浅析电气火灾监控系统的设计

浅析电气火灾监控系统设计温刚安科瑞电气股份上海嘉定010引言为了遏制电气火灾上升势头．政府相关部门对《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95，，以下简称《高规》)和《建筑设计防火规范》(GB50016-，以下简称《低规》)进行了局部条文修订，要求在建筑物内安装剩下电流动作火灾监控系统。1电气火灾隐患关键成因电气火灾形成关键分为过热型和放电型两种，实际中火灾隐患关键由过热型引发。过热型是电气线路和设备发烧部位产生异常高温．如超出许可温度和温升，将会加速绝缘老化或直接引燃周围可燃物，关键由以下故障引发：a．电气线路或设备线圈发生短路；b．电气线路和设备过载：C．导体连接部分接触不良．接触电阻过大；d．导体绝缘性能下降．引发漏电：e．非线性负载引发电气线路和设备高次谐波过载，尤其中性线过载；f.供电电压过低或过高，电气设备频繁开启等。放电型是电气线路和设备产生故障火花和电弧引燃周围可燃物．关键由以下故障引发：a．电气线路和设备发生电弧性接地故障；b．电气线路和设备发生相问短路、单相短路或断线；C．电气线途经压击穿：d．电磁感应放电等。2火灾自动报警系统、剩下电流动作保护装置和电气火灾监控系统区分火灾自动报警系统关键处理多种火灾发生以后报警，同时开启消防联动控制系统对火灾区域内人员进行快速和有序疏散。并对火灾区域实施扑救。而剩下电流保护装置(RCD)关键处理是人身电气安全问题(通常在终端电气设备保护开关处设置，其剩下电流≤30mA无延时脱扣，特殊场所剩下电流保护装置电流≤lOmA无延时脱扣或报警)，起到直接或间接接触电击防护功效，当然RCD也有一部分内容适适用于电气火灾防范。电气火灾监控系统(由电气火灾监控设备、剩下电流式电气火灾监控探测器、测温式电气火灾监控探测器三部分组合而成)关键处理是对电气火灾预防和控制。隔离故障线路，关键性质负荷线路报警等。不包含对人身安全直接及间接接触电击防护功效。系统采取HUB(集线器)星形结构布线，总线采取超五类8芯UTP(非屏蔽双绞线)，和火灾自动报警系统分开且独立敷设，所以其和火灾自动报警系统为并列关系．也可成为火灾自动报警系统一个子系统。仅仅实时提供火灾监控探测器对配电线路、配电设备和大型用电设备所监测数据采集和传输。3电气火灾监控系统电气火灾监控系统是指当被保护线路中被探测参数超出报警设定值时，能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位系统。电气火灾监控系统是一个电气火灾预防手段，是作用于电气火灾发生前一个实时监控系统，和作用于火灾发生后“火灾自动报警系统”在负担任务、功效和采取技术手段等方面均是不一样，二者不能混淆和替换。“ARCM”电气火灾监控系统是由安科瑞电气股份自主研发和生产，包含Acrel-6000电气火灾监控系统软件及ARCM系列电气火灾监控探测器组成。它是一个应用于民用建筑和工业建筑双重领域新一代电气火灾监控产品，含有超早期、高智能、小型化、多功效、高可靠性、简单实用等特点。该装置是结合多年来该企业在中国外工业领域及民用建筑领域得系统集成项目中所积累下大量宝贵经验研制而成。该监控设备采取工业计算机进行设计研制，含有良好可靠性，同时优化了人机交互功效，使整个系统易于安装、调试及维护，主机采取总线制数据传输方法，配接剩下电流式电气火灾监控探测器，组成大容量电气火灾监控系统，适适用于高层建筑和多种工业场所早期电气火灾实时监控及预防。3.1监控系统基础原理电气火灾监控系统是集监测、报警、控制、集中管理于一体，总线上通常接监控探测器或监控单元，和主机进行通讯，传送全部数据采集信息。主机采集接收数据，监测被探测电气线路三相电流、剩下电流、温度、电压等参数改变，和反馈目前回路状态等信息。当被测线路发生异常时，电气火灾监控探测器经过互感器、温度传感器等工具采集信号并处理，当监测值超出设定阈值而且达成触发时间时发出报警信号，同时将报警信号上传至监控设备中，经深入识别判定，监控主机发出火灾报警信号，报警指示灯亮，报警声音带卡，并在显示器上提醒报警信息，指定报警位置，值班人员快速进行检验处理，将报警信息发送至集中控制台，同时也可由值班人员经过监控设备控制切断故障回路电源，联动其它消防设备，从而达成预防电气火灾发生。3.2监控系统基础组成《电气火灾监控系统》（GB14287）中给出了电气火灾监控系统相关定义及基础组成。电气火灾监控系统是当被保护线路中被探测参数超出报警设定值时，能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位系统，它由电气火灾监控设备、电气火灾监控探测器组成。安科瑞电气股份生产研发电气火灾监控系统关键包含：Acrel-6000电气火灾监控设备和ARCM系列电气火灾监控探测器两大部分组成。依据工程项目标大小不一样，给出了适适用于各类不一样系统处理方案，以达成更优、愈加好目标。通常我们分为：小型单体建筑；大型单体建筑；大型群体建筑。图1中给出了各类型项目标基础系统结构图。（a）小型单体建筑（b）大型单体建筑大型群体建筑图1基础系统结构图3.3基础功效及特点Acrel-6000电气火灾监控系统是用于接收剩下电流式电气火灾探测器等现场设备信号，以实现对被保护电气线路报警、监视、控制、管理运行于计算机工业级硬件/软件系统。它关键包含以下六个功效：监控报警；故障报警；控制输出；自检；报警统计；操作分级。监控报警功效关键包含：被监控回路开关实时状态；故障信号指示；联动输入；≤30s监控报警响应时间；监控报警声信号指示及操作。故障报警功效包含：监控设备和探测器之间连接线断路、短路故障监测；监控设备主电源欠压（≤80%主电源电压）或过压（≥110%主电源电压）监测。控制输出功效包含：对部分或全部被监控单元分闸、合闸进行遥控操作；报警控制输出；脱扣控制输出。自检功效包含：通信线路断路、短路检验；手动检验或系统自检。报警统计功效包含：报警、故障事件类型、发生时间统计；依据统计日期、故障类型等条件查询；报警统计查询及打印功效。操作分级包含：日常值班人员，可进入软件界面查看实时监测情况、消除报警声音和查询报警统计；监控操作人员，可操作除针对系统本身信息维护外其它操作；系统管理人员，可操作系统任何一个功效模块。另外，和电气火灾监控设备相配套ARCM系列电气火灾监控探测器负责被监测线路参数上传。监控探测器关键将电压信号、电流信号和剩下电流信号经过互感器隔离调理以后，进入电参量采集模块，将采样计算好数据上传到MCU处理单元，MCU处理单元对接收到数据作深入处理，并采集温度检测模块温度信号，数据处理完以后和之前设定保护参数进行比较，判定是否出现故障，并将数据实时显示在LCD或LED显示器上。假如发生故障将会依据之前设定故障处理方法进行处理，保护供电安全，并触发声光报警通知工作人员，并将故障类型、时间和参数存入存放芯片内。另外，MCU处理单元也接收联动输入模块传来消防联动和烟雾联动信号，和消防系统配合，远程切断电源，预防火灾发生。MCU处理单元经过双通信模块能够和两个上位机系统进行数据交换，方便上位机对装置监控，并确保两个系统互不影响，同时可降低系统投资成本，方便后期维护，方便电气火灾系统普及。图2系统拓扑图4关键表计功效及选型方案5结束语总而言之，电气火灾监控系统是一个联网整体装置．是一个完整系统。其关键功效是在火灾发生前，能对配电线路、变配电设备、关键用电设备电流(以线路漏电电流为主)和温度改变进行检测，和对隐患和故障部位地址进行报警。所以，电气火灾监控系统设计首先明确保护对象火灾危险程度，并结合工程配电系统设计和负荷特征确定保护分级：同时．电气火灾监控系统设计应以线路漏电检测和报警为主，可依据负荷特征和运行情况，对配电设备和线路合适部位增加温度监控器，如变压器、电气竖井内电缆桥架和电缆夹层等，提升系统性价比。另外．在配电设计时还应充足考虑线路负荷增加原因和敷设条件对载流量影响，选择足够中性线截面，认真做好工程总等电位和局部等电位联结设计，合理选配剩下电流动作保护装置等对电气火灾防护也一样至关关键。参考文件：[1]安科瑞电气股份产品手册.1版.作者介绍：温刚，男，本科，安科瑞电气股份，关键研究方向为电气火灾监控，Email:手机：《电气火灾监控系统设计和应用图集》（图集号：ACR12CDX401）由安科瑞电气股份及山东省建筑电气技术情报网主编，本图集结合安科瑞Acrel-6000电气火灾监控系统产品特点，依据电气设计规范，满足建筑物