劉辰
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(zāi)監(jiān)控問題，本文結(jié)合某建筑實際情況，對其電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行深入分析,
提出設(shè)備選型、系統(tǒng)設(shè)計及安裝等內(nèi)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(zāi)；電氣火災(zāi)監(jiān)控
0引言
如今，建筑電氣設(shè)備種類和數(shù)量都在不斷增多，這在豐富建筑使用功能的同時，增加了火災(zāi)隱患。要想有效預(yù)防建筑電氣火災(zāi)，在火災(zāi)發(fā)生后立即通過監(jiān)控和自動控制切斷設(shè)備，能有效控制火災(zāi)的發(fā)展和蔓延，并減小由此造成的損失。
1建筑概況
某建筑地上共14層，設(shè)1層地下室，總建筑面積1.51萬m'。對于該建筑，其消防設(shè)備屬于一級負(fù)荷；二級負(fù)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(fù)荷外的負(fù)荷均屬于三級負(fù)荷。該建筑變電所位于地下一層，為滿足建筑用電量要求，需在低壓配電柜中對消防用電回路進(jìn)行預(yù)留；低壓側(cè)電源采用交流三相四線220/380V,其配電系統(tǒng)為單母線分段形式；干線配電方式為樹干式，主要負(fù)荷與容量相對較大的動力負(fù)荷均為放射式配電。現(xiàn)以該建筑為例，對其電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)做如下深入分析。
2設(shè)備選型
在建筑中，一旦發(fā)生電氣火災(zāi)，則其隱患的分布將極為分散，基于此，對電氣火災(zāi)監(jiān)控而言，需要將集中監(jiān)控設(shè)備與現(xiàn)場處理設(shè)備充分結(jié)合到一起，形成集散式系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)勢在于通過對剩余電流的實時檢測，確定各監(jiān)控點實際剩余電流，基本不會對原配電系統(tǒng)造成任何影響，且系統(tǒng)比較單一和靈活，無論是新建、改建還是擴(kuò)建項目，都可以使用。除此之外，采用集散式系統(tǒng)還能結(jié)合實際需要，有針對性地增減監(jiān)控點，保證靈活性。
在設(shè)備選型過程中，應(yīng)優(yōu)先考慮技術(shù)先進(jìn)且經(jīng)濟(jì)合理的類型。通過對上述各因素的綜合考慮，在本次設(shè)計工作中，主要選擇由施耐德萬高公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。其中，剩余電流探測裝置選擇WEFP-T系列產(chǎn)品，用于對安裝地點實際剩余電流進(jìn)行檢測，檢測到的信號傳輸?shù)絎EFP-J；現(xiàn)場處理設(shè)備選擇WEFP-J系列產(chǎn)品，對安裝地點實際剩余電流實施檢測后，將得到的信號傳輸?shù)絎EFP-S；集中監(jiān)控設(shè)備選擇WEFP-S系列產(chǎn)品，用于對所有探測裝置實施集中管理。
3系統(tǒng)設(shè)計及安裝
3.1剩余電流探測裝置及現(xiàn)場處理設(shè)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，一般在低壓柜各線路出線處進(jìn)行安裝。每個WEFP-J都能同時接收多個剩余電流探測裝置傳輸?shù)男盘枺瑫r對其進(jìn)行顯示，并通過通信線為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。考慮到各樓層中層箱之間的距離相對較遠(yuǎn)，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(xiàn)場顯示和報警的同時，將其傳輸?shù)絎EFP-S。
3.2集中監(jiān)控設(shè)備
整個監(jiān)控系統(tǒng)與系統(tǒng)的WEFP-S都需要依靠專門的管理軟件來實現(xiàn)集中管理目標(biāo)。系統(tǒng)的集中監(jiān)控設(shè)備需要在消防控制室中進(jìn)行安裝，能對各監(jiān)控點的主要參數(shù)進(jìn)行顯示，包括三相電流、電壓和溫度等；在顯示參數(shù)的同時，還能實現(xiàn)報警，包括過流過壓、欠壓、超溫、剩余電流，當(dāng)然也能根據(jù)需求增加其他報警。
3.3監(jiān)控系統(tǒng)
按照現(xiàn)行建筑防火規(guī)范提出的要求，建筑應(yīng)做好電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的合理設(shè)置，同時該系統(tǒng)要滿足以下幾個方面要求：其一，監(jiān)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)行測點的布置，且所有測點都能對三相電流、電壓與剩余電流等信息進(jìn)行采集，同時要能在計算機上實時顯示；其三，當(dāng)過流、過壓、欠壓與剩余電流超出允許范圍時，應(yīng)能立即報警；其四，二總線宜選擇雙色雙絞線ZR-RVSP 2 x 1.5mm2,以便于和報警系統(tǒng)的通信線路實現(xiàn)共管敷設(shè)；其五，WEFP-S和相應(yīng)的操作計算機都應(yīng)在消防值班室進(jìn)行設(shè)置。
除此之外，在對剩余電流檢測結(jié)果報警值進(jìn)行設(shè)定的過程中，要對固有剩余電流予以充分考慮。在配電系統(tǒng)當(dāng)中，無論是用電設(shè)備還是長距離線路，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(jiān)控時將其排除在外。
基于此，需在探測裝置中通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)施，用檢測到的電流值與固有剩余電流相減，相減后的結(jié)果才是系統(tǒng)重點監(jiān)控對象。
要將固有剩余電流準(zhǔn)確寫入到監(jiān)控系統(tǒng)中，但對固有剩余電流而言，并不是一個固定的值，和配電系統(tǒng)所包含的用電設(shè)備數(shù)量及空氣濕度等很多因素都有關(guān)聯(lián)，這會給系統(tǒng)報警值的設(shè)定造成很大不便。通過連續(xù)觀察與測量，固有剩余電流和線路長度及系統(tǒng)接入的用電設(shè)備總數(shù)有關(guān)，雖然其他因素也會造成影響，但只會引起小幅的波動現(xiàn)象。基于此，在對固定剩余電流進(jìn)行設(shè)定的過程中，可直接根據(jù)系統(tǒng)投入，使用時對應(yīng)的實測值確定，也可通過參數(shù)估算的方式確定。 線路的單位長度固有剩余電流如表1所示。
表1線路的單位長度固有剩余電流(單位：mA/km )
熒光燈：當(dāng)安裝于金屬構(gòu)件時，固有剩余電流為0.1mA；當(dāng)安裝于木質(zhì)或者混凝土構(gòu)件時，固有剩余電流為0.02mA。家用電器：對于手握式丨級設(shè)備，其固有剩余電流不超過0.75mA；
對于固定式I級設(shè)備，其固有剩余電流不超過3.5mA；對于II級設(shè)備，其固有剩余電流不超過0.25mA；對于I級電熱設(shè)備，其固有剩余電流不超過0.75 ~ 5.0mA。對于計算機，移動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安科瑞安全用電云平臺及選型
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(tǒng)能夠?qū)κＳ嚯娏鳌⒃O(shè)備溫度、故障電弧等電氣故障進(jìn)行實時監(jiān)控、報警、記錄，并且通過云端的遠(yuǎn)程控制。設(shè)備與云端的通訊方向不受限制，能上傳數(shù)據(jù)、透傳指令，并時間顯示實時狀態(tài)。通過對上傳至云端的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為用戶提供火災(zāi)隱患的相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠及早的發(fā)現(xiàn)問題并實施排查，避免火災(zāi)的發(fā)生。另一方面，云平臺提供大容量的信息儲存及穩(wěn)定的服務(wù)，提升了服務(wù)質(zhì)量，對用戶的長遠(yuǎn)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。此外，該系統(tǒng)通過集中監(jiān)控，使得數(shù)據(jù)通過每個節(jié)點的4G網(wǎng)絡(luò)傳輸至云端集中式管理和監(jiān)控，主控端布置于城市消防大隊，從而能夠?qū)Σ杉男畔⑦M(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。
具體功能如下：
（1）安全用電監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)包含安全用電管理云平臺、電腦終端顯示系統(tǒng)、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(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)平臺能展示剩余電流、溫度、電流等電氣安全參數(shù)的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線、歷史數(shù)據(jù)與變化曲線、實時報警數(shù)據(jù)等，能實時顯示現(xiàn)場服務(wù)次數(shù)、排除隱患數(shù)、未排除隱患數(shù)、報警未處理數(shù)、常規(guī)巡檢及產(chǎn)品維護(hù)等數(shù)據(jù)，監(jiān)管數(shù)據(jù)能保存十年以上。
（3）手機APP軟件同時具有IOS版本和安卓版本，能通過手機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）能對各個單位及設(shè)備的電氣安全運行情況進(jìn)行自動統(tǒng)計和分析評估，并隨時展示電氣安全運行分析報告。
（5）監(jiān)控探測終端產(chǎn)品滿足國家法律法規(guī)和有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（GB14287.2《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》和GB14287.3《測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》）的要求，并通過國家消防產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測檢驗中心提供的消防3C認(rèn)證。
（6）漏電探測器能同時探測剩余電流、四路溫度、三相電流等參數(shù)值，并能通過無線以移動通訊網(wǎng)絡(luò)接入安全用電監(jiān)管系統(tǒng)平臺。
4.2產(chǎn)品選型
4.2.1漏電火災(zāi)監(jiān)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(jiān)測回路故障電弧的發(fā)生，并及時預(yù)警，提醒用戶處理，防止電弧導(dǎo)致的火災(zāi)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(hù)器
安科瑞限流式保護(hù)器型號代碼為ASCP200-1，有三種電流等級，可監(jiān)測回路短路過載等故障信息，發(fā)生故障時預(yù)警和產(chǎn)生滅弧效果，防止電弧導(dǎo)致的火災(zāi)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(hù)功能。保護(hù)器實時監(jiān)測用電線路電流，當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，能在150微秒內(nèi)實現(xiàn)快速限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報警信號。
過載保護(hù)功能。當(dāng)被保護(hù)線路的電流過載且過載持續(xù)時間超過動作時間（3…60秒可設(shè)）時，保護(hù)器啟動限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報警信號。
表內(nèi)超溫保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過高時，保護(hù)器啟動超溫限流保護(hù)，并發(fā)出聲光報警信號。
過、欠壓保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器檢測到線路電壓過壓或欠壓時，保護(hù)器發(fā)出聲光報警信號，可預(yù)先設(shè)置是否啟動限流保護(hù)。
配電線纜溫度監(jiān)測功能。當(dāng)被監(jiān)測線纜溫度超過報警設(shè)定值時，保護(hù)器發(fā)出聲光報警信號，可預(yù)先設(shè)置是否啟動限流保護(hù)。
漏電流監(jiān)測功能。當(dāng)被監(jiān)測的線路漏電超過報警設(shè)定值時，保護(hù)器發(fā)出聲光報警信號，可預(yù)先設(shè)置是否啟動限流保護(hù)。
保護(hù)器具有1路RS485接口，1路2G無線通訊，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
4.2.4剩余電流互感器
4.2.5AF-GSM400-2G/4G無線上傳模塊
AF-GSM400-2G/4G/CE模塊是一款2G/4G有線無線模塊，該無線模塊為安全用電云平臺專用模塊。
AF-GSM400接入每塊儀表所需流量為20M/月，單個模塊可以接入30塊儀表。默認(rèn)上傳間隔2分鐘，如發(fā)生報警，會實時上傳數(shù)據(jù)。
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(jiān)控基準(zhǔn)，可以用來監(jiān)測線纜或配電箱體的溫度，提供溫度保護(hù)。
5結(jié)語
綜上所述，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)大多在建筑中容易發(fā)生電氣火災(zāi)且火災(zāi)發(fā)生后危險性相對較大的地方設(shè)置；監(jiān)控系統(tǒng)按照三級保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，除了要盡可能減小事故面，還應(yīng)便于事故點的查找；對于建筑一級保護(hù)，只作為報警信號，如果剩余電流超過設(shè)定值，則立刻斷電，避免還沒有形成火災(zāi)直接大面積斷電，導(dǎo)致混亂和恐慌。
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