安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

 

摘要：為解決建筑防火中的電氣火災監控問(wèn)題，本文結合某建筑實(shí)際情況，對其電氣火災監控系統進(jìn)行深入分析, 

提出設備選型、系統設計及安裝等內容，以期為相關(guān)人員提供參考。 

關(guān)鍵詞：建筑防火；電氣火災；電氣火災監控

 

      如今，建筑電氣設備種類(lèi)和數量都在不斷增多，這在豐富建筑使用功能的同時(shí)，增加了火災隱患。要想有效預防建筑電氣火災，在火災發(fā)生后立即通過(guò)監控和自動(dòng)控制切斷設備，能有效控制火災的發(fā)展和蔓延，并減小由此造成的損失。 

 

      某建筑地上共14層，設1層地下室，總建筑面積1.51萬(wàn)m'。對于該建筑，其消防設備屬于一級負荷；二級負荷包括電梯（非消防）、水泵與樓梯間照明；除以上一級和二級負荷外的負荷均屬于三級負荷。該建筑變電所位于地下一層，為滿(mǎn)足建筑用電量要求，需在低壓配電柜中對消防用電回路進(jìn)行預留；低壓側電源采用交流三相四線(xiàn)220/380V,其配電系統為單母線(xiàn)分段形式；干線(xiàn)配電方式為樹(shù)干式，主要負荷與容量相對較大的動(dòng)力負荷均為放射式配電?，F以該建筑為例，對其電氣火災監控系統做如下深入分析。 

 

      在建筑中，一旦發(fā)生電氣火災，則其隱患的分布將極為分散，基于此，對電氣火災監控而言，需要將集中監控設備與現場(chǎng)處理設備充分結合到一起，形成集散式系統。該系統的優(yōu)勢在于通過(guò)對剩余電流的實(shí)時(shí)檢測，確定各監控點(diǎn)實(shí)際剩余電流，基本不會(huì )對原配電系統造成任何影響，且系統比較單一和靈活，無(wú)論是新建、改建還是擴建項目，都可以使用。除此之外，采用集散式系統還能結合實(shí)際需要，有針對性地增減監控點(diǎn)，保證靈活性。

      在設備選型過(guò)程中，應優(yōu)先考慮技術(shù)先進(jìn)且經(jīng)濟合理的類(lèi)型。通過(guò)對上述各因素的綜合考慮，在本次設計工作中，主要選擇由施耐德萬(wàn)高公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。其中，剩余電流探測裝置選擇WEFP-T系列產(chǎn)品，用于對安裝地點(diǎn)實(shí)際剩余電流進(jìn)行檢測，檢測到的信號傳輸到WEFP-J；現場(chǎng)處理設備選擇WEFP-J系列產(chǎn)品，對安裝地點(diǎn)實(shí)際剩余電流實(shí)施檢測后，將得到的信號傳輸到WEFP-S；集中監控設備選擇WEFP-S系列產(chǎn)品，用于對所有探測裝置實(shí)施集中管理。 

3系統設計及安裝 

3.1剩余電流探測裝置及現場(chǎng)處理設備 

      裝置的安裝主要分成以下兩種情況： 

      （1）對于剩余電流探測裝置，一般在低壓柜各線(xiàn)路出線(xiàn)處進(jìn)行安裝。每個(gè)WEFP-J都能同時(shí)接收多個(gè)剩余電流探測裝置傳輸的信號，同時(shí)對其進(jìn)行顯示，并通過(guò)通信線(xiàn)為WEFP-S傳遞信 

號。

      （2）如果將剩余電流探測裝置安裝在進(jìn)箱斷路器之后，則其作用原理和與WEFP-J之間的關(guān)系將和在低壓柜中進(jìn)行的安全基本相同?？紤]到各樓層中層箱之間的距離相對較遠，故WEFP-J僅對一路信號進(jìn)行接收與傳送，在對這些信號予以現場(chǎng)顯示和報警的同時(shí)，將其傳輸到WEFP-S。

3.2集中監控設備 

      整個(gè)監控系統與系統的WEFP-S都需要依靠專(zhuān)門(mén)的管理軟件來(lái)實(shí)現集中管理目標。系統的集中監控設備需要在消防控制室中進(jìn)行安裝，能對各監控點(diǎn)的主要參數進(jìn)行顯示，包括三相電流、電壓和溫度等；在顯示參數的同時(shí)，還能實(shí)現報警，包括過(guò)流過(guò)壓、欠壓、超溫、剩余電流，當然也能根據需求增加其他報警。 

3.3監控系統 

      按照現行建筑防火規范提出的要求，建筑應做好電氣火災監控系統的合理設置，同時(shí)該系統要滿(mǎn)足以下幾個(gè)方面要求：其一，監控主機以PC計算機為主，并采用組態(tài)管理軟件；其二，在樓層箱處進(jìn)行測點(diǎn)的布置，且所有測點(diǎn)都能對三相電流、電壓與剩余電流等信息進(jìn)行采集，同時(shí)要能在計算機上實(shí)時(shí)顯示；其三，當過(guò)流、過(guò)壓、欠壓與剩余電流超出允許范圍時(shí)，應能立即報警；其四，二總線(xiàn)宜選擇雙色雙絞線(xiàn)ZR-RVSP 2 x 1.5mm2,以便于和報警系統的通信線(xiàn)路實(shí)現共管敷設；其五，WEFP-S和相應的操作計算機都應在消防值班室進(jìn)行設置。 

      除此之外，在對剩余電流檢測結果報警值進(jìn)行設定的過(guò)程中，要對固有剩余電流予以充分考慮。在配電系統當中，無(wú)論是用電設備還是長(cháng)距離線(xiàn)路，均有一定剩余電流，即固有剩余電流。針對這部分電流，需在監控時(shí)將其排除在外?；诖?，需在探測裝置中通過(guò)適當的設施，用檢測到的電流值與固有剩余電流相減，相減后的結果才是系統重點(diǎn)監控對象。要將固有剩余電流準確寫(xiě)入到監控系統中，但對固有剩余電流而言，并不是一個(gè)固定的值，和配電系統所包含的用電設備數量及空氣濕度等很多因素都有關(guān)聯(lián)，這會(huì )給系統報警值的設定造成很大不便。通過(guò)連續觀(guān)察與測量，固有剩余電流和線(xiàn)路長(cháng)度及系統接入的用電設備總數有關(guān)，雖然其他因素也會(huì )造成影響，但只會(huì )引起小幅的波動(dòng)現象?；诖?，在對固定剩余電流進(jìn)行設定的過(guò)程中，可直接根據系統投入，使用時(shí)對應的實(shí)測值確定，也可通過(guò)參數估算的方式確定。 線(xiàn)路的單位長(cháng)度固有剩余電流如表1所示。 

表1線(xiàn)路的單位長(cháng)度固有剩余電流(單位：mA/km )

      熒光燈：當安裝于金屬構件時(shí)，固有剩余電流為0.1mA；當安裝于木質(zhì)或者混凝土構件時(shí)，固有剩余電流為0.02mA。家用電器：對于手握式丨級設備，其固有剩余電流不超過(guò)0.75mA； 

      對于固定式I級設備，其固有剩余電流不超過(guò)3.5mA；對于II級設備，其固有剩余電流不超過(guò)0.25mA；對于I級電熱設備，其固有剩余電流不超過(guò)0.75 ~ 5.0mA。對于計算機，移動(dòng)式計算機的固有剩余電流為1.0mA,固定式計算機的固有剩余電流為3.5mA,組合式計算機的固有剩余電流為15.0mA。

 

4.1安科瑞安全用電云平臺介紹

      Acrelcloud-6000安全用電云管理系統能夠對剩余電流、設備溫度、故障電弧等電氣故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監控、報警、記錄，并且通過(guò)云端的遠程控制。設備與云端的通訊方向不受限制，能上傳數據、透傳指令，并時(shí)間顯示實(shí)時(shí)狀態(tài)。通過(guò)對上傳至云端的數據進(jìn)行分析，為用戶(hù)提供火災隱患的相關(guān)數據，能夠及早的發(fā)現問(wèn)題并實(shí)施排查，避免火災的發(fā)生。另一方面，云平臺提供超大容量的信息儲存及穩定的服務(wù)，提升了服務(wù)質(zhì)量，對用戶(hù)的長(cháng)遠發(fā)展具有戰略意義。此外，該系統通過(guò)集中監控，使得數據通過(guò)每個(gè)節點(diǎn)的4G網(wǎng)絡(luò )傳輸至云端集中式管理和監控，主控端布置于城市消防大隊，從而能夠對采集的信息進(jìn)行統一的監控和管理。

 

具體功能如下：

      （1）安全用電監管服務(wù)系統包含安全用電管理云平臺、電腦終端顯示系統、手機APP、漏電探測器、漏電互感器、電流互感器等。

      （2）安全用電監管服務(wù)系統平臺能展示剩余電流、溫度、電流等電氣安全參數的實(shí)時(shí)監測數據及變化曲線(xiàn)、歷史數據與變化曲線(xiàn)、實(shí)時(shí)報警數據等，能實(shí)時(shí)顯示現場(chǎng)服務(wù)次數、排除隱患數、未排除隱患數、報警未處理數、常規巡檢及產(chǎn)品維護等數據，監管數據能保存十年以上。

      （3）手機APP軟件同時(shí)具有IOS版本和安卓版本，能通過(guò)手機APP對每條報警記錄進(jìn)行呼叫，便于緊急情況下能盡快通知用電單位。

      （4）能對各個(gè)單位及設備的電氣安全運行情況進(jìn)行自動(dòng)統計和分析評估，并隨時(shí)展示電氣安全運行分析報告。

      （5）監控探測終端產(chǎn)品滿(mǎn)足國家法律法規和有關(guān)技術(shù)標準（GB14287.2《剩余電流式電氣火災監控探測器》和GB14287.3《測溫式電氣火災監控探測器》）的要求，并通過(guò)國家消防產(chǎn)品質(zhì)量監測檢驗中心提供的消防3C認證。

      （6）漏電探測器能同時(shí)探測剩余電流、四路溫度、三相電流等參數值，并能通過(guò)無(wú)線(xiàn)以移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò )接入安全用電監管系統平臺。

4.2產(chǎn)品選型

4.2.1漏電火災監控探測器

 

4.2.2故障電弧探測器

      安科瑞故障電弧產(chǎn)品型號代碼為AAFD，共有兩種電流等級，可監測回路故障電弧的發(fā)生，并及時(shí)預警，提醒用戶(hù)處理，防止電弧導致的火災的發(fā)生。

      AAFD可配合AF-GSM400使用并接入安全用電平臺，該產(chǎn)品不可在同一臺AF-GSM400下與ARCM混接。如圖：

4.2.3限流式保護器

      安科瑞限流式保護器型號代碼為ASCP200-1，有三種電流等級，可監測回路短路過(guò)載等故障信息，發(fā)生故障時(shí)預警和產(chǎn)生滅弧效果，防止電弧導致的火災的發(fā)生。

      ASCP200-1可配合AF-GSM400使用并接入安全用電平臺，也能夠通過(guò)插入SIM卡直接上傳到平臺。

      以下是ASCP200-1的主要功能：

      短路保護功能。保護器實(shí)時(shí)監測用電線(xiàn)路電流，當線(xiàn)路發(fā)生短路故障時(shí)，能在150微秒內實(shí)現快速限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

      過(guò)載保護功能。當被保護線(xiàn)路的電流過(guò)載且過(guò)載持續時(shí)間超過(guò)動(dòng)作時(shí)間（3…60秒可設）時(shí)，保護器啟動(dòng)限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

      表內超溫保護功能。當保護器內部器件工作溫度過(guò)高時(shí)，保護器啟動(dòng)超溫限流保護，并發(fā)出聲光報警信號。

      過(guò)、欠壓保護功能。當保護器檢測到線(xiàn)路電壓過(guò)壓或欠壓時(shí)，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設置是否啟動(dòng)限流保護。

      配電線(xiàn)纜溫度監測功能。當被監測線(xiàn)纜溫度超過(guò)報警設定值時(shí)，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設置是否啟動(dòng)限流保護。

      漏電流監測功能。當被監測的線(xiàn)路漏電超過(guò)報警設定值時(shí)，保護器發(fā)出聲光報警信號，可預先設置是否啟動(dòng)限流保護。

      保護器具有1路RS485接口，1路2G無(wú)線(xiàn)通訊，可以將數據發(fā)送到后臺監控系統，實(shí)現遠程監控。

4.2.4剩余電流互感器

 

4.2.5AF-GSM400-2G/4G無(wú)線(xiàn)上傳模塊

      AF-GSM400-2G/4G/CE模塊是一款2G/4G有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)模塊，該無(wú)線(xiàn)模塊為安全用電云平臺專(zhuān)用模塊。

      AF-GSM400接入每塊儀表所需流量為20M/月，單個(gè)模塊可以接入30塊儀表。默認上傳間隔2分鐘，如發(fā)生報警，會(huì )實(shí)時(shí)上傳數據。

4.2.6溫度傳感器

      溫度傳感器為一熱敏電阻NTC，它提供0-120°的溫度監控基準，可以用來(lái)監測線(xiàn)纜或配電箱體的溫度，提供溫度保護。

 

 

      綜上所述，電氣火災監控系統大多在建筑中容易發(fā)生電氣火災且火災發(fā)生后危險性相對較大的地方設置；監控系統按照三級保護標準，除了要盡可能減小事故面，還應便于事故點(diǎn)的查找；對于建筑一級保護，只作為報警信號，如果剩余電流超過(guò)設定值，則立刻斷電，避免還沒(méi)有形成火災直接大面積斷電，導致混亂和恐慌。

 

[1]黃云祥.電氣火災監控在建筑防火中的應用分析［J］.今日消防，2021, 6 (02 ) ： 124-125.

[2]費海新.電氣火災監控在建筑防火中的應用研究.

[3]安科瑞安全用電管理云平臺手冊.2020.02版.

作者簡(jiǎn)介：韓歡慶，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事安全用電的研發(fā)與應用。