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)品如過流過載保護電器用于執(zhí)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(fā)熱或接地電弧性短路故障(漏電)引發(fā)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(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。因為傳統(tǒng)的電工保護產(chǎn)品都是在定的參數(shù)下動作的，如果故障電流達不到保護開關(guān)的整定值，那么保護開關(guān)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(chǎn)品不匹配或施工質(zhì)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(jiān)控、預警，因此電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)應運而生。

　　2、監(jiān)控系統(tǒng)組成

　　(1)系統(tǒng)組成

　　電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是由漏電探測裝置與監(jiān)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(gòu)成。監(jiān)控探測器與監(jiān)控設備之間通常是以有線的方式相連接的。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)示意圖，如圖1所示。

　　圖1 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

　　(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(chǎn)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(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

　　監(jiān)控系統(tǒng)組成和工作原理

　　監(jiān)控系統(tǒng)分為漏電探測裝置與監(jiān)控設備。漏電探測裝置使用電流互感器提取漏電信號，經(jīng)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(jīng)過總線后通往監(jiān)控設備。監(jiān)控設備接收的漏電信號經(jīng)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(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(jiān)控設備有存儲及打印的功能，可供隨時查詢。系統(tǒng)框圖如圖3所示。

　　個電氣系統(tǒng)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(tǒng)有電流泄漏，這個系統(tǒng)的電流相量和就不為零，對外有了泄漏電流，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)控探測器里，經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)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(fā)出報警信號，同時也傳送到Acrel-6000系列監(jiān)控設備中，再經(jīng)監(jiān)控設備進步識別、判定，當確認可能會發(fā)生火災時，監(jiān)控設備發(fā)出火災報警信號，點亮報警指示燈，發(fā)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(jù)以上顯示的信息，迅速到事故現(xiàn)場進行檢查處理，并將報警信息發(fā)送到集中控制臺。

　　圖3 監(jiān)控系統(tǒng)組成原理方框圖

　　二、Acrel-6000系列監(jiān)控設備

　　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，可維持監(jiān)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(shù)及組成部件

　　Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)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(jiān)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(jiān)控設備

　　4.2 壁掛式(二)：Acrel-6000/BG電氣火災監(jiān)控設備

　　4.3 壁掛式(三)：Acrel-6000/B1電氣火災監(jiān)控設備

　　5.軟件畫面

　　1)系統(tǒng)運行主界面

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

　　2)狀態(tài)監(jiān)測界面

　　雙擊通道可以顯示出此通道配置的監(jiān)控裝置的內(nèi)部設定參數(shù)、測量參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)，并可于該界面對監(jiān)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(tǒng)狀態(tài)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(quán)限登錄后方可操作，即防止無關(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，也可刪除這兩個級別的現(xiàn)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(jiān)控系統(tǒng)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(nèi)可查詢?nèi)我鈺r段內(nèi)相應報警或動作類型下的記錄，各級操作權(quán)限均可查看該界面的信息。

　　三、系統(tǒng)功能

　　1.監(jiān)控報警功能：

　　監(jiān)控設備能接收多臺探測器的漏電、溫度信息，報警時發(fā)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(xiàn)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(jiān)控設備與所接的任臺探測器之間發(fā)生通訊故障時，監(jiān)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(fā)出故障報警聲音。

　　電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設備也發(fā)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(tài)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(fā)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(shù)據(jù)庫中，當報警解除、排除故障時，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

　　當主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時，監(jiān)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(jiān)控設備連續(xù)平穩(wěn)運行。

　　6.對探測器控制功能

　　通過監(jiān)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(quán)限控制功能

　　為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運行，監(jiān)控設備軟件操作權(quán)限分為三級，不同級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電氣火災監(jiān)控設備+電氣火災監(jiān)控探測器兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，性價比高，采用RS-485網(wǎng)絡，滿足了通訊實時性高的要求。

　　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電氣火災監(jiān)控設備(主機)+電氣火災監(jiān)控探測器三層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，便于區(qū)域化管理，采用RS-485網(wǎng)絡通訊，以太網(wǎng)通訊，滿足了通訊實時性高的要求。

　　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電氣火災監(jiān)控設備(主機)+Acrel-6000/B電氣火災監(jiān)控設備(分機)+電氣火災監(jiān)控探測器三層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，便于區(qū)域化管理，采用RS-485網(wǎng)絡通訊，以太網(wǎng)通訊，滿足了通訊實時性高的要求。

　　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)電氣火災監(jiān)控設備+電氣火災監(jiān)控探測器兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，采用二總線通訊，現(xiàn)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(wǎng)方案

　　中型單體建筑，采用Acrel-6000/B1電氣火災監(jiān)控設備+電氣火災監(jiān)控探測器兩層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，采用二總線通訊，現(xiàn)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(wǎng)方案

　　大型建筑(群)，采用Acrel-6000/B1電氣火災監(jiān)控設備(主機)+Acrel-6000/B1電氣火災監(jiān)控設備(分機)+電氣火災監(jiān)控探測器三層結(jié)構(gòu)組網(wǎng)模式，便于區(qū)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(xiàn)場接線直觀、方便，性價比高，通訊介質(zhì)采用屏蔽雙絞線，滿足了通訊實時性高的要求。

　　五、系統(tǒng)的設計與應用

　　1.系統(tǒng)設計目標

　　Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng)，已通過國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的消防電子產(chǎn)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(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓和溫度信號的采集與監(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流超標的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與火災自動報警系統(tǒng)或配電監(jiān)控系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。系統(tǒng)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(tǒng)設計規(guī)程

　　2.1 般規(guī)定

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

　　◆應根據(jù)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(jiān)控探測器的型式與規(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所設置壁掛式監(jiān)控設備，同時將各壁掛式監(jiān)控設備的故障報警信息上傳至主消防控制中心的系統(tǒng)主機，統(tǒng)管理、監(jiān)測及顯示信息;

　　◆系統(tǒng)的設置不應影響供配電系統(tǒng)的正常工作。

　　2.2 設置場所

　　在高層建筑內(nèi)火災危險性大、人員密集等場所宜設置電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。

　　2.3 設置范圍

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

　　◆ 剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器應以設置在低壓配電系統(tǒng)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(jiān)控探測器不宜設置在IT 系統(tǒng)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(jiān)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(jiān)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(jiān)控探測器。