溫剛
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘要：建筑電氣火災(zāi)在建筑物火災(zāi)中占較大的比例，起火原因也很多，包括短路、過(guò)熱、漏電、雷擊和電氣等故障，火災(zāi)危害也較大。因此，各種原因引起的火災(zāi)都應(yīng)得到有效控制。目前，短路、過(guò)熱、雷擊等保護(hù)措施日漸成熟，而由于正常泄露電流的普遍存在，漏電往往沒(méi)有引起足夠的重視，從而導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。顯而易見(jiàn)，采用漏電電流檢測(cè)，給出火災(zāi)的預(yù)警報(bào)警系統(tǒng)是十分必要的。本文通過(guò)介紹安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在S濰坊濱海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)綜合商務(wù)中心項(xiàng)目中的應(yīng)用，簡(jiǎn)析相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，概述電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在電氣火災(zāi)預(yù)防方面的具體架構(gòu)以及其優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞： 公共建筑；電氣火災(zāi)；安科瑞；漏電火災(zāi)；

0 前言

        隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，用電量不斷增加，但電氣火災(zāi)也隨之劇增，從而也給國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失。據(jù)《中國(guó)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)年鑒》統(tǒng)計(jì)近年的火災(zāi)事故中，電氣火災(zāi)居首位，且所占比例在30%，且逐年呈上升趨勢(shì)，造成的損失十分慘重。事實(shí)上，電氣火災(zāi)已成為消防安全的主要致災(zāi)因素，不僅次數(shù)多、損失大，而且多年來(lái)一直居高不下。

        公共建筑電氣火災(zāi)產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面：

0.1 建筑物內(nèi)導(dǎo)線使用年久失修，其絕緣層老化破損。

0.2 建筑物內(nèi)導(dǎo)線安裝施工不規(guī)范，如導(dǎo)線不穿管路保護(hù)，直接埋于墻內(nèi)或置于構(gòu)件上。

0.3 娛樂(lè)場(chǎng)所等公共活動(dòng)場(chǎng)所在二次裝修時(shí)，亂鋪設(shè)電線，致使遺留火災(zāi)隱患。

0.4 導(dǎo)線施工質(zhì)量粗糙，偷工減料，使用鋼管穿線是鋼管內(nèi)壁亂掛傷導(dǎo)線絕緣層。

0.5 線路受自然條件影響，如空氣潮濕導(dǎo)致導(dǎo)線絕緣水平下降等。

        針對(duì)以上幾個(gè)方面，安科瑞電氣股份有限公司以其自主研發(fā)的ARCM系列電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)RS485總線技術(shù)、終端微機(jī)軟件顯示技術(shù)的集成，研發(fā)了安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)后臺(tái)在顯示各個(gè)探測(cè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)的同時(shí)，還提供越限聲光報(bào)警、人性化的界面等功能。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)的24小時(shí)無(wú)人實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少了人力成本，提高了電氣火災(zāi)隱患的排除效率。

        本文就電氣火災(zāi)系統(tǒng)在濰坊濱海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)綜合商務(wù)中心項(xiàng)目中的應(yīng)用，簡(jiǎn)單介紹安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用和其實(shí)際意義。  

1 項(xiàng)目概況

        濰坊濱海經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)成立于1995年8月，2010年4月被國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)為國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)。開(kāi)發(fā)區(qū)陸域面積677平方公里，常住人口9.66萬(wàn)(第六次人口普查數(shù)據(jù))，是濰坊北部沿海開(kāi)發(fā)的核心區(qū)域，先后被確定為國(guó)家科技興貿(mào)創(chuàng)新基地、全國(guó)科技興海示范區(qū)、國(guó)家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)、山東省科學(xué)發(fā)展園區(qū)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)。為實(shí)現(xiàn)在黃河三角洲開(kāi)發(fā)建設(shè)中率先崛起，我們進(jìn)一步提升發(fā)展理念，按照“一三三四”的功能定位，全力推行“五大五新”產(chǎn)業(yè)，提升濱海新城開(kāi)發(fā)建設(shè)水平。本項(xiàng)目為濰坊濱海經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)未來(lái)大廈，鑒于以上項(xiàng)目情況，為了監(jiān)控整個(gè)配電系統(tǒng)是否存在電氣火災(zāi)隱患，現(xiàn)須根據(jù)本項(xiàng)目的情況設(shè)計(jì)一套電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。

        針對(duì)本項(xiàng)目的特性，為預(yù)防接地故障引起的電氣火災(zāi)，結(jié)合本工程的重要性，本工程所有照明、動(dòng)力配電系統(tǒng)均配置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)主機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器以及數(shù)據(jù)集中控制器。漏電火災(zāi)報(bào)警主機(jī)設(shè)置在消防控制室。系統(tǒng)在各個(gè)樓層豎井配電箱的進(jìn)線設(shè)置漏電火災(zāi)探測(cè)器，對(duì)該處的漏電電流進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)探測(cè)到配電回路漏電電流大于300mA、工作電流超過(guò)時(shí)限設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，即發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，準(zhǔn)確報(bào)出故障點(diǎn)地址，監(jiān)視故障點(diǎn)變化，顯示其狀態(tài)，對(duì)設(shè)備用電回路僅給出報(bào)警信號(hào)，不切斷其電源。

2 參照標(biāo)準(zhǔn)

          鑒于公共建筑發(fā)生火災(zāi)容易造成人員生命財(cái)產(chǎn)損失。為了加大電氣火災(zāi)監(jiān)控防范的力度，近年來(lái)，國(guó)家相繼制訂或修改了一批相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)提出了具體的要求，本項(xiàng)目中選用的安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參照的標(biāo)準(zhǔn)主要有：

        2.1 GB50045-95(2005版)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，其中在條文9.5.1里規(guī)定:高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員密集等場(chǎng)所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

        2.2 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑電氣火災(zāi)預(yù)防要求和檢測(cè)方法》有關(guān)條文也明確要求“應(yīng)在電源進(jìn)線端設(shè)置自動(dòng)切斷電源或報(bào)警的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器。

        2.3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應(yīng)滿足:GB14287.1-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》、 GB14287.2-2014《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》、GB14287.3-2014《測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》

        2.4 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和運(yùn)行應(yīng)滿足GB13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》

        2.5 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的供電應(yīng)滿足GB50052《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求

        2.6 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法》的要求(暫行規(guī)定)

3.系統(tǒng)架構(gòu)及設(shè)計(jì)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

3.1 站控管理層

       站控管理層針對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的最上層部分。安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)充分考慮到用戶的操作習(xí)慣，和持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，參照的相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。主機(jī)主要由監(jiān)控軟件、觸摸屏、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備組成。將現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)給終端管理人員。使管理人員能夠?qū)崟r(shí)掌握系統(tǒng)動(dòng)態(tài)，且實(shí)現(xiàn)故障信息可追循，信息可導(dǎo)出等功能。

鑒于本項(xiàng)目中儀表點(diǎn)位以及數(shù)據(jù)量的規(guī)模，現(xiàn)為項(xiàng)目配置安科瑞Acrel-6000/B主機(jī)，本主機(jī)的具體參數(shù)見(jiàn)下文介紹。
3.3 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

        本項(xiàng)目中主要是針對(duì)樓層配電箱的進(jìn)線回路安裝安科瑞嵌入式電氣火災(zāi)探測(cè)器ARCM200BL-J1、ARCM200L-J8，通過(guò)面板式電氣火災(zāi)探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)控配電回路的漏電流大小來(lái)顯示整個(gè)配電系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

         ARCM系列剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，是針對(duì) 0.4kV 以下的TT、TN 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，通過(guò)對(duì)配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)實(shí)施監(jiān)控和管理，從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種電力參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),為能耗管理提供精確的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用先進(jìn)的微控制器技術(shù)，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化于一身，是建筑電氣火災(zāi)預(yù)防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預(yù)估等的理想選擇。產(chǎn)品符合 GB14287.2-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第2部分：剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》的標(biāo)準(zhǔn)要求。

7 主要設(shè)備參數(shù)

濰坊濱海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)綜合商務(wù)中心由電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置Acrel-6000/B、漏電火災(zāi)探測(cè)器ARCM200BL-J1、ARCM200L-J8漏電流互感器AKH-0.66L組成。關(guān)于儀表和互感器在此就不多做介紹，相關(guān)資料可登陸安科瑞官網(wǎng)http://www.acrel.cn查詢(xún)。

7.1主要技術(shù)參數(shù)

7.1.1 電源：

① 額定工作電壓AC220V（-15% ～ +10%）

② 備用電源：主電源欠壓或停電時(shí)，維持監(jiān)控設(shè)備工作時(shí)間 ≥4小時(shí)

7.1.2 工作制：

24小時(shí)工作制

7.1.3 通訊方式：

RS485總線通訊，Modbus-RTU通信協(xié)議，傳輸距離1.2km，可通過(guò)中繼器延長(zhǎng)通訊傳輸距離

7.1.4 監(jiān)控容量：

① 監(jiān)控設(shè)備最高可監(jiān)控1024（須定制）個(gè)監(jiān)控單元（探測(cè)器）

② 可配接ARCM系列監(jiān)控探測(cè)器

7.1.5 監(jiān)控報(bào)警項(xiàng)目：

① 剩余電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類(lèi)型）

② 溫度報(bào)警（超溫）： 故障單元屬性（部位、類(lèi)型）

③ 電流故障（過(guò)流）： 故障單元屬性（部位、類(lèi)型）

監(jiān)控報(bào)警響應(yīng)時(shí)間： ≤30s

監(jiān)控報(bào)警聲壓級(jí)（A計(jì)權(quán)）：≥70dB／1m

監(jiān)控報(bào)警光顯示：紅色LED指示燈，紅色光報(bào)警信號(hào)應(yīng)保持，直至手動(dòng)復(fù)位

監(jiān)控報(bào)警聲信號(hào)：可手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

7.1.6 故障報(bào)警項(xiàng)目：

① 監(jiān)控設(shè)備與探測(cè)器之間的通訊連接線發(fā)生斷路或短路

② 監(jiān)控設(shè)備主電源欠壓或斷電

③ 給電池充電的充電器與電池之間的連接線發(fā)生斷路或短路

故障報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤100s

監(jiān)控報(bào)警聲壓級(jí)（A計(jì)權(quán)）：≥70dB／1m

監(jiān)控報(bào)警光顯示：黃色LED指示燈，黃色光報(bào)警信號(hào)應(yīng)保持至故障排除

故障報(bào)警聲信號(hào)：可手動(dòng)消除，當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，能再次啟動(dòng)

故障期間，非故障回路的正常工作不受影響

7.1.7 控制輸出：

報(bào)警控制輸出：1組常開(kāi)無(wú)源觸點(diǎn)，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

7.1.8 自檢項(xiàng)目：

① 指示燈檢查：報(bào)警、故障、運(yùn)行、主電源、備用電源指示燈

② 顯示屏檢查

③ 音響器件檢查

自檢耗時(shí) ≤60s

7.1.9 事件記錄：

① 記錄內(nèi)容：記錄類(lèi)型、發(fā)生時(shí)間、探測(cè)器編號(hào)、區(qū)域、故障描述，可存儲(chǔ)記錄不少于2萬(wàn)條

② 記錄查詢(xún)：根據(jù)記錄的日期、類(lèi)型等條件查詢(xún)

7.1.10 操作分級(jí)：

① 日常值班級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢(xún)

② 監(jiān)控操作級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢(xún)、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位、設(shè)備自檢

③ 系統(tǒng)管理級(jí)：實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢(xún)、探測(cè)器遠(yuǎn)程復(fù)位、設(shè)備自檢，監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)查詢(xún)、監(jiān)控設(shè)備各模塊單獨(dú)檢測(cè)、操作員添加與刪除

7.1.11 使用環(huán)境條件：

① 工作場(chǎng)所：消防控制室內(nèi)、有人值班的變配電所（配電室）、有人值班的房間內(nèi)墻壁上

② 工作環(huán)境溫度：0℃～40℃

③ 工作環(huán)境相對(duì)濕度：5%～95%RH

④ 海拔高度：≤2500m

7.2基本功能

7.2.1 監(jiān)控報(bào)警功能：

        監(jiān)控設(shè)備能接收多臺(tái)探測(cè)器的漏電、溫度信息，報(bào)警時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)設(shè)備上紅色“報(bào)警”指示燈亮，顯示屏指示報(bào)警部位及報(bào)警類(lèi)型，記錄報(bào)警時(shí)間，聲光報(bào)警一直保持，直至按顯示屏“復(fù)位”按鈕遠(yuǎn)程對(duì)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)復(fù)位。對(duì)于聲音報(bào)警信號(hào)也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動(dòng)消除。

7.2.2 故障報(bào)警功能

        通訊故障報(bào)警：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺(tái)探測(cè)器之間發(fā)生通訊故障時(shí)，監(jiān)控畫(huà)面中相應(yīng)的探測(cè)器顯示故障提示，同時(shí)設(shè)備上的黃色“故障”指示燈亮，并發(fā)出故障報(bào)警聲音。

        電源故障報(bào)警：當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)并顯示故障信息，可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報(bào)警聲響。

7.2.3 自檢功能

        檢查設(shè)備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。

7.2.4 報(bào)警記錄存儲(chǔ)查詢(xún)功能

        當(dāng)發(fā)生漏電、超溫報(bào)警或通訊、電源故障時(shí)，將報(bào)警部位、故障信息、報(bào)警時(shí)間等信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)報(bào)警解除、排除故障時(shí)，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢(xún)方法。

7.2.5 電源功能

        當(dāng)主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時(shí)，監(jiān)控設(shè)備可自動(dòng)切換到備用電源工作，當(dāng)主電源恢復(fù)正常供電時(shí)，自動(dòng)切回到主電源，切換過(guò)程中保證監(jiān)控設(shè)備連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。

7.2.6 對(duì)探測(cè)器控制功能

        通過(guò)監(jiān)控軟件操作，可對(duì)連接到本設(shè)備的所有探測(cè)器進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位控制。

7.2.7 權(quán)限控制功能

        為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行，監(jiān)控設(shè)備軟件操作權(quán)限分為三級(jí)，不同級(jí)別的操作員具有不同的操作權(quán)限。

結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述，漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)能準(zhǔn)確檢測(cè)電氣線路的故障和異常狀態(tài)，能發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)的火災(zāi)隱患，及時(shí)報(bào)警提醒人員去消除這些隱患。從建筑物安全角度講，建筑物漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是十分重要的內(nèi)容。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可作為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的強(qiáng)弱電優(yōu)化結(jié)合，構(gòu)成完善的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

溫剛，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電，Email: 2880157863@qq.com手機(jī)：18702111736  QQ:2880157863