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(chǎn)品如過流過載保護(hù)電器用于執(zhí)行操作和實(shí)施保護(hù)，能夠防止由線間金屬性短路故障和長(zhǎng)時(shí)間過載發(fā)熱或接地電弧性短路故障(漏電)引發(fā)的電氣火災(zāi)，但基本上屬于被動(dòng)預(yù)防。特別是對(duì)于線間端子或線路發(fā)熱溫度緩慢升高，或泄漏電流緩慢增大而引發(fā)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?yàn)閭鹘y(tǒng)的電工保護(hù)產(chǎn)品都是在定的參數(shù)下動(dòng)作的，如果故障電流達(dá)不到保護(hù)開關(guān)的整定值，那么保護(hù)開關(guān)就不會(huì)動(dòng)作。工程實(shí)踐中，如果設(shè)計(jì)、安裝錯(cuò)誤或粗心大意，導(dǎo)致電工保護(hù)產(chǎn)品不匹配或施工質(zhì)量差，則存在這種電氣故障的風(fēng)險(xiǎn)就比較大。有必要對(duì)這種電氣故障進(jìn)行監(jiān)控、預(yù)警，因此電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

　　2、監(jiān)控系統(tǒng)組成

　　(1)系統(tǒng)組成

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是由漏電探測(cè)裝置與監(jiān)控設(shè)備所組成的。漏電探測(cè)裝置是由電流互感器、漏電探測(cè)器構(gòu)成。監(jiān)控探測(cè)器與監(jiān)控設(shè)備之間通常是以有線的方式相連接的。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)示意圖，如圖1所示。

　　圖1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

　　(2) 電流互感器檢測(cè)電流的基本原理

　　如圖2所示，若導(dǎo)線中流過的電流為i1,i1在其周圍將產(chǎn)生電磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與導(dǎo)線中電流的大小成正比。電流互感器是高導(dǎo)磁率器件，把它置于電磁場(chǎng)中，在其次級(jí)線圈中將會(huì)感應(yīng)出交變電流i2,i2=i1/n，n為互感器次級(jí)線圈的匝數(shù)，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(hào)

　　監(jiān)控系統(tǒng)組成和工作原理

　　監(jiān)控系統(tǒng)分為漏電探測(cè)裝置與監(jiān)控設(shè)備。漏電探測(cè)裝置使用電流互感器提取漏電信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)放大、AC/DC變換、A/D變換、CPU處理之后，送至輸出級(jí)。輸出信號(hào)經(jīng)過總線后通往監(jiān)控設(shè)備。監(jiān)控設(shè)備接收的漏電信號(hào)經(jīng)過CPU處理后，送往報(bào)警器、顯示器、控制信號(hào)輸出級(jí)。報(bào)警器由報(bào)警指示燈、蜂鳴器組成，顯示器使用LED數(shù)碼管、LCD液晶顯示屏顯示出漏電電流的大小及所有相關(guān)的信息，控制信號(hào)輸出級(jí)輸出各種報(bào)警及控制信號(hào)，以切斷供電的電源及附加的報(bào)警等。監(jiān)控設(shè)備有存儲(chǔ)及打印的功能，可供隨時(shí)查詢。系統(tǒng)框圖如圖3所示。

　　個(gè)電氣系統(tǒng)的輸入、輸出端電流值，當(dāng)無(wú)任何損失時(shí)，其流入及流出的相量和為零，也就是無(wú)漏電電流;如果這個(gè)電氣系統(tǒng)有電流泄漏，這個(gè)系統(tǒng)的電流相量和就不為零，對(duì)外有了泄漏電流，系統(tǒng)中便產(chǎn)生了漏電電流。漏電電流是由AKH-0.66L系列電流互感器檢測(cè)出的，AKH-0.66L系列電流互感器將信息傳送到ARCM系列監(jiān)控探測(cè)器里，經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換、CPU對(duì)變化的幅值進(jìn)行分析、判斷，并與報(bào)警設(shè)定值進(jìn)行比較，旦超出設(shè)定值則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)也傳送到Acrel-6000系列監(jiān)控設(shè)備中，再經(jīng)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)步識(shí)別、判定，當(dāng)確認(rèn)可能會(huì)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，監(jiān)控設(shè)備發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，點(diǎn)亮報(bào)警指示燈，發(fā)出報(bào)警聲響，同時(shí)在液晶顯示屏上顯示火災(zāi)報(bào)警等信息。值班人員則根據(jù)以上顯示的信息，迅速到事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查處理，并將報(bào)警信息發(fā)送到集中控制臺(tái)。

　　圖3 監(jiān)控系統(tǒng)組成原理方框圖

　　二、Acrel-6000系列監(jiān)控設(shè)備

　　1.工作電源

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

　　2.工作制和傳輸方式

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

　　3.主要參數(shù)及組成部件

　　Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備主要是壁掛式，其主要功能及組成部件如下表所示。

　　4.監(jiān)控設(shè)備面板元件布置及功能說明

　　4.1 壁掛式()：Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備

　　4.2 壁掛式(二)：Acrel-6000/BG電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備

　　4.3 壁掛式(三)：Acrel-6000/B1電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備

　　5.軟件畫面

　　1)系統(tǒng)運(yùn)行主界面

　　包含“登陸”、“消音”、“運(yùn)行監(jiān)視界面”及“系統(tǒng)狀態(tài)欄”四部分，可以分別通過點(diǎn)擊系統(tǒng)主界面上方的菜單欄或快速啟動(dòng)欄內(nèi)按鈕進(jìn)入各相關(guān)功能界面。

　　2)狀態(tài)監(jiān)測(cè)界面

　　雙擊通道可以顯示出此通道配置的監(jiān)控裝置的內(nèi)部設(shè)定參數(shù)、測(cè)量參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)，并可于該界面對(duì)監(jiān)控裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程解除報(bào)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(tǒng)狀態(tài)欄會(huì)顯示當(dāng)前的登錄用戶。本軟件針對(duì)的任意遠(yuǎn)控操作均需權(quán)限登錄后方可操作，即防止無(wú)關(guān)人員誤操作。

　　4)權(quán)限管理界面

　　該界面可添加新的“操作員”和“值班員”權(quán)限的新用戶，也可刪除這兩個(gè)級(jí)別的現(xiàn)有用戶，該管理功能只有“超級(jí)管理員”和“管理員”可進(jìn)行操作。

　　5)設(shè)備檢測(cè)界面

　　該檢測(cè)功能為“管理員”和“操作員”方可進(jìn)行的操作功能，主要用于設(shè)備自檢和對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)柜體面板指示燈的手動(dòng)檢測(cè)。

　　6)報(bào)警記錄界面

　　用戶于該界面內(nèi)可查詢?nèi)我鈺r(shí)段內(nèi)相應(yīng)報(bào)警或動(dòng)作類型下的記錄，各級(jí)操作權(quán)限均可查看該界面的信息。

　　三、系統(tǒng)功能

　　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)警類型，記錄報(bào)警時(shí)間，聲光報(bào)警直保持，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。

　　2.故障報(bào)警功能

　　通訊故障報(bào)警：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任臺(tái)探測(cè)器之間發(fā)生通訊故障時(shí)，監(jiān)控畫面中相應(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。

　　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。

　　4.報(bào)警記錄存儲(chǔ)查詢功能

　　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、快速的查詢方法。

　　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，切換過程中保證監(jiān)控設(shè)備連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。

　　6.對(duì)探測(cè)器控制功能

　　通過監(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.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。

　　四、系統(tǒng)組網(wǎng)方案

　　1.485通訊組網(wǎng)方案

　　1.1 中、小型單體建筑組網(wǎng)方案

　　中、小型單體建筑，采用Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備+電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，性價(jià)比高，采用RS-485網(wǎng)絡(luò)，滿足了通訊實(shí)時(shí)性高的要求。

　　1.2大型單體建筑組網(wǎng)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(zāi)監(jiān)控設(shè)備(主機(jī))+電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器三層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，便于區(qū)域化管理，采用RS-485網(wǎng)絡(luò)通訊，以太網(wǎng)通訊，滿足了通訊實(shí)時(shí)性高的要求。

　　1.3 大型建筑群組網(wǎng)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(zāi)監(jiān)控設(shè)備(主機(jī))+Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備(分機(jī))+電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器三層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，便于區(qū)域化管理，采用RS-485網(wǎng)絡(luò)通訊，以太網(wǎng)通訊，滿足了通訊實(shí)時(shí)性高的要求。

　　2.二總線通訊組網(wǎng)方案

　　2.1 小型建筑組網(wǎng)方案

　　小型單體建筑，采用Acrel-6000/BG(二總線)電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備+電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，采用二總線通訊，現(xiàn)場(chǎng)接線直觀、方便，性價(jià)比高，滿足了通訊實(shí)時(shí)性高的要求。

　　2.2 中型建筑組網(wǎng)方案

　　中型單體建筑，采用Acrel-6000/B1電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備+電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，采用二總線通訊，現(xiàn)場(chǎng)接線直觀、方便，性價(jià)比高，滿足了通訊實(shí)時(shí)性高的要求。

　　2.3 大型建筑(群)組網(wǎng)方案

　　大型建筑(群)，采用Acrel-6000/B1電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備(主機(jī))+Acrel-6000/B1電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備(分機(jī))+電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器三層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，便于區(qū)域化管理，主機(jī)與分機(jī)之間采用CAN總線通訊，分機(jī)與探測(cè)器之間采用采用二總線通訊，現(xiàn)場(chǎng)接線直觀、方便，性價(jià)比高，通訊介質(zhì)采用屏蔽雙絞線，滿足了通訊實(shí)時(shí)性高的要求。

　　五、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

　　1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

　　Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)，已通過國(guó)家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的消防電子產(chǎn)品試驗(yàn)認(rèn)證，并且均通過嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗(yàn)，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運(yùn)行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國(guó)得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過對(duì)剩余電流、過電流、過電壓和溫度信號(hào)的采集與監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報(bào)警，當(dāng)必要時(shí)還能聯(lián)動(dòng)切除被檢測(cè)到剩余電流超標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)或配電監(jiān)控系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。系統(tǒng)各設(shè)備之間均采用總線(阻燃雙絞屏蔽線)進(jìn)行連接，施工布線簡(jiǎn)單方便。

　　2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程

　　2.1 般規(guī)定

　　◆電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：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》和GB14287.3-2014《測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》的規(guī)定，必須獲得國(guó)家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心出具的產(chǎn)品型式檢驗(yàn)報(bào)告;

　　◆應(yīng)根據(jù)電氣線路敷設(shè)和用電負(fù)荷具體情況，確定剩余電流互感器、溫度傳感器和監(jiān)控探測(cè)器的型式與規(guī)格;

　　◆大型建筑或建筑群宜采用分散與集中相結(jié)合的控制方式，即在各消防控制室或有人值班場(chǎng)所設(shè)置壁掛式監(jiān)控設(shè)備，同時(shí)將各壁掛式監(jiān)控設(shè)備的故障報(bào)警信息上傳至主消防控制中心的系統(tǒng)主機(jī)，統(tǒng)管理、監(jiān)測(cè)及顯示信息;

　　◆系統(tǒng)的設(shè)置不應(yīng)影響供配電系統(tǒng)的正常工作。

　　2.2 設(shè)置場(chǎng)所

　　在高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員密集等場(chǎng)所宜設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。

　　2.3 設(shè)置范圍

　　◆電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器裝于0.4kV低壓配電系統(tǒng)中，用于檢測(cè)TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等有關(guān)電氣火災(zāi)隱患產(chǎn)生的電氣參數(shù)。

　　◆ 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器應(yīng)以設(shè)置在低壓配電系統(tǒng)首端為基本原則，宜設(shè)置在配電柜(箱)的出線端。在供電線路泄漏電流大于500mA

　　時(shí)，宜在其下級(jí)配電柜(箱)設(shè)置。

　　◆ 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器不宜設(shè)置在IT 系統(tǒng)的配電線路和消防配電線路中。

　　◆ 探測(cè)線路故障電弧功能的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，其保護(hù)線路長(zhǎng)度不宜大于100m;

　　◆ 電氣線路應(yīng)設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，照明線路上應(yīng)設(shè)置具有探測(cè)故障電弧功能的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。