安科瑞師晴晴
江蘇安科瑞電器制造有限公司江蘇江陰214405
摘要：隨著近些年商業(yè)辦公樓的興建，商業(yè)辦公的電氣火災(zāi)預(yù)防也成為一個重要的課題，鑒于商業(yè)辦公樓、大型商場、生活小區(qū)、基礎(chǔ)建設(shè)、商場飯店等人員密集區(qū)域的特性，和各地區(qū)已經(jīng)制定了相關(guān)電氣火災(zāi)防范的強(qiáng)制規(guī)定。而在上述的各種人員密集型場所安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。本文通過介紹安科瑞acrel-6000/b電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在漕河涇實(shí)業(yè)大廈項(xiàng)目中的應(yīng)用，簡析相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，概述電氣火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)在電氣火災(zāi)預(yù)防方面的具體架構(gòu)以及其優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞：商業(yè)辦公樓；電氣火災(zāi)；漕河涇實(shí)業(yè)大廈；安科瑞；
0前言
商業(yè)辦公樓出租的經(jīng)營模式?jīng)Q定其人員密集高、人員來往流量大以及用電穩(wěn)定性要求高的特性，在此類場景的電氣火災(zāi)防范就顯得十分重要。*部消防局《中國火災(zāi)統(tǒng)計(jì)年鑒》顯示：近十年的火災(zāi)事故中，電氣火災(zāi)居*，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(shí)上，電氣火災(zāi)已成為消防的主要致災(zāi)因素，不僅次數(shù)多、損失大，而且多年來一直居高不下。
商業(yè)辦公樓電氣火災(zāi)預(yù)防主要難點(diǎn)有以下幾個方面：
1、配電系統(tǒng)的電纜一般都在橋架內(nèi)，當(dāng)線纜老化并發(fā)生漏電時，若沒有系統(tǒng)的預(yù)警，現(xiàn)場管理人員無從查找故障點(diǎn)。
2、電氣火災(zāi)隱患產(chǎn)生非常隱蔽，無論在時間上還是在空間上都無跡可尋。
3、本建筑性質(zhì)為商業(yè)建筑，業(yè)主對配電系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性、配電系統(tǒng)性要求都很高，電氣火災(zāi)隱患的預(yù)防就顯得十分重要。
針對以上幾個方面，安科瑞電氣股份有限公司以其自主研發(fā)的arcm系列電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器為基礎(chǔ)，通過對rs485總線技術(shù)、終端微機(jī)軟件顯示技術(shù)的集成，研發(fā)了安科瑞acrel-6000/b電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)后臺在顯示各個探測點(diǎn)位數(shù)據(jù)的同時，還提供越限聲光報(bào)警、人性化的界面等功能。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)的24小時無人實(shí)時監(jiān)控，減少了人力成本，提高了電氣火災(zāi)隱患的排除效率。
本文就電氣火災(zāi)系統(tǒng)在中航民用項(xiàng)目中的應(yīng)用，簡單介紹安科瑞acrel-6000/b電氣火災(zāi)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用和其實(shí)際意義。
1項(xiàng)目概況
漕河涇實(shí)業(yè)大廈位于上海市徐匯區(qū)，基地面積6080平方米，總建筑面積28804平方米。漕河涇實(shí)業(yè)大廈作為商業(yè)辦公樓出租。
漕河涇實(shí)業(yè)大廈作為一棟商業(yè)辦公大樓，其人員密集度高、客戶對其安用電性要求較高，且在電力配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求也是非常嚴(yán)格的。
鑒于以上項(xiàng)目情況，為了監(jiān)控整個配電系統(tǒng)是否存在電氣火災(zāi)隱患，現(xiàn)須根據(jù)本項(xiàng)目的情況設(shè)計(jì)一套電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。
針對本項(xiàng)目的特性，在部分樓層配電柜的重要回路安裝安科瑞研發(fā)的arcm系列剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)須實(shí)時監(jiān)測重要回路的剩余電流值、箱體回路的實(shí)時溫度，監(jiān)測的數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸至后臺主機(jī)，當(dāng)發(fā)生剩余電流值越限、溫度越*，后臺能進(jìn)行聲光報(bào)警，同時后臺能夠和消防火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)消防聯(lián)動。
2參照標(biāo)準(zhǔn)
鑒于商業(yè)建筑發(fā)生火災(zāi)容易造成人員生命財(cái)產(chǎn)損失。為了加大電氣火災(zāi)監(jiān)控防范的力度，近年來，相繼制訂或修改了一批相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)提出了具體的要求，本項(xiàng)目中選用的安科瑞acrel-6000/b電氣火災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參照的標(biāo)準(zhǔn)主要有：
1．gb50045-95(2005版)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，其中在條文9.5.1里規(guī)定:高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員密集等場所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。
2．標(biāo)準(zhǔn)《建筑電氣火災(zāi)預(yù)防要求和檢測方法》有關(guān)條文也明確要求“應(yīng)在電源進(jìn)線端設(shè)置自動切斷電源或報(bào)警的剩余電流動作保護(hù)器。
3．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應(yīng)滿足:gb14287.1-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》、gb14287.2-2005《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》、gb14287.3-2005《測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》
4．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和運(yùn)行應(yīng)滿足gb13955-2005《剩余電流動作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》
5．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的供電應(yīng)滿足gb50052《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求
6．電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法》的要求(暫行規(guī)定)
3.系統(tǒng)架構(gòu)及設(shè)計(jì)
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D
1）站控管理層
站控管理層針對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的上層部分。安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)充分考慮到用戶的操作習(xí)慣，和持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，參照的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。主機(jī)主要由監(jiān)控軟件、觸摸屏、ups電源、打印機(jī)等設(shè)備組成。將現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)算、分析、處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音、指示燈等方式反應(yīng)給終端管理人員。使管理人員能夠?qū)崟r掌握系統(tǒng)動態(tài)，且實(shí)現(xiàn)故障信息可追循，信息可導(dǎo)出等功能。
鑒于本項(xiàng)目中儀表點(diǎn)位以及數(shù)據(jù)量的規(guī)模，現(xiàn)為項(xiàng)目配置安科瑞acrel-6000/b主機(jī)，本主機(jī)的具體參數(shù)見下文介紹。
2）網(wǎng)絡(luò)通訊層
本項(xiàng)目中的所有儀表須嚴(yán)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(shè)。本項(xiàng)目的儀表分布在樓層強(qiáng)電間電氣火災(zāi)監(jiān)控探測。
本項(xiàng)目的數(shù)據(jù)總線設(shè)計(jì)為四根總線，獨(dú)立的總線便于后期系統(tǒng)的維護(hù)，發(fā)生漏電流報(bào)警時也可以根據(jù)后期我方提供的點(diǎn)檢表快速定位故障回路，快速排除故障。
現(xiàn)場電氣火災(zāi)探測器通過雙絞線（zr-rvsp2*1.0）以手拉手方式進(jìn)行通訊連接，每根總線的儀表數(shù)量在20只左右。
3）現(xiàn)場設(shè)備層
本項(xiàng)目中主要是針對樓層配電箱的進(jìn)線回路安裝安科瑞嵌入式電氣火災(zāi)探測器，通過嵌入式電氣火災(zāi)探測器實(shí)時監(jiān)控配電回路的漏電流大小來顯示整個配電系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
arcm系列剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，是針對0.4kv以下的tt、tn系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，通過對配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度、過電流、過電壓等火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)實(shí)施監(jiān)控和管理，從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生，并實(shí)現(xiàn)了對多種電力參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測,為能耗管理提供的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用的微控制器技術(shù)，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化于一身，是建筑電氣火災(zāi)預(yù)防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預(yù)估等的理想選擇。產(chǎn)品符合gb14287.2-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)第2部分：剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》的標(biāo)準(zhǔn)要求。
4系統(tǒng)特點(diǎn)和工作原理
鑒于本項(xiàng)目的規(guī)模，項(xiàng)目電氣火災(zāi)檢測點(diǎn)位的實(shí)際情況。無論在終端剩余電流探測器還是后臺主機(jī)都是根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。
本項(xiàng)目的系統(tǒng)特點(diǎn)可總結(jié)為一下3點(diǎn)：
1.終端探測器選用嵌入式電氣火災(zāi)探測器，方便安裝、節(jié)省成本、便于后期維護(hù)。
2.rs485總線連接方便，可操作性強(qiáng)?？偩€布線時走的是弱電橋架，不會受到強(qiáng)電的影響，確保的整個系統(tǒng)的通訊穩(wěn)定。
3.考慮到本項(xiàng)目中儀表數(shù)據(jù)量，客戶要求。本項(xiàng)目的主機(jī)選用壁掛式。壁掛式主機(jī)界面簡潔，系統(tǒng)操作方便，適合本項(xiàng)目中的配電間環(huán)境和客戶的相關(guān)操作要求。
電氣火災(zāi)系統(tǒng)工作原理
1.剩余電流測量是根據(jù)基爾霍夫電流定律：在同一時刻，電路中流入和流出一個節(jié)點(diǎn)的電流矢量和為零。以tn-s系統(tǒng)為例，將a/b/c/n同時穿過剩余電流互感器，當(dāng)系統(tǒng)未發(fā)生漏電時，流入和流出剩余電流互感器的電流矢量和為零，此時，剩余電流互感器感應(yīng)出的二次電流也為0;當(dāng)某相對大地發(fā)生漏電，此時流入和流出剩余電流互感器的電流矢量和不再為零，其大小等于從大地流走的電流即漏電流。此漏電信號通過剩余電流互感器的二次接線傳輸至電氣火災(zāi)探測器，經(jīng)運(yùn)算放大、a/d轉(zhuǎn)換后送入cpu，經(jīng)過一系列算法后，對變化的幅值進(jìn)行分析、判斷，并與報(bào)警設(shè)定值進(jìn)行比較，若超出定值則發(fā)出聲光報(bào)警信號并上送至后臺電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備。
2.終端探測器負(fù)責(zé)監(jiān)測各個回路的剩余電流值，將剩余電流值的數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機(jī)。終端探測器還負(fù)責(zé)其監(jiān)測回路剩余電流值的實(shí)時顯示，同時能夠設(shè)置限值，當(dāng)剩余電流值越*能夠發(fā)出聲光報(bào)警，提醒管理人員及時維護(hù)、整改。
3.儀表通過rs485總線將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機(jī)，系統(tǒng)主機(jī)將上傳數(shù)據(jù)通過圖形、報(bào)表、事件記錄等形式反映整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
5系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)和方法
5.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測剩余電流和溫度兩類對象，在設(shè)計(jì)時應(yīng)注意的基本要點(diǎn)
(1)關(guān)于剩余電流
由于剩余電流監(jiān)測的原理采用了基爾霍夫電流定律，所以，對所應(yīng)用的低壓配電系統(tǒng)形式有一定要求。目前，可以應(yīng)用剩余電流互感器的低壓配電系統(tǒng)有：tt系統(tǒng)，it系統(tǒng)，tn-s系統(tǒng)，不能使用在tn-c系統(tǒng)中。對將要設(shè)計(jì)安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的用戶，不管是新工程或舊工程改造項(xiàng)目，首先要調(diào)查核實(shí)該用戶低壓配電系統(tǒng)的系統(tǒng)接地形式是什么，否則，設(shè)計(jì)安裝剩余電流互感器的點(diǎn)位進(jìn)行檢測是根本無法施行的。
關(guān)于ac220v單相供電系統(tǒng)，剩余電流互感器只要套住l/n兩根電源線即可，但要求中性線n此后不容許再接地。對于ac380v三相供電系統(tǒng)，由于有三相三線制、三相四線制、三相五線制等使用狀況，則根據(jù)具體情況將剩余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此后不許再接地，保護(hù)線pe不得穿過互感器。
在系統(tǒng)接地的形式為tn-c型時工業(yè)自動化網(wǎng)，將其改造為tn-s型、tn-c-s型或局部tt型系統(tǒng)后，才可以安裝剩余電流檢測裝置。
(2)關(guān)于溫度