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Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統在太倉明達倉儲項目的應用
日期：2025-09-12 05:49
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摘要：建筑電氣火災在建筑物火災中占較大的比例，起火原因也很多，包括短路、過熱、漏電、雷擊和電氣等故障，火災危害也較大。
沈燁
安科瑞電氣股份有限公司 上海 嘉定 201801
摘要：建筑電氣火災在建筑物火災中占較大的比例，起火原因也很多，包括短路、過熱、漏電、雷擊和電氣等故障，火災危害也較大。因此，各種原因引起的火災都應得到有效控制。目前，短路、過熱、雷擊等保護措施日漸成熟，而由于正常泄露電流的普遍存在，漏電往往沒有引起足夠的重視，從而導致火災的發(fā)生。顯而易見，采用漏電電流檢測，給出火災的預警報警系統是十分必要的。本文通過介紹安科瑞Acrel-6000/B電氣火災監(jiān)控系統在太倉明達倉儲項目中的應用，簡析相關國家標準和設計規(guī)范，概述電氣火災監(jiān)測系統在電氣火災預防方面的具體架構以及其優(yōu)越性。
關鍵詞： 公共建筑；電氣火災；安科瑞；漏電火災；配電房；
0 前言
隨著我國人民生活水平的不斷提高，用電量不斷增加，但電氣火災也隨之劇增，從而也給國家經濟和人民生命財產造成巨大的損失。據《中國火災統計年鑒》統計近年的火災事故中，電氣火災居首位，且所占比例在30%，且逐年呈上升趨勢，造成的損失十分慘重。事實上，電氣火災已成為消防的主要致災因素，不僅次數多、損失大，而且多年來一直居高不下。
1 項目概況
明達倉儲（太倉）有限公司，位于江蘇省太倉市港口開發(fā)區(qū)，系由美國宇德集團屬下的宇達（中國）投資有限公司在太倉投資的公司之一。公司成立于2004年,注冊資本9800萬美金,公司占地500畝。
明達倉儲（太倉）有限公司作為本集團在華倉儲、物流又一樞紐，除服務于本集團國內、外業(yè)務外將為太倉港及周邊城市提供專業(yè)的倉儲、物流服務。
3.系統架構及設計
電氣火災監(jiān)控系統拓撲圖
3.1 站控管理層
站控管理層針對電氣火災監(jiān)控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的上層部分。安科瑞電氣火災監(jiān)控系統主機充分考慮到用戶的操作習慣，和持續(xù)穩(wěn)定運行，參照的相應的國家標準和規(guī)范。主機主要由監(jiān)控軟件、觸摸屏、UPS電源、打印機等設備組成。將現場的各類數據信息進行計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應給終端管理人員。使管理人員能夠實時掌握系統動態(tài)，且實現故障信息可追循，信息可導出等功能。
鑒于本項目中儀表點位以及數據量的規(guī)模，現為項目配置安科瑞Acrel-6000/B主機，本主機的具體參數見下文介紹。
3.2 網絡通訊層
本項目中的所有儀表須嚴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。本項目的儀表分布在強電間配電柜。
現場電氣火災探測器通過雙絞線（ZR-RVSP2*1.0）以手拉手方式進行通訊連接，每根總線的儀表數量在30只以內。
3.3 現場設備層
本項目中主要是針對樓層配電箱的進線回路安裝安科瑞導軌式電氣火災探測器ARCM200L-J1，通過導軌式電氣火災探測器實時監(jiān)控配電回路的漏電流大小來顯示整個配電系統的工作狀態(tài)。
ARCM系列剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器，是針對 0.4kV 以下的TT、TN 系統設計的，通過對配電回路的剩余電流、導線溫度等火災危險參數實施監(jiān)控和管理，從而預防電氣火災的發(fā)生，并實現了對多種電力參數的實時監(jiān)測,為能耗管理提供準確的數據。產品采用先進的微控制器技術，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數字化，網絡化于一身，是建筑電氣火災預防監(jiān)控、系統絕緣老化預估等的理想選擇。產品符合 GB14287.2-2014《電氣火災監(jiān)控系統 第2部分：剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》的標準要求。
4系統特點和工作原理
鑒于本項目的規(guī)模，項目電氣火災檢測點位的實際情況。無論在終端剩余電流探測器還是后臺主機都是根據本項目的實際情況來進行設計的。
4.1 本項目的系統特點可總結為一下3點：
4.1.1 終端探測器選用面板式電氣火災探測器，方便安裝、節(jié)省成本、便于后期維護。
4.1.2 RS485總線連接方便，可操作性強?？偩€布線時走的是弱電橋架，不會受到強電的影響，確保的整個系統的通訊穩(wěn)定。
4.1.3 考慮到本項目中儀表數據量，客戶要求。本項目的主機選用壁掛式。壁掛式主機界面簡潔，系統操作方便，適合本項目中的配電間環(huán)境和客戶的相關操作要求。
4.2 電氣火災系統工作原理
4.2.2 終端探測器負責監(jiān)測各個回路的剩余電流值，將剩余電流值的數據傳輸系統主機。終端探測器還負責其監(jiān)測回路剩余電流值的實時顯示，同時能夠設置限值，當剩余電流值越限時能夠發(fā)出聲光報警，提醒管理人員及時維護、整改。
4.2.3 儀表通過RS485總線將數據傳輸系統主機，系統主機將上傳數據通過圖形、報表、事件記錄等形式反映整個系統的運行狀態(tài)。
5 系統設計注意事項和方法
5.1 電氣火災監(jiān)控系統主要監(jiān)測剩余電流和溫度兩類對象，在設計時應注意的基本要點
5.1.1 關于剩余電流
在系統接地的形式為TN-C型時工業(yè)自動化網，必須將其改造為TN-S型、TN-C-S型或局部TT型系統后，才可以安裝剩余電流檢測裝置。
5.1.2 關于溫度
溫度測量與系統接地的形式無關，主要考慮包括線纜在內的低壓配電裝置中關鍵部位的溫度，一般在二級保護的線路中應用。溫度探頭Pt100可采用接觸式布置法，當被檢測對象為絕緣體時，宜將探測器的溫度傳感器直接設置在被探測對象的表面。當被檢測對象為配電柜內部溫度變化時，可采用非接觸式布置，靠近發(fā)熱部件。
5.2 系統設計中的點位分配
根據國家標準GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》4.4條中關于分級保護的規(guī)定，安裝剩余電流火災監(jiān)控裝置時，點位分配原則的步驟是：
5.2.1 研究分析被控低壓AC380V配電線路的相關圖紙，將建筑電氣的分布情況調查核實，確定配電設備(如配電柜、箱、盤、電纜等重要設備)的位置，把每一個監(jiān)控探測器分配到相應的配電設備上，以此來確定探測器的數量，避免重設浪費。
5.2.2 確定分級保護。為了縮小發(fā)生人身電擊事故和接地故障切斷電源時引起的停電范圍，通常在供電線路的不同地點安裝三級(或兩級)不同容量的剩余電流保護裝置，以形成分級保護。根據用電負載及線路情況，一般分兩級或三級保護，適用于城鎮(zhèn)和農村和級保護。
其中，重要線路應包括安防、消防、應急電源、通道照明線路及不容許停電的重要場所。
5.2.3 二級保護中，所有開關處都要設置安裝剩余電流火災監(jiān)控探測器，即在線路的電源端(保護)和分支首端(級也稱為末端保護)都要安裝剩余電流探測器，并接入電氣火災監(jiān)控系統，只作火災監(jiān)控報警用。
5.2.4 溫度檢測是以配電設備異常時發(fā)熱為基本原則而進行的。
6 系統參數的配置
6.1 報警值設置范圍
本項目中現場儀表的剩余電流報警值設置在600mA，關于剩余電流值的設置在相關的國家標準都有詳細的規(guī)定。
依據國家標準GB14287.2-2014中的規(guī)定，剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器的報警值設置范圍在20~1000mA之間。按此要求，一般把電源總進線處的剩余電流動作值定為400~800mA，電源分支線路上的剩余電流動作值定為100~400mA.一般在實際現場，設置剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器的報警值，具體地說應不小于被保護電氣線路和設備的正常運行時泄漏電流大值的2倍，且不大于1000mA。電氣火災探測器的報警設定值應考慮配電系統及用電設備的正常泄漏電流。
7 主要設備參數
太倉明達倉儲由電氣火災監(jiān)控裝置Acrel-6000/B、漏電火災探測器ARCM200L-J1漏電流互感器AKH-0.66L組成。關于儀表和互感器在此不多做介紹，相關資料可登陸安科瑞官網http://www.acrel.cn查詢。
7.1主要技術參數
7.1.1 電源：
① 額定工作電壓AC220V（-15% ～ +10%）
② 備用電源：主電源欠壓或停電時，維持監(jiān)控設備工作時間 ≥4小時
7.1.2 工作制：
24小時工作制
7.1.3 通訊方式：
RS485總線通訊，Modbus-RTU通信協議，傳輸距離1.2km，可通過中繼器延長通訊傳輸距離
7.1.4 監(jiān)控容量：
① 監(jiān)控設備高可監(jiān)控1024（須定制）個監(jiān)控單元（探測器）
② 可配接ARCM系列監(jiān)控探測器
7.1.5 監(jiān)控報警項目：
① 剩余電流故障（漏電）：故障單元屬性（部位、類型）
② 溫度報警（超溫）： 故障單元屬性（部位、類型）
③ 電流故障（過流）： 故障單元屬性（部位、類型）
監(jiān)控報警響應時間： ≤30s
監(jiān)控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m
監(jiān)控報警光顯示：紅色LED指示燈，紅色光報警信號應保持，直手動復位
監(jiān)控報警聲信號：可手動**，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動
7.1.6 故障報警項目：
① 監(jiān)控設備與探測器之間的通訊連接線發(fā)生斷路或短路
② 監(jiān)控設備主電源欠壓或斷電
③ 給電池充電的充電器與電池之間的連接線發(fā)生斷路或短路
故障報警響應時間：≤100s
監(jiān)控報警聲壓級（A計權）：≥70dB／1m
監(jiān)控報警光顯示：黃色LED指示燈，黃色光報警信號應保持故障排除
故障報警聲信號：可手動**，當再次有報警信號輸入時，能再次啟動
故障期間，非故障回路的正常工作不受影響
7.1.7 控制輸出：
報警控制輸出：1組常開無源觸點，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
7.1.8 自檢項目：
① 指示燈檢查：報警、故障、運行、主電源、備用電源指示燈
② 顯示屏檢查
③ 音響器件檢查
自檢耗時 ≤60s
7.1.9 事件記錄：
① 記錄內容：記錄類型、發(fā)生時間、探測器編號、區(qū)域、故障描述，可存儲記錄不少于2萬條
② 記錄查詢：根據記錄的日期、類型等條件查詢
7.1.10 操作分級：
① 日常值班級：實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢
② 監(jiān)控操作級：實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、探測器遠程復位、設備自檢
③ 系統管理級：實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、探測器遠程復位、設備自檢，監(jiān)控設備系統參數查詢、監(jiān)控設備各模塊單獨檢測、操作員添加與刪除
7.1.11 使用環(huán)境條件：
① 工作場所：消防控制室內、有人值班的變配電所（配電室）、有人值班的房間內墻壁上
② 工作環(huán)境溫度：0℃～40℃
③ 工作環(huán)境相對濕度：5%～95%RH
④ 海拔高度：≤2500m
7.2基本功能
7.2.1 監(jiān)控報警功能：
監(jiān)控設備能接收多臺探測器的漏電、溫度信息，報警時發(fā)出聲光報警信號，同時設備上紅色“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，直按顯示屏“復位”按鈕遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動**。
當主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時，監(jiān)控設備可自動切換到備用電源工作，當主電源恢復正常供電時，自動切回到主電源，切換過程中保證監(jiān)控設備連續(xù)平穩(wěn)運行。
結束語
綜上所述，漏電火災報警系統能準確檢測電氣線路的故障和異常狀態(tài)，能發(fā)現電氣火災的火災隱患，及時報警提醒人員去**這些隱患。從建筑物角度講，建筑物漏電火災報警系統的設計是十分重要的內容。從長遠看漏電火災報警系統可作為火災自動報警系統中的一個子系統，從而實現真正意義上的強弱電優(yōu)化結合，構成完善的火災自動報警系統。
參考文獻
[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4