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0 前言
由于人們對安全規(guī)范用電常識的深入，使得由電氣故障引發(fā)的人身傷害事故逐年遞減，但是每年由電氣事故引發(fā)的火災(zāi)數(shù)量卻在增加，這與我國火災(zāi)總數(shù)呈逐年遞減的趨勢形成了鮮明對比。以2005年《中國消防年鑒》公布的數(shù)據(jù)顯示，電氣火災(zāi)次數(shù)占總火災(zāi)的20.6%，且有逐年上升的趨勢，這就要求我們查原因，找根源再采用行之有效的科學方法來減輕這些災(zāi)害。日本、歐美等發(fā)達國家人均用電量比我國高得多，為何其電氣火災(zāi)發(fā)生機率比我國要小得多呢？其主要原因就是在重要場合設(shè)置剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測系統(tǒng)。漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)應(yīng)用在我國國家規(guī)范中其實早有規(guī)定，如《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95（2005年版）新增第9.5.1條：“高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險性大，人員密集等場所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)”；《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006第11.2.7條規(guī)定了宜設(shè)置漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)的場所。本文就天水國土資源局漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)項目的火災(zāi)探測器的選型和軟件功能進行膚淺探討，希望對類似項目的設(shè)計或選型能有所幫助。
1項目分析及硬件選型
天水國土資源局辦公樓，屬于政府機關(guān)辦公建筑，位于天水市秦州區(qū)岷山路37號。本辦公樓一共20層，大樓內(nèi)安裝有26個照明配電箱，20個應(yīng)急照明配電箱、2個普通電梯配電箱、2個消防電梯配電箱、2個消防泵配電箱、1個大樓電源進線配電箱。現(xiàn)需要為這棟大樓配備一套漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。
根據(jù)GB14287號文件，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)分為：電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器三部分。
根據(jù)國標《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》GB13955-2005中關(guān)于分級保護的規(guī)定，安裝剩余電流火災(zāi)監(jiān)控裝置時，應(yīng)對建筑物內(nèi)防火區(qū)域作出合理的分布設(shè)計，確定適當?shù)谋Ｗo范圍、預(yù)定的剩余電流動作值和動作時間，并應(yīng)滿足分級保護的動作特性要求，縮小故障切斷電源時引起的停電范圍。監(jiān)控點位分配原則如下：根據(jù)建筑用電負荷和線路具體情況，確定采用二級或三級保護模式；一般所有的二級開關(guān)處都要安裝剩余電流探測控制器；重要線路，包括消防、安防、應(yīng)急電源、通道照明線路及不容許停電的重要場所，根據(jù)GB13955 4.6規(guī)定，應(yīng)安裝純報警式剩余電流探測報警器，報警但不切斷電源（不控制脫扣），既保證了用電安全又保證了供電的不間斷性。
根據(jù)以上依據(jù)，本項目對照明配電箱、普通電梯配電箱、消防電梯配電箱、消防泵和大樓電源進線五種二級開關(guān)共計33個監(jiān)測點進行漏電監(jiān)測。由于上述開關(guān)均是重要線路，都分布在不容許停電的重要場所，所以在漏電火災(zāi)探測器的選型上需選擇不控制脫扣的型號。本項目上運用上海安科瑞電氣股份有限公司的ARCM200L-J1漏電火災(zāi)探測器配合AKH-0.66L剩余電流互感器完全滿足漏電火災(zāi)監(jiān)測的要求。詳細情況介紹如下：
1.1 ARCM200L-J1剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器介紹
1.1.1功能特點：
● 可在線監(jiān)測單路的漏電流，各相電纜溫度信號；
● 額定剩余電流動作值（報警），可根據(jù)需要靈活設(shè)置，溫度動作值（報警）也可編程；
● 畫面暫留功能，漏電故障發(fā)生時該通道顯示畫面暫留，表示該通道漏電或超溫時的值，方便上位機的故障記錄；
● 采用現(xiàn)場總線通信技術(shù)，上位機管理軟件可以時刻監(jiān)控現(xiàn)場的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)報警信息。通過RS485接口，標準MODBUS協(xié)議可以與各種標準系統(tǒng)相連；
● ARCM200L-J1具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發(fā)生的時間、類型、參數(shù)，根據(jù)報警記錄可以分析現(xiàn)場的用電情況，為消除故障提供依據(jù)；
● 集成度高，網(wǎng)絡(luò)化，智能化程度高，動作特性合理；
● 適用于0.4kV電壓等級TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)。
1.2 AKH-0.66L剩余電流互感器介紹
剩余電流互感器的額定電流等級，應(yīng)大于或等于配電回路保護電器的整定電流值，實際應(yīng)用中應(yīng)確保所有線纜或銅排穿過互感器；.溫度傳感器為一熱敏電阻NTC，它提供-10℃-120℃的溫度監(jiān)控基準，可以用來監(jiān)測線纜或配電箱內(nèi)的溫度，提供溫度保護，如圖４所示
本項目漏電火災(zāi)的監(jiān)控點數(shù)為33個點，漏電火災(zāi)監(jiān)控軟件方面可采用Acrel-6000/Q100琴臺式漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能有效地對漏電及由于漏電可能引起火災(zāi)進行預(yù)報和監(jiān)控，能準確監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài)，能發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)的火災(zāi)隱患，及時報警提醒人員去消除這些隱患。
1.3 漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)介紹
Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是上海安科瑞電氣股份有限公司自主研發(fā)的用于接收剩余電流式電氣火災(zāi)探測器等現(xiàn)場設(shè)備信號，以實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制、管理的運行于計算機的工業(yè)級硬件/軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)應(yīng)用于大型商場、生活小區(qū)、生產(chǎn)基礎(chǔ)、辦公大樓、商場酒店等區(qū)域的消防控制中心，對分散在建筑內(nèi)的探測器進行遙測、遙調(diào)、遙控、遙信，方便實現(xiàn)監(jiān)控與管理。本系統(tǒng)采用標準的Modbus現(xiàn)場總線將具有通信功能的探測器相互連接起來，當現(xiàn)場保護線路中的被探測參數(shù)超過報警設(shè)定值時，能發(fā)出報警信號、控制信號，能指示報警部位并保存報警信息。
1：報警指示燈（紅色），系統(tǒng)接收到監(jiān)控報警信號時指示燈點亮。
2：故障指示燈（黃色），系統(tǒng)接收到故障報警信號時指示燈點亮。
3：運行指示燈（綠色），系統(tǒng)正常運行時指示燈點亮。
4：主電源指示燈（綠色），使用主電源供電時指示燈點亮。
5：備用電源指示燈（綠色），使用備用電源供電時指示燈點亮。
6：消聲按鈕（黑色），消除報警聲。
7：手動輸出按鈕（黑色），手動直接啟動報警狀態(tài)下控制被保護線路的控制輸出。
2 系統(tǒng)組網(wǎng)方案
本項目的漏電火災(zāi)監(jiān)控點數(shù)為33個，均分布在天水國土資源局20層的辦公大樓內(nèi)。項目所選漏電火災(zāi)探測器為安科瑞產(chǎn)品，采用Modbus-RTU通訊協(xié)議，RS-458接口。Modbus-RTU協(xié)議理論上一根總線可連接32塊RTU設(shè)備，由于本項目需要完成漏電火災(zāi)監(jiān)控，在電氣安全和消防方面起著極其重要的作用，為保證漏電火災(zāi)監(jiān)控信號的安全、穩(wěn)定、可靠，本項目一根總線只接16或17塊表，共分兩根總線來進行數(shù)據(jù)采集。
3 漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)功能
Acrel-6000電氣火災(zāi)系統(tǒng)，可實時和定時采集現(xiàn)場設(shè)備的剩余電流數(shù)據(jù)和溫度、并有報警提示聲光報警等功能，可根據(jù)實際需要對報警溫度值、漏電流值進行設(shè)置，報警故障解除時，可遠方進行復(fù)位。系統(tǒng)可對報警事件、日期、報警值、越線值進行記錄，并生成報表，可對報警事件記錄進行打印。
1）故障信息提示
當監(jiān)控設(shè)備檢測到設(shè)備故障時，監(jiān)控設(shè)備將發(fā)出如下信息，軟件界面如圖5所示：
運行監(jiān)視主界面的故障單元顯示黃色背景；
運行監(jiān)視主界面顯示實時故障提示信息，信息內(nèi)容包括：時間，設(shè)備位置，設(shè)備編號，故障信息（顯示界面如下圖所示）；
在“實時信息顯示區(qū)”中，“故障信息”顯示黃色。
l 監(jiān)控設(shè)備黃色故障指示燈點亮、發(fā)出故障提示音。
2）報警記錄查詢
通過點擊【數(shù)據(jù)】菜單下的“報警記錄查詢”進入如下圖所示的報警記錄（動作信息查詢）界面。用戶于該界面內(nèi)可查詢?nèi)我鈺r段內(nèi)相應(yīng)報警或動作類型下的記錄，操作方式為選擇起始日期、結(jié)束日期、查詢類型后點擊查詢按鈕即可，軟件界面如圖6所示：
3）探測器管理
該管理功能只有“系統(tǒng)管理級”可進行操作,“系統(tǒng)管理級”權(quán)限登錄系統(tǒng)后，通過點擊【維護】菜單下的“探測器管理”可進入如下圖所示的探測器管理界面。該界面可修改各通道所對應(yīng)的通訊端口、通訊速率及使用狀態(tài)，軟件界面如圖7所示：
天水國土資源局漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)配合使用ARCM200-J1和AKH-066L能準確地監(jiān)控電氣線路中的故障及異常狀態(tài) ,及時發(fā)現(xiàn)電氣線路中的火災(zāi)隱患，將火災(zāi)防患與未然有著重要的意義。
4 結(jié)束語
隨著社會的發(fā)展，人們安全用電的意識越來越強烈，且對一些場所用電的安全可靠性的要求也是越來越高。這就要求市場上必須有相應(yīng)質(zhì)量的硬件設(shè)備來來滿足人們的這種需求。目前，市場上也有不少廠家能夠提供這類服務(wù)，希望在廣大廠家和研究人員的共同努力下，成功遏制電氣火災(zāi)的上升勢頭，降低由電氣火災(zāi)給人們帶來的災(zāi)害。
參考文獻：
［１］GB50045－95(2005版)，高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范
［２］GB13955-2005,剩余電流動作保護裝置的安裝和運行
［３］《電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社
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