速排除故障。
 

　　現場電氣火災探測器通過雙絞線(ZR-RVSP2*1.0)以手拉手方式進行通訊連接，每根總線的儀表數量在20只左右。
 

　　現場設備層
 

　　本項目中主要是針對樓層配電箱的進線回路安裝安科瑞嵌入式電氣火災探測器，通過嵌入式電氣火災探測器實時監控配電回路的漏電流大小來顯示整個配電系統的工作狀態。
 

　　ARCM系列剩余電流式電氣火災監控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 系統設計的，通過對配電回路的剩余電流、導線溫度、過電流、過電壓等火災危險參數實施監控和管理，從而預防電氣火災的發生，并實現了對多種電力參數的實時監測,為能耗管理提供的數據。產品采用*的微控制器技術，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數字化，網絡化于一身，是建筑電氣火災預防監控、系統絕緣老化預估等的理想選擇。產品符合 GB14287.2-2005《電氣火災監控系統 第2部分：剩余電流式電氣火災監控探測器》的標準要求。
 

　　4系統特點和工作原理
 

　　鑒于本項目的規模，以及本項目電氣火災檢測點位的實際情況。無論在終端剩余電流探測器還是后臺主機都是根據本項目的實際情況來進行設計的。
 

　　本項目的系統特點可總結為一下3點：
 

　　電氣火災系統工作原理
 

　　5 系統設計注意事項和方法
 

　　5.1 電氣火災監控系統主要監測剩余電流和溫度兩類對象，在設計時應注意的基本要點
 

　　由于剩余電流監測的原理采用了基爾霍夫電流定律，所以，對所應用的低壓配電系統形式有一定要求。目前，可以應用剩余電流互感器的低壓配電系統有：TT系統，IT系統，TN-S系統，不能使用在TN-C系統中。對將要設計安裝電氣火災監控系統的用戶，不管是新工程或舊工程改造項目，首先要調查核實該用戶低壓配電系統的系統接地形式是什么，否則，設計安裝剩余電流互感器的點位進行檢測是根本無法施行的。
 

　　關于AC220V單相供電系統，剩余電流互感器只要套住L/N兩根電源線即可，但要求中性線N此后不容許再接地。對于AC380V三相供電系統，由于有三相三線制、三相四線制、三相五線制等使用狀況，則根據具體情況將剩余電流互感器同時套住A/B/C三相電源線，或同時套住A/B/C/N線。同理，要求中性線N此后不許再接地，保護線PE不得穿過互感器。
 

　　在系統接地的形式為TN-C型時工業自動化網，必須將其改造為TN-S型、TN-C-S型或局部TT型系統后，才可以安裝剩余電流檢測裝置。
 

　　溫度測量與系統接地的形式無關，主要考慮包括線纜在內的低壓配電裝置中關鍵部位的溫度，一般在二級保護的線路中應用。溫度探頭Pt100可采用接觸式布置法，當被檢測對象為絕緣體時，宜將探測器的溫度傳感器直接設置在被探測對象的表面。當被檢測對象為配電柜內部溫度變化時，可采用非接觸式布置，靠近發熱部件。
 

　　5.2 系統設計中的點位分配
 

　　根據國家標準GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》4.4條中關于分級保護的規定，安裝剩余電流火災監控裝置時，點位分配原則的步驟是：
 

　　6 系統參數的配置
 

　　6.1 報警值設置范圍
 

　　本項目中現場儀表的剩余電流報警值設置在300mA，關于剩余電流值的設置在相關的國家標準都有詳細的規定。
 

　　依據國家標準GB14287.2-2005中的規定，剩余電流式電氣火災監控探測器的報警值設置范圍在20~1000mA之間。按此要求，一般把電源總進線處的剩余電流動作值定為400~800mA，電源分支線路上的剩余電流動作值定為100~400mA.一般在實際現場，設置剩余電流式電氣火災監控探測器的報警值，具體地說應不小于被保護電氣線路和設備的正常運行時泄漏電流zui大值的2倍，且不大于1000mA。電氣火災探測器的報警設定值應考慮配電系統及用電設備的正常泄漏電流。
 

　　6.2 關于電纜溫升報警設定參考，根據《電力電纜設計規范》對電纜有關溫度的規定
 

　　7 主要設備參數
 

　　中外運長航上海世博辦公樓項目電氣火災監控系統由電氣火災監控裝置Acrel-6000/B、漏電火災探測器ARCM200L-J1、漏電流互感器AKH-0.66L組成。關于儀表和互感器在此就不多做介紹，相關資料可登陸安科瑞查詢。
 

　　7.1主要技術參數
 

　　電源：
 

　　工作制：24小時工作制

　　通訊方式： RS485總線通訊，Modbus-RTU通信協議，傳輸距離1.2km，可通過中繼器延長通訊傳輸距離監控容量：
 

　　監控報警響應時間： ≤30s
 

　　監控報警聲壓級(A計權)：≥70dB/1m
 

　　監控報警光顯示：紅色LED指示燈，紅色光報警信號應保持，直至手動復位
 

　　監控報警聲信號：可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動
 

　　故障報警項目：
 

　　故障報警響應時間：≤100s
 

　　監控報警聲壓級(A計權)：≥70dB/1m
 

　　監控報警光顯示：黃色LED指示燈，黃色光報警信號應保持至故障排除
 

　　故障報警聲信號：可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動
 

　　故障期間，非故障回路的正常工作不受影響
 

　　控制輸出：
 

　　報警控制輸出：1組常開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
 

　　自檢項目：
 

　　指示燈檢查：
 

　　自檢耗時 ≤60s
 

　　事件記錄：
 

　　操作分級：
 

　　使用環境條件：
 

　　7.2基本功能
 

　　監控設備能接收多臺探測器的漏電、溫度信息，報警時發出聲光報警信號，同時設備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按顯示屏“復位”按鈕遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動消除。
 

　　通訊故障報警：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發生通訊故障時，監控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障”指示燈亮，并發出故障報警聲音。
 

　　電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控設備也發出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。
 

　　檢查設備中所有狀態指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。
 

　　當發生漏電、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。
 

　　當主電源發生停電、欠壓等故障時，監控設備可自動切換到備用電源工作，當主電源恢復正常供電時，自動切回到主電源，切換過程中保證監控設備連續平穩運行。
 

　　通過監控軟件操作，可對連接到本設備的所有探測器進行遠程復位控制。
 

　　為確保監控系統的安全運行，監控設備軟件操作權限分為三級，不同級別的操作員具有不同的操作權限。
 

　　參考文獻
 

　　[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
 

　　[2].周中.電力儀表在大型商業建筑電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6