安科瑞 鮑靜君

江蘇安科瑞電器制造有限公司

　　、概述

　　1、必要性

　　通用的電工產品如過流過載保護電器用于執行操作和實施保護，能夠防止由線間金屬性短路故障和長時間過載發熱或接地電弧性短路故障(漏電)引發的電氣火災，但基本上屬于被動預防。特別是對于線間端子或線路發熱溫度緩慢升高，或泄漏電流緩慢增大而引發的金屬性短路或過載故障或接地電弧性故障，不能提早有效防范。因為傳統的電工保護產品都是在定的參數下動作的，如果故障電流達不到保護開關的整定值，那么保護開關就不會動作。工程實踐中，如果設計、安裝錯誤或粗心大意，導致電工保護產品不匹配或施工質量差，則存在這種電氣故障的風險就比較大。有必要對這種電氣故障進行監控、預警，因此電氣火災監控系統應運而生。

　　2、監控系統組成

　　(1)系統組成

　　電氣火災監控系統是由漏電探測裝置與監控設備所組成的。漏電探測裝置是由電流互感器、漏電探測器構成。監控探測器與監控設備之間通常是以有線的方式相連接的。電氣火災監控系統示意圖，如圖1所示。

　　圖1 電氣火災監控系統

　　(2) 電流互感器檢測電流的基本原理

　　如圖2所示，若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電流的大小成正比。電流互感器是高導磁率器件，把它置于電磁場中，在其次級線圈中將會感應出交變電流i2,i2=i1/n，n為互感器次級線圈的匝數，由此可見i2與i1是成正比的。

　　圖2電流互感器提取電流信號

　　監控系統組成和工作原理

　　監控系統分為漏電探測裝置與監控設備。漏電探測裝置使用電流互感器提取漏電信號，經過信號放大、AC/DC變換、A/D變換、CPU處理之后，送至輸出級。輸出信號經過總線后通往監控設備。監控設備接收的漏電信號經過CPU處理后，送往報警器、顯示器、控制信號輸出級。報警器由報警指示燈、蜂鳴器組成，顯示器使用LED數碼管、LCD液晶顯示屏顯示出漏電電流的大小及所有相關的信息，控制信號輸出級輸出各種報警及控制信號，以切斷供電的電源及附加的報警等。監控設備有存儲及打印的功能，可供隨時查詢。系統框圖如圖3所示。

　　個電氣系統的輸入、輸出端電流值，當無任何損失時，其流入及流出的相量和為零，也就是無漏電電流;如果這個電氣系統有電流泄漏，這個系統的電流相量和就不為零，對外有了泄漏電流，系統中便產生了漏電電流。漏電電流是由AKH-0.66L系列電流互感器檢測出的，AKH-0.66L系列電流互感器將信息傳送到ARCM系列監控探測器里，經放大、A/D轉換、CPU對變化的幅值進行分析、判斷，并與報警設定值進行比較，旦超出設定值則發出報警信號，同時也傳送到Acrel-6000系列監控設備中，再經監控設備進步識別、判定，當確認可能會發生火災時，監控設備發出火災報警信號，點亮報警指示燈，發出報警聲響，同時在液晶顯示屏上顯示火災報警等信息。值班人員則根據以上顯示的信息，迅速到事故現場進行檢查處理，并將報警信息發送到集中控制臺。

　　圖3 監控系統組成原理方框圖

　　二、Acrel-6000系列監控設備

　　1.工作電源

　　主電源：AC220V 50Hz(允許85%~110%范圍內變化); 備用電源：主電源欠壓時，可維持監控設備正常工作。

　　2.工作制和傳輸方式

　　24小時工作制，采用RS485或者二總線通訊，傳輸距離500m(可擴展)。

　　3.主要參數及組成部件

　　Acrel-6000電氣火災監控系統的監控設備主要是壁掛式，其主要功能及組成部件如下表所示。

　　4.監控設備面板元件布置及功能說明

　　4.1 壁掛式()：Acrel-6000/B電氣火災監控設備

　　4.2 壁掛式(二)：Acrel-6000/BG電氣火災監控設備

　　4.3 壁掛式(三)：Acrel-6000/B1電氣火災監控設備

　　5.軟件畫面

　　1)系統運行主界面

　　包含“登陸”、“消音”、“運行監視界面”及“系統狀態欄”四部分，可以分別通過點擊系統主界面上方的菜單欄或快速啟動欄內按鈕進入各相關功能界面。

　　2)狀態監測界面

　　雙擊通道可以顯示出此通道配置的監控裝置的內部設定參數、測量參數、狀態參數，并可于該界面對監控裝置進行遠程解除報警或分合閘控制。

　　3)用戶登錄界面

　　選擇用戶并輸入正確的密碼后，系統狀態欄會顯示當前的登錄用戶。本軟件針對的任意遠控操作均需權限登錄后方可操作，即防止無關人員誤操作。

　　4)權限管理界面

　　該界面可添加新的“操作員”和“值班員”權限的新用戶，也可刪除這兩個級別的現有用戶，該管理功能只有“超級管理員”和“管理員”可進行操作。

　　5)設備檢測界面

　　該檢測功能為“管理員”和“操作員”方可進行的操作功能，主要用于設備自檢和對監控系統柜體面板指示燈的手動檢測。

　　6)報警記錄界面

　　用戶于該界面內可查詢任意時段內相應報警或動作類型下的記錄，各級操作權限均可查看該界面的信息。

　　三、系統功能

　　1.監控報警功能：

　　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。

　　2.故障報警功能

　　通訊故障報警：當監控設備與所接的任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。

　　3.自檢功能

　　檢查設備中所有狀態指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。

　　4.報警記錄存儲查詢功能

　　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。

　　5.電源功能

　　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。

　　6.對探測器控制功能

　　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。

　　7.權限控制功能

　　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。

　　四、系統組網方案

　　1.485通訊組網方案

　　1.1 中、小型單體建筑組網方案

　　中、小型單體建筑，采用Acrel-6000/B電氣火災監控設備+電氣火災監控探測器兩層結構組網模式，性價比高，采用RS-485網絡，滿足了通訊實時性高的要求。

　　1.2大型單體建筑組網方案

　　大型建筑群，樓層高，多棟樓體分散。采用Acrel-6000/B電氣火災監控設備(主機)+電氣火災監控探測器三層結構組網模式，便于區域化管理，采用RS-485網絡通訊，以太網通訊，滿足了通訊實時性高的要求。

　　1.3 大型建筑群組網方案

　　大型建筑群，樓層高，多棟樓體分散。采用Acrel-6000/B電氣火災監控設備(主機)+Acrel-6000/B電氣火災監控設備(分機)+電氣火災監控探測器三層結構組網模式，便于區域化管理，采用RS-485網絡通訊，以太網通訊，滿足了通訊實時性高的要求。

　　2.二總線通訊組網方案

　　2.1 小型建筑組網方案

　　小型單體建筑，采用Acrel-6000/BG(二總線)電氣火災監控設備+電氣火災監控探測器兩層結構組網模式，采用二總線通訊，現場接線直觀、方便，性價比高，滿足了通訊實時性高的要求。

　　2.2 中型建筑組網方案

　　中型單體建筑，采用Acrel-6000/B1電氣火災監控設備+電氣火災監控探測器兩層結構組網模式，采用二總線通訊，現場接線直觀、方便，性價比高，滿足了通訊實時性高的要求。

　　2.3 大型建筑(群)組網方案

　　大型建筑(群)，采用Acrel-6000/B1電氣火災監控設備(主機)+Acrel-6000/B1電氣火災監控設備(分機)+電氣火災監控探測器三層結構組網模式，便于區域化管理，主機與分機之間采用CAN總線通訊，分機與探測器之間采用采用二總線通訊，現場接線直觀、方便，性價比高，通訊介質采用屏蔽雙絞線，滿足了通訊實時性高的要求。

　　五、系統的設計與應用

　　1.系統設計目標

　　Acrel-6000電氣火災監控系統，是根據國家現行規范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發的全數字化獨立運行的系統，已通過國家消防電子產品質量監督檢驗中心的消防電子產品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產品在低壓配電系統中的安全正常運行，現均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。該系統通過對剩余電流、過電流、過電壓和溫度信號的采集與監視，實現對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯動切除被檢測到剩余電流超標的配電回路;并根據用戶的需求，還可以滿足與火災自動報警系統或配電監控系統等進行數據交換和共享。系統各設備之間均采用總線(阻燃雙絞屏蔽線)進行連接，施工布線簡單方便。

　　2.系統設計規程

　　2.1 般規定

　　◆電氣火災監控系統的產品應符合國家標準：GB14287.1-2014《電氣火災監控設備》、GB14287.2-2014《剩余電流式電氣火災監控探測器》和GB14287.3-2014《測溫式電氣火災監控探測器》的規定，必須獲得國家消防電子產品質量監督檢驗中心出具的產品型式檢驗報告;

　　◆應根據電氣線路敷設和用電負荷具體情況，確定剩余電流互感器、溫度傳感器和監控探測器的型式與規格;

　　◆大型建筑或建筑群宜采用分散與集中相結合的控制方式，即在各消防控制室或有人值班場所設置壁掛式監控設備，同時將各壁掛式監控設備的故障報警信息上傳至主消防控制中心的系統主機，統管理、監測及顯示信息;

　　◆系統的設置不應影響供配電系統的正常工作。

　　2.2 設置場所

　　在高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置電氣火災監控系統。

　　2.3 設置范圍

　　◆電氣火災監控探測器裝于0.4kV低壓配電系統中，用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統中的剩余電流、溫度等有關電氣火災隱患產生的電氣參數。

　　◆ 剩余電流式電氣火災監控探測器應以設置在低壓配電系統首端為基本原則，宜設置在配電柜(箱)的出線端。在供電線路泄漏電流大于500mA

　　時，宜在其下級配電柜(箱)設置。

　　◆ 剩余電流式電氣火災監控探測器不宜設置在IT 系統的配電線路和消防配電線路中。

　　◆ 探測線路故障電弧功能的電氣火災監控探測器，其保護線路長度不宜大于100m;

　　◆ 電氣線路應設置電氣火災監控探測器，照明線路上應設置具有探測故障電弧功能的電氣火災監控探測器。