Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在松江文化館項目中的應(yīng)用
徐霜
(安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定)
摘要:政府設(shè)立的公益性公共文化事業(yè)單位的辦公場所人員密集、社會關(guān)注度高,其電氣火災(zāi)預(yù)防顯得十分重要。鑒于商業(yè)辦公樓、大型商場、生活小區(qū)、基礎(chǔ)建設(shè)、商場酒店等人員密集區(qū)域的特性,國家和各地區(qū)已經(jīng)制定了相關(guān)電氣火災(zāi)防范的強制規(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)在松江文化館項目中的應(yīng)用,簡析相關(guān)國家標準和設(shè)計規(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。
0 前言
近十年的火災(zāi)事故中,電氣火災(zāi)居首位,且年均發(fā)生次數(shù)占火災(zāi)年均總發(fā)生次數(shù)的27%,占重特大火災(zāi)總發(fā)生次數(shù)的80%,且損失占火災(zāi)總損失的53%,而發(fā)達國家每年電氣火災(zāi)發(fā)生次數(shù)占總火災(zāi)發(fā)生次數(shù)的8%~13%。事實上,電氣火災(zāi)已成為消防安全的主要致災(zāi)因素,不僅次數(shù)多、損失大,而且多年來一直居高不下。公益性公共建筑人員密集、往來人員多、公共關(guān)注度高的特性,使其配電系統(tǒng)電氣火災(zāi)的預(yù)防顯得更加重要。
公共建筑電氣火災(zāi)預(yù)防主要有以下兩個方面:
1.電氣火災(zāi)一般初起于電氣柜、電纜橋架等內(nèi)部,當火蔓延至設(shè)備及電纜表面時,已形成較大火勢,此時火勢往往不容易被控制,故而預(yù)防便十分重要。
2.政府公益性公共建筑的社會關(guān)注度高,若是發(fā)生火災(zāi)會影響相關(guān)社會活動進展,且可能會造成人民生命財產(chǎn)損失。
針對以上兩個方面,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位數(shù)據(jù)的同時,還提供越限聲光報警、人性化的界面等功能。本系統(tǒng)實現(xiàn)了配電系統(tǒng)的24小時無人實時監(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)的實際應(yīng)用和其實際意義。
1 項目概況
松江文化館是政府設(shè)立的公益性公共文化事業(yè)單位,是組織開展大中型文化活動、輔導(dǎo)、培訓(xùn)等社會文化人才的重要機構(gòu)。本項目位的工程范圍是位于松江區(qū)樂都路303號,共15層,本大樓主要用于松江文化館的辦公場所,負責(zé)相關(guān)的活動的規(guī)劃和行政評審。
鑒于以上項目情況,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)本項目的情況設(shè)計一套電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。
針對本項目的特性,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)須實時監(jiān)測重要回路的剩余電流值、箱體回路的實時溫度,監(jiān)測的數(shù)據(jù)實時傳輸至后臺主機,當發(fā)生剩余電流值越限、溫度越限時,后臺能進行聲光報警,同時后臺能夠和消防火災(zāi)報警系統(tǒng)實現(xiàn)消防聯(lián)動。
2 參照標準
鑒于公共建筑發(fā)生火災(zāi)容易造成人員生命財產(chǎn)損失。為了加大電氣火災(zāi)監(jiān)控防范的力度,近年來,國家相繼制訂或修改了一批相關(guān)標準規(guī)范。相關(guān)的標準規(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,本項目中選用的安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計參照的標準主要有:
1.GB50045-95(2005版)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》,其中在條文9.5.1里規(guī)定:高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險性大、人員密集等場所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)。
2.國家標準《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)在電源進線端設(shè)置自動切斷電源或報警的剩余電流動作保護器。
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)的安裝和運行應(yīng)滿足GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》
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)計規(guī)范》的要求
6.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)滿足《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方法》的要求(暫行規(guī)定)
3 系統(tǒng)架構(gòu)及設(shè)計
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖
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,是人機交互的直接窗口,也是系統(tǒng)的最上層部分。安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主機充分考慮到用戶的操作習(xí)慣,和持續(xù)穩(wěn)定運行,參照的相應(yīng)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(shè)備組成。將現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)信息進行計算、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),且實現(xiàn)故障信息可追循,信息可導(dǎo)出等功能。
鑒于本項目中儀表點位以及數(shù)據(jù)量的規(guī)模,現(xiàn)為項目配置安科瑞Acrel-6000/B主機,本主機的具體參數(shù)見下文介紹。
2)網(wǎng)絡(luò)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(shè)。本項目的儀表分布在樓層強電間電氣火災(zāi)監(jiān)控探測。
本項目的數(shù)據(jù)總線設(shè)計為兩根總線,獨立的總線便于后期系統(tǒng)的維護,發(fā)生漏電流報警時也可以根據(jù)后期我方提供的點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
本項目中主要是針對樓層配電箱的進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)危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理,從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生,并實現(xiàn)了對多種電力參數(shù)的實時監(jiān)測,為能耗管理提供精確的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用先進的微控制器技術(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》的標準要求。
4 系統(tǒng)特點和工作原理
鑒于本項目的規(guī)模,項目電氣火災(zāi)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(jù)本項目的實際情況來進行設(shè)計的。
本項目的系統(tǒng)特點可總結(jié)為一下3點:
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。
2.RS485總線連接方便,可操作性強。總線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(tǒng)的通訊穩(wěn)定。
3.考慮到本項目中儀表數(shù)據(jù)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(tǒng)操作方便,適合本項目中的配電間環(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,對變化的幅值進行分析、判斷,并與報警設(shè)定值進行比較,若超出定值則發(fā)出聲光報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。終端探測器還負責(zé)其監(jiān)測回路剩余電流值的實時顯示,同時能夠設(shè)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。
3.儀表通過RS485總線將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機,系統(tǒng)主機將上傳數(shù)據(jù)通過圖形、報表、事件記錄等形式反映整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
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