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前言
隨著我國人民生活水平的不斷提高，用電量不斷增加，但電氣火災也隨之劇增，從而也給國家經濟和人民生命財產造成巨大的損失。據《中國火災統計年鑒》統計近年的火災事故中，電氣火災居首位，且所占比例在30%，且逐年呈上升趨勢，造成的損失十分慘重。事實上，電氣火災已成為消防安全的主要致災因素，不僅次數多、損失大，而且多年來一直居高不下。
公共建築電氣火災產生的原因主要有以下幾個方麵：
0.1 建築物內導線使用年久失修，其絕緣層老化破損。
0.2 建築物內導線安裝施工不規範，如導線不穿管路保護，直接埋於牆內或置於構件上。
0.3 娛樂場所等公共活動場所在二次裝修時，亂鋪設電線，致使遺留火災隱患。
0.4 導線施工質量粗糙，偷工減料，使用鋼管穿線是鋼管內壁亂掛傷導線絕緣層。
0.5 線路受自然條件影響，如空氣潮濕導致導線絕緣水平下降等。
針對以上幾個方麵，安科瑞電氣股份有限公司以其自主研發的ARCM係列電氣火災監控探測器為基礎，通過對RS485總線技術、終端微機軟件顯示技術的集成，研發了安科瑞Acrel-6000/B電氣火災監控係統。本係統後台在顯示各個探測點位數據的同時，還提供越限聲光報警、人性化的界麵等功能。本係統實現了配電係統的24小時無人實時監控，減少了人力成本，提高了電氣火災隱患的排除效率。
本文就電氣火災係統在國核石島灣永久倉庫A、B級庫及辦公樓項目中的應用，簡單介紹安科瑞Acrel-6000/B電氣火災係統的實際應用和其實際意義。
1 項目概況
石島灣核電站，即華能石島灣高溫氣冷堆核電站。該核電站是全球首座將四代核電技術成功商業化的示範項目，也是中國“十二五”獲批的一個核電項目。石島灣核電站工程項目立足於為社會奉獻綠色能源，致力於打造具有國際水平的大型核電基地.它位於山東省威海市榮成石島灣 。
針(zhen)對(dui)本(ben)項(xiang)目(mu)的(de)特(te)性(xing)，為(wei)預(yu)防(fang)接(jie)地(di)故(gu)障(zhang)引(yin)起(qi)的(de)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)，結(jie)合(he)本(ben)工(gong)程(cheng)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)，本(ben)工(gong)程(cheng)動(dong)力(li)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)均(jun)配(pei)置(zhi)漏(lou)電(dian)火(huo)災(zai)報(bao)警(jing)係(xi)統(tong)。該(gai)係(xi)統(tong)主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)係(xi)統(tong)主(zhu)機(ji)、現xian場chang監jian控kong器qi以yi及ji數shu據ju集ji中zhong控kong製zhi器qi。漏lou電dian火huo災zai報bao警jing主zhu機ji設she置zhi在zai消xiao防fang控kong製zhi室shi。係xi統tong在zai各ge個ge樓lou層ceng豎shu井jing配pei電dian箱xiang的de進jin線xian設she置zhi漏lou電dian火huo災zai探tan測ce器qi，對dui該gai處chu的de漏lou電dian電dian流liu進jin行xing監jian控kong，當dang探tan測ce到dao配pei電dian回hui路lu漏lou電dian電dian流liu大da300mA、工gong作zuo電dian流liu超chao過guo時shi限xian設she定ding的de報bao警jing值zhi時shi，即ji發fa出chu聲sheng光guang報bao警jing信xin號hao，準zhun確que報bao出chu故gu障zhang點dian地di址zhi，監jian視shi故gu障zhang點dian變bian化hua，顯xian示shi其qi狀zhuang態tai，對dui設she備bei用yong電dian回hui路lu僅jin給gei出chu報bao警jing信xin號hao，不bu切qie斷duan其qi電dian源yuan。
2 參照標準
jianyugonggongjianzhufashenghuozairongyizaochengrenyuanshengmingcaichansunshi。weilejiadadianqihuozaijiankongfangfandelidu，jinnianlai，guojiaxiangjizhidinghuoxiugaileyipixiangguanbiaozhunguifan。xiangguandebiaozhunguifanyijingduidianqihuozaijiankongxitongtichulejutideyaoqiu，benxiangmuzhongxuanyongdeankeruiAcrel-6000/B電氣火災係統的設計參照的標準主要有：
2.1 GB50045-95(2005版)《高層民用建築設計防火規範》，其中在條文9.5.1裏規定:高層建築內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警係統。
2.2 國家標準《建築電氣火災預防要求和檢測方法》有關條文也明確要求“應在電源進線端設置自動切斷電源或報警的剩餘電流動作保護器。
2.3 電氣火災監控係統的產品應滿足:GB14287.1-2014《電氣火災監控設備》、 GB14287.2-2014《剩餘電流式電氣火災監控探測器》、GB14287.3-2014《測溫式電氣火災監控探測器》
2.4 電氣火災監控係統的安裝和運行應滿足GB13955-2005《剩餘電流動作保護裝置安裝和運行》
2.5 電氣火災監控係統的供電應滿足GB50052《供配電係統設計規範》的要求
2.6 電氣火災監控係統的設計應滿足《電氣火災監控係統的設計方法》的要求(暫行規定)
3.係統架構及設計
電氣火災監控係統拓撲圖
3.1 站控管理層
zhankongguanlicengzhenduidianqihuozaijiankongxitongdeguanlirenyuan，shirenjijiaohudezhijiechuangkou，yeshixitongdezuishangcengbufen。ankeruidianqihuozaijiankongxitongzhujichongfenkaolvdaoyonghudecaozuoxiguan，hechixuwendingyunxing，canzhaodexiangyingdeguojiabiaozhunheguifan。zhujizhuyaoyoujiankongruanjian、觸摸屏、UPS電源、打印機等設備組成。將現場的各類數據信息進行計算、分析、處理，並以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應給終端管理人員。使管理人員能夠實時掌握係統動態，且實現故障信息可追循，信息可導出等功能。
鑒於本項目中儀表點位以及數據量的規模，現為項目配置安科瑞Acrel-6000/B主機，本主機的具體參數見下文介紹。
3.2 網絡通訊層
本項目中的所有儀表須嚴格按照手拉手的形式連接，且所有的通訊總線須沿著弱電橋架鋪設。本項目的儀表分布在樓層強電間配電櫃。
本(ben)項(xiang)目(mu)的(de)數(shu)據(ju)總(zong)線(xian)設(she)計(ji)為(wei)兩(liang)根(gen)總(zong)線(xian)，獨(du)立(li)的(de)總(zong)線(xian)便(bian)於(yu)後(hou)期(qi)係(xi)統(tong)的(de)維(wei)護(hu)，發(fa)生(sheng)漏(lou)電(dian)流(liu)報(bao)警(jing)時(shi)也(ye)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)後(hou)期(qi)我(wo)方(fang)提(ti)供(gong)的(de)點(dian)檢(jian)表(biao)快(kuai)速(su)定(ding)位(wei)故(gu)障(zhang)回(hui)路(lu)，快(kuai)速(su)排(pai)除(chu)故(gu)障(zhang)。
現場電氣火災探測器通過雙絞線（ZR-RVSP2*1.0）以手拉手方式進行通訊連接，每根總線的儀表數量在30隻以內。
3.3 現場設備層
本項目中主要是針對樓層配電箱的進線回路安裝安科瑞導軌式電氣火災探測器ARCM200BL-J4，通過導軌式電氣火災探測器實時監控配電回路的漏電流大小來顯示整個配電係統的工作狀態。
ARCM係列剩餘電流式電氣火災監控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 係統設計的，通過對配電回路的剩餘電流、導線溫度等火災危險參數實施監控和管理，從而預防電氣火災的發生，並實現了對多種電力參數的實時監測,為(wei)能(neng)耗(hao)管(guan)理(li)提(ti)供(gong)精(jing)確(que)的(de)數(shu)據(ju)。產(chan)品(pin)采(cai)用(yong)先(xian)進(jin)的(de)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)技(ji)術(shu)，集(ji)成(cheng)度(du)高(gao)，體(ti)積(ji)小(xiao)巧(qiao)，安(an)裝(zhuang)方(fang)便(bian)，集(ji)智(zhi)能(neng)化(hua)，數(shu)字(zi)化(hua)，網(wang)絡(luo)化(hua)於(yu)一(yi)身(shen)，是(shi)建(jian)築(zhu)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)預(yu)防(fang)監(jian)控(kong)、係統絕緣老化預估等的理想選擇。產品符合 GB14287.2-2014《電氣火災監控係統 第2部分：剩餘電流式電氣火災監控探測器》的標準要求。
4係統特點和工作原理
jianyubenxiangmudeguimo，xiangmudianqihuozaijiancedianweideshijiqingkuang。wulunzaizhongduanshengyudianliutanceqihaishihoutaizhujidoushigenjubenxiangmudeshijiqingkuanglaijinxingshejide。
4.1 本項目的係統特點可總結為一下3點：
4.1.1 終端探測器選用麵板式電氣火災探測器，方便安裝、節省成本、便於後期維護。
4.1.2 RS485總線連接方便，可操作性強。總線布線時走的是弱電橋架，不會受到強電的影響，確保的整個係統的通訊穩定。
4.1.3 考(kao)慮(lv)到(dao)本(ben)項(xiang)目(mu)中(zhong)儀(yi)表(biao)數(shu)據(ju)量(liang)，客(ke)戶(hu)要(yao)求(qiu)。本(ben)項(xiang)目(mu)的(de)主(zhu)機(ji)選(xuan)用(yong)壁(bi)掛(gua)式(shi)。壁(bi)掛(gua)式(shi)主(zhu)機(ji)界(jie)麵(mian)簡(jian)潔(jie)，係(xi)統(tong)操(cao)作(zuo)方(fang)便(bian)，適(shi)合(he)本(ben)項(xiang)目(mu)中(zhong)的(de)配(pei)電(dian)間(jian)環(huan)境(jing)和(he)客(ke)戶(hu)的(de)相(xiang)關(guan)操(cao)作(zuo)要(yao)求(qiu)。
4.2 電氣火災係統工作原理
4.2.1 剩餘電流測量是根據基爾霍夫電流定律：在同一時刻，電路中流入和流出一個節點的電流矢量和為零。以TN-S係統為例，將A/B/C/Ntongshichuanguoshengyudianliuhuganqi，dangxitongweifashengloudianshi，liuruheliuchushengyudianliuhuganqidedianliushiliangheweiling，cishi，shengyudianliuhuganqiganyingchudeercidianliuyewei0;dangmouxiangduidadifashengloudian，cishiliuruheliuchushengyudianliuhuganqidedianliushilianghebuzaiweiling，qidaxiaodengyucongdadiliuzoudedianliujiloudianliu。ciloudianxinhaotongguoshengyudianliuhuganqideercijiexianchuanshuzhidianqihuozaitanceqi，jingyunsuanfangda、A/D轉換後送入CPU，經過一係列算法後，對變化的幅值進行分析、判斷，並與報警設定值進行比較，若超出定值則發出聲光報警信號並上送至後台電氣火災監控設備。
4.2.2 終(zhong)端(duan)探(tan)測(ce)器(qi)負(fu)責(ze)監(jian)測(ce)各(ge)個(ge)回(hui)路(lu)的(de)剩(sheng)餘(yu)電(dian)流(liu)值(zhi)，將(jiang)剩(sheng)餘(yu)電(dian)流(liu)值(zhi)的(de)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)至(zhi)係(xi)統(tong)主(zhu)機(ji)。終(zhong)端(duan)探(tan)測(ce)器(qi)還(hai)負(fu)責(ze)其(qi)監(jian)測(ce)回(hui)路(lu)剩(sheng)餘(yu)電(dian)流(liu)值(zhi)的(de)實(shi)時(shi)顯(xian)示(shi)，同(tong)時(shi)能(neng)夠(gou)設(she)置(zhi)限(xian)值(zhi)，當(dang)剩(sheng)餘(yu)電(dian)流(liu)值(zhi)越(yue)限(xian)時(shi)能(neng)夠(gou)發(fa)出(chu)聲(sheng)光(guang)報(bao)警(jing)，提(ti)醒(xing)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)及(ji)時(shi)維(wei)護(hu)、整改。
4.2.3 儀表通過RS485總線將數據傳輸至係統主機，係統主機將上傳數據通過圖形、報表、事件記錄等形式反映整個係統的運行狀態。
5 係統設計注意事項和方法
5.1 電氣火災監控係統主要監測剩餘電流和溫度兩類對象，在設計時應注意的基本要點
5.1.1 關於剩餘電流
由you於yu剩sheng餘yu電dian流liu監jian測ce的de原yuan理li采cai用yong了le基ji爾er霍huo夫fu電dian流liu定ding律lv，所suo以yi，對dui所suo應ying用yong的de低di壓ya配pei電dian係xi統tong形xing式shi有you一yi定ding要yao求qiu。目mu前qian，可ke以yi應ying用yong剩sheng餘yu電dian流liu互hu感gan器qi的de低di壓ya配pei電dian係xi統tong有you：TT係統，IT係統，TN-S係統，不能使用在TN-Cxitongzhong。duijiangyaoshejianzhuangdianqihuozaijiankongxitongdeyonghu，buguanshixingongchenghuojiugongchenggaizaoxiangmu，shouxianyaotiaozhaheshigaiyonghudiyapeidianxitongdexitongjiedixingshishishenme，fouze，shejianzhuangshengyudianliuhuganqidedianweijinxingjianceshigenbenwufashixingde。
關於AC220V單相供電係統，剩餘電流互感器隻要套住L/N兩根電源線即可，但要求中性線N此後不容許再接地。對於AC380V三相供電係統，由於有三相三線製、三相四線製、三相五線製等使用狀況，則根據具體情況將剩餘電流互感器同時套住A/B/C三相電源線，或同時套住A/B/C/N線。同理，要求中性線N此後不許再接地，保護線PE不得穿過互感器。
在係統接地的形式為TN-C型時工業自動化網，必須將其改造為TN-S型、TN-C-S型或局部TT型係統後，才可以安裝剩餘電流檢測裝置。
5.1.2 關於溫度
溫度測量與係統接地的形式無關，主要考慮包括線纜在內的低壓配電裝置中關鍵部位的溫度，一般在二級保護的線路中應用。溫度探頭Pt100kecaiyongjiechushibuzhifa，dangbeijianceduixiangweijueyuantishi，yijiangtanceqidewenduchuanganqizhijieshezhizaibeitanceduixiangdebiaomian。dangbeijianceduixiangweipeidianguineibuwendubianhuashi，kecaiyongfeijiechushibuzhi，kaojinfarebujian。
5.2 係統設計中的點位分配
根據國家標準GB13955-2005《剩餘電流動作保護裝置安裝和運行》4.4條中關於分級保護的規定，安裝剩餘電流火災監控裝置時，點位分配原則的步驟是：
5.2.1 研究分析被控低壓AC380V配電線路的相關圖紙，將建築電氣的分布情況調查核實，確定配電設備(如配電櫃、箱、盤、電纜等重要設備)的位置，把每一個監控探測器分配到相應的配電設備上，以此來確定探測器的數量，避免重設浪費。
5.2.2 確定分級保護。為了縮小發生人身電擊事故和接地故障切斷電源時引起的停電範圍，通常在供電線路的不同地點安裝三級(或兩級)不(bu)同(tong)容(rong)量(liang)的(de)剩(sheng)餘(yu)電(dian)流(liu)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)，以(yi)形(xing)成(cheng)分(fen)級(ji)保(bao)護(hu)。根(gen)據(ju)用(yong)電(dian)負(fu)載(zai)及(ji)線(xian)路(lu)情(qing)況(kuang)，一(yi)般(ban)分(fen)兩(liang)級(ji)或(huo)三(san)級(ji)保(bao)護(hu)，適(shi)用(yong)於(yu)城(cheng)鎮(zhen)和(he)農(nong)村(cun)第(di)一(yi)級(ji)和(he)第(di)二(er)級(ji)保(bao)護(hu)。
其中，重要線路應包括安防、消防、應急電源、通道照明線路及不容許停電的重要場所。
5.2.3 二級保護中，所有開關處都要設置安裝剩餘電流火災監控探測器，即在線路的電源端(第一級保護)和分支首端(第二級也稱為末端保護)都要安裝剩餘電流探測器，並接入電氣火災監控係統，隻作火災監控報警用。
5.2.4 溫度檢測是以配電設備異常時發熱為基本原則而進行的。
1)變壓器低壓側出線端子、變壓器體溫(風溫、油溫、水溫)測試點、負荷開關觸頭。
2)各配電櫃(箱)的進出母線接點、自動開關(斷路器、刀開關)觸頭、大電流導線集中部位、線纜駁接點。
3)母聯櫃主接點、刀開關觸頭。
4)補償電容器接線端子、轉換開關觸頭。
5.2.5 根據點位安裝總數，再選擇相應的壁掛。
6 係統參數的配置
6.1 報警值設置範圍
本項目中現場儀表的剩餘電流報警值設置在600mA，關於剩餘電流值的設置在相關的國家標準都有詳細的規定。
依據國家標準GB14287.2-2014中的規定，剩餘電流式電氣火災監控探測器的報警值設置範圍在20~1000mA之間。按此要求，一般把電源總進線處的剩餘電流動作值定為400~800mA，電源分支線路上的剩餘電流動作值定100~400mA.一yi般ban在zai實shi際ji現xian場chang，設she置zhi剩sheng餘yu電dian流liu式shi電dian氣qi火huo災zai監jian控kong探tan測ce器qi的de報bao警jing值zhi，具ju體ti地di說shuo應ying不bu小xiao於yu被bei保bao護hu電dian氣qi線xian路lu和he設she備bei的de正zheng常chang運yun行xing時shi泄xie漏lou電dian流liu最zui大da值zhi的de2倍，且不大於1000mA。電氣火災探測器的報警設定值應考慮配電係統及用電設備的正常泄漏電流。
6.2 關於電纜溫升報警設定參考，根據《電力電纜設計規範》對電纜有關溫度的規定
6.2.1 60℃以上高溫場所應按經受高溫及其持續時間和絕緣類型要求，選用耐熱聚氯乙烯、交聯聚乙烯或乙丙橡皮絕緣等耐熱型電纜100℃以上高溫環境宜選用礦物絕緣電纜。高溫場所不宜選用普通聚氯乙烯絕緣電纜。
6.2.2 dianlanchixuyunxuzailiuliangdehuanjingwenduyinganshiyongdiqudeqixiangwenduduonianpingjunzhiqueding，bingyingfuheguiding。zaihuneidianlangoufusheshi，huanjingwenduweichangsuozuireyuederizuigaowendupingjunzhilingjia5℃.
6.2.3 電纜所承受溫升與敷設及散熱條件有關。
7 主要設備參數
通華科技大廈裝修工程項目由電氣火災監控裝置Acrel-6000/B、漏電火災探測器ARCM300L-J1漏電流互感器AKH-0.66L組成。關於儀表和互感器在此就不多做介紹，相關資料可登陸安科瑞官網http://www.acrel.cn查詢。
7.1主要技術參數
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，維持監控設備工作時間 ≥4小時
7.1.2 工作製：
24小時工作製
7.1.3 通訊方式：
RS485總線通訊，Modbus-RTU通信協議，傳輸距離1.2km，可通過中繼器延長通訊傳輸距離
7.1.4 監控容量：
① 監控設備最高可監控1024（須定製）個監控單元（探測器）
② 可配接ARCM係列監控探測器
7.1.5 監控報警項目：
① 剩餘電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類型）
② 溫度報警（超溫）： 故障單元屬性（部位、類型）
③ 電流故障（過流）： 故障單元屬性（部位、類型）
監控報警響應時間： ≤30s
監控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m
監控報警光顯示：紅色LED指示燈，紅色光報警信號應保持，直至手動複位
監控報警聲信號：可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動
7.1.6 故障報警項目：
① 監控設備與探測器之間的通訊連接線發生斷路或短路
② 監控設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生斷路或短路
故障報警響應時間：≤100s
監控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m
監控報警光顯示：黃色LED指示燈，黃色光報警信號應保持至故障排除
故障報警聲信號：可手動消除，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動
故障期間，非故障回路的正常工作不受影響
7.1.7 控製輸出：
報警控製輸出：1組常開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
7.1.8 自檢項目：
① 指示燈檢查：報警、故障、運行、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 ≤60s
7.1.9 事件記錄：
① 記錄內容：記錄類型、發生時間、探測器編號、區域、故障描述，可存儲記錄不少於2萬條
② 記錄查詢：根據記錄的日期、類型等條件查詢
7.1.10 操作分級：
① 日常值班級：實時狀態監視、事件記錄查詢
② 監控操作級：實時狀態監視、事件記錄查詢、探測器遠程複位、設備自檢
③ 係統管理級：實時狀態監視、事件記錄查詢、探測器遠程複位、設備自檢，監控設備係統參數查詢、監控設備各模塊單獨檢測、操作員添加與刪除
7.1.11 使用環境條件：
① 工作場所：消防控製室內、有人值班的變配電所（配電室）、有人值班的房間內牆壁上
② 工作環境溫度：0℃～40℃
③ 工作環境相對濕度：5%～95%RH
④ 海拔高度：≤2500m
7.2基本功能
7.2.1 監控報警功能：
監控設備能接收多台探測器的漏電、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，聲光報警一直保持，直至按顯示屏“複位”按鈕遠程對探測器實現複位。對於聲音報警信號也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動消除。
7.2.2 故障報警功能
通訊故障報警：當監控設備與所接的任一台探測器之間發生通訊故障時，監控畫麵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，並發出故障報警聲音。
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並顯示故障信息，可進入相應的界麵查看詳細信息並可解除報警聲響。
7.2.3 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。
7.2.4 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。曆史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。
7.2.5 電源功能
當主電源發生停電、欠qian壓ya等deng故gu障zhang時shi，監jian控kong設she備bei可ke自zi動dong切qie換huan到dao備bei用yong電dian源yuan工gong作zuo，當dang主zhu電dian源yuan恢hui複fu正zheng常chang供gong電dian時shi，自zi動dong切qie回hui到dao主zhu電dian源yuan，切qie換huan過guo程cheng中zhong保bao證zheng監jian控kong設she備bei連lian續xu平ping穩wen運yun行xing。
7.2.6 對探測器控製功能
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複位控製。
7.2.7 權限控製功能
為確保監控係統的安全運行，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。
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