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淺談電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在民用建筑的應(yīng)用

更新時間:2023-11-06 瀏覽次數(shù):352

摘要:對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的概念和原理進(jìn)行了簡介,闡述了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和設(shè)置原則,分析了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)與火災(zāi)報警系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系,以規(guī)范電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置和使用。

關(guān)鍵詞:電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng);剩余電流;火宅自動報警

引言

目前,在我國發(fā)生的火災(zāi)事故中,電氣火災(zāi)占了較大的比例,因此,對此類火災(zāi)進(jìn)行探測報警顯得尤為重要。國家也制定了一些相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,如GB50016—2006建筑設(shè)計防火規(guī)范、GB50045—2005高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范、JGJ16—2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范等,對建筑物電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置都作出了規(guī)定。

一、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的概念及原理簡介

1.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的概念

GB14287-2005電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)第二部分中又規(guī)定,電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器以探測參數(shù)區(qū)分有“剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器"和“測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器"兩種。

可見,剩余電流和溫度是電氣火災(zāi)防范的重點,也就是電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)所要監(jiān)測的對象。

  1. 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)原理

剩余電流監(jiān)控系統(tǒng)的檢測元件是探測配電線路剩余電流的互感器,相線(La,Lb,Lc)和中性線N同時、同向穿過它的一次繞組。當(dāng)剩余電流Ia=0時,互感器二次繞組沒有感應(yīng)電壓。當(dāng)配電線路發(fā)生接地故障時,剩余電流不再等于零,此時在電流互感器二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電壓U和感應(yīng)電流。這些信號被送至剩余電流監(jiān)控探測器,經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換、CPU對變化的幅值進(jìn)行分析、判斷,并與報警設(shè)定值進(jìn)行比較,一旦超出設(shè)定值則發(fā)出報警信號。

  1. 測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)原理

在國標(biāo)《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》中包含了“測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器"。它的檢測元件是一段長約數(shù)米的測溫線,將測溫線纏繞在需要監(jiān)測的物體上,如銅芯導(dǎo)線、插接母線、配電箱等。當(dāng)被監(jiān)視部位溫度達(dá)到報警設(shè)定值時,探測器應(yīng)在40s內(nèi)發(fā)出報警信號。這個報警溫度是可調(diào)的,一般在55℃~140℃之間。測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器共用一臺監(jiān)控主機(jī),組成一個完整的系統(tǒng)。

二、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)組成

剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示。系統(tǒng)主要由剩余電流互感器、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)以及系統(tǒng)總線組成。剩余電流互感器采用矩形窗口設(shè)計,方便電纜或銅排穿線。在不同等級的電流回路上,對剩余電流互感器的電性能要求是相同的,只是窗口尺寸不同。對于改造工程,適合選用開口型的電流互感器(由兩半扣合),這樣可以盡量不觸動原來配電箱(柜)的內(nèi)部導(dǎo)線和器件布置。需要注意的是,穿過檢測元化______電流互感器的只能是三根相線和一根中性線,保護(hù)線(PE線)和保護(hù)中性線(PEN線)是不能穿過互感器的。剩余電流互感器根據(jù)框架電流可分為100A,225A,400A等幾種,它的額定漏電動作電流也是可調(diào)的,分300mA,500mA,800mA等?;ジ衅魍ㄟ^RW3×1.0電纜連接到探測器上。

探測器的作用是接收、分析互感器傳送來的信號,并在有漏電發(fā)生時進(jìn)行報警。

電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)通過總線與探測器連接,通過現(xiàn)場總線向探測器發(fā)出巡檢命令,接收探測器的狀態(tài)信息(報警、故障、供電電路失電、剩余電流數(shù)值),當(dāng)主機(jī)監(jiān)測到常信息時,進(jìn)行聲光報警并顯示相應(yīng)信息和信息類型。電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)還可通過RS485通訊口將信息傳給圖形顯示系統(tǒng),圖形顯示各種信息,并將信息數(shù)據(jù)儲存在其數(shù)據(jù)庫中,以備日后查詢。電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)應(yīng)放置在消防控制室或有人員24h值班的場所。電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)可以通過通訊總線連接到火災(zāi)自動報警控制器上,電氣火災(zāi)監(jiān)控成為火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的一個組成部分。

目前有些電氣火災(zāi)探測器能夠同時監(jiān)測剩余電流和溫度,以JHA/DT-T4型綜合式電氣火災(zāi)探測器為例,它同時可監(jiān)測8路剩余電流信號和2路溫度信號,并且測溫線的溫度有2m~8m幾種。這種具備綜合功能的產(chǎn)品,在設(shè)計和使用上都比較方便和經(jīng)濟(jì)。

三、電氣火災(zāi)監(jiān)控的分級保護(hù)原則

1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的定義

根據(jù)用電負(fù)載及線路情況,通常把低壓配電線路分為電源總進(jìn)線、干線、分支線及所連接的用電設(shè)備三級,線路較簡單的可分為二級。由于每一級的正常泄露電流都不一樣,另外每一級故障時切斷電源所造成的影響也不一樣,所以需要選擇不同額定動作電流、不同動作特性的探測器。

以采用三級保護(hù)方式的民用建筑配電線路為例,其分級保護(hù)示意圖如圖2所示。

第三級(末級)是分支線及其用電設(shè)備。這里的用電設(shè)備是指照明裝置、空調(diào)、計算機(jī)及其他電器等。這一級的保護(hù)目的主要是防止人身觸電。通常選用額定剩余動作電流小于300mA,動作時間小于0.1s的剩余電流探測器,而且探測器應(yīng)能夠發(fā)出信號切斷受控點的電源。

第二級是干線漏電火災(zāi)的保護(hù)。這里所謂干線是指它的始端至各分支線之間的一段較長的線路。這一級探測器的額定剩余動作電流應(yīng)選為正常泄露電流的2倍,一般約在300mA~500mA。由于干線供電電源被切斷的影響較大,這一級剩余電流探測器一般只用來報警,不用來聯(lián)動切斷受控點的電源。

第二級大一些,一般選取為0.5A~1A。這個值也應(yīng)為電源總進(jìn)線正常泄露電流的2倍左右。

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)規(guī)范規(guī)定,安裝純報警式剩余電流探測器,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。

測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器一般設(shè)置在第二級,監(jiān)測包括線纜在內(nèi)的低壓配電裝置中關(guān)鍵部位的溫度,采用接觸式布置法。當(dāng)被檢測對象為絕緣體時,宜將探測器的溫度傳感器直接設(shè)置在被探測對象的表面。當(dāng)被檢測對象為配電柜內(nèi)部的溫度變化時,宜靠近發(fā)熱部件,采用非接觸式布置。

  1. 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系

雖然主要目的都是為了防范火災(zāi),但電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)還是有區(qū)別的?;馂?zāi)報警系統(tǒng)是對火災(zāi)初期的煙,溫的探測,通過消防報警和聯(lián)動控制系統(tǒng)把火滅在陰燃和初期階段;電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是對電氣火災(zāi)的預(yù)警,在被監(jiān)控的電氣線路發(fā)生火災(zāi)之前,就能有效地檢測到異常情況,從而防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。

這兩個系統(tǒng)之間并不是彼此孤立的,電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以成為火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)。隨著建筑電氣系統(tǒng)的不斷完善與進(jìn)步,新產(chǎn)品的不斷推陳出新,電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)與火災(zāi)報警系統(tǒng)可以統(tǒng)一為一個大的報警系統(tǒng),這樣既可以完善火災(zāi)報警系統(tǒng)的功能,也可以減少工程的投資。

五、安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

1概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),是根據(jù)中心的消防電子產(chǎn)品試驗認(rèn)證,并且均通過嚴(yán)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(yīng)用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視,實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報警,當(dāng)必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶的需求,還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

2應(yīng)用場合

適用于智能樓宇、醫(yī)院、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4系統(tǒng)功能

(1)監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息,報警時發(fā)出聲、光報警信號,同時設(shè)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,直至按設(shè)備的“復(fù)位"按鈕或觸摸屏的“復(fù)位"按鍵遠(yuǎn)程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。

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(2)當(dāng)被監(jiān)測回路報警時,控制輸出繼電器閉合,用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備,當(dāng)報警消除后,控制輸出繼電器釋放。

(3)通訊故障報警:當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時,監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示,同時設(shè)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(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時,監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息,可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報警聲響。

111

(4)當(dāng)發(fā)生剩余電流、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(dāng)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。

事件頁面

5配置方案

應(yīng)用場合

型號

產(chǎn)品照片

功能

消防控制室

Acrel-6000/B

適用于1~4條通信總線*多可連接256個探測器,可適用于壁掛安裝的場所。

Acrel-6000/Q

適用于大型組網(wǎng),壁掛式監(jiān)控主機(jī)數(shù)量較多且需集中查看的場所,主要監(jiān)測壁掛主機(jī)信息。

一、二級

低壓配電

ARCM200L-Z2

三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvarh、Hz、cos中),視在電能、四象限電能計量,單回路剩余電流監(jiān)測,4路溫度監(jiān)測,2路繼電器輸出,4路開關(guān)量輸入,事件記錄,內(nèi)置時鐘,點陣式LCD顯示,2路獨立RS485/Modbus通訊

ARCM200L-J8

8路剩余電流監(jiān)測,2路繼電器輸出,4路開關(guān)量輸入,事件記錄,內(nèi)置時鐘,點陣式LCD顯示,1路RS485/Modbus通訊

ARCM300-J1

1路剩余電流監(jiān)測,4路溫度監(jiān)測,1路繼電器輸出,事件記錄,LCD顯示,1路RS485/Modbus通訊

AAFD-□

檢測末端線路的故障電弧,485通訊,導(dǎo)軌式安裝。

ASCP200-□

短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測,1路RS485通訊,1路GPRS或NB無線通訊,額定電流為0-40A可設(shè)。

短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測,1路RS485通訊,1路NB或4G無線通訊,額定電流為0-63A可設(shè)。

配套附件

AKH-0.66

測量型互感器,采集交流電流信號

AKH-0.66/L

剩余電流互感器,采集剩余電流信號

ARCM-NTC

溫度傳感器,采集線纜或配電箱體溫度

六、結(jié)束語

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是一種新技術(shù)、新產(chǎn)品,相對于傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在目前應(yīng)用得還不是很廣泛。但通過實際使用情況來看,它對電氣火災(zāi)有著高效的探測和報警功能。國家有關(guān)部門也在準(zhǔn)備把這一系統(tǒng)寫入GB50116火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范,使得在設(shè)計和使用這個系統(tǒng)時更加規(guī)范。

【參考文獻(xiàn)】

  1. 王斌曉.民用建筑中的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng).中冶華天工程技術(shù)有限公司.

  2. 劉鴻國.電氣火災(zāi)預(yù)防檢測技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2006.

  3. GB14287-2005,電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)[S].

  4. 安科瑞消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)/防火門監(jiān)控系統(tǒng)/消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)/電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)選型手冊.2022.05版

  李永生.民用建筑中的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)


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