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Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在京津城際延伸線天津于家堡工程項目中的應(yīng)用

2015/10/28 17:52:42   安科瑞電氣股份有限公司  供稿
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徐霜

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

    摘要:電氣火災(zāi)作為一種災(zāi)害,在經(jīng)濟迅速發(fā)展的形勢下,給國家財產(chǎn)和人民的生命安全造成的損失也與日俱增。據(jù)統(tǒng)計,80 %以上的火災(zāi)為建筑火災(zāi),而電氣則是引發(fā)建筑火災(zāi)的首要因素。為預(yù)防接地故障引起的電氣火災(zāi),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。在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)在京津城際延伸線天津于家堡項目中的應(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

    公安部消防局《中國火災(zāi)統(tǒng)計年鑒》顯示:近十年的火災(zāi)事故中,電氣火災(zāi)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(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。

    土建類電氣火災(zāi)預(yù)防主要難點有以下幾個方面:

    0.1 配電系統(tǒng)的電纜一般都在橋架或地溝內(nèi),當線纜老化并發(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。

    0.2 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。

    0.3 本建筑性質(zhì)為土建類,對配電系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性、配電系統(tǒng)安全性要求都很高,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)在京津城際延伸線天津于家堡項目中的應(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

    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,為預(yù)防接地故障引起的電氣火災(zāi),結(jié)合本工程的重要性,本工程變配電室出線柜均配置漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)主機、現(xiàn)場監(jiān)控器以及數(shù)據(jù)集中控制器。漏電火災(zāi)報警主機設(shè)置在于家堡消防控制室。系統(tǒng)在始發(fā)井和到達井變配電室的低壓出線柜處設(shè)置漏電火災(zāi)探測器,對該處的漏電電流進行監(jiān)控,當探測到配電回路漏電電流大于300mA、工作電流超過時限設(shè)定的報警值時,即發(fā)出聲光報警信號,準確報出故障點地址,監(jiān)視故障點變化,顯示其狀態(tài),對設(shè)備用電回路僅給出報警信號,不切斷其電源。

    2 參照標準

    鑒于公共交通土建類項目發(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:

    2.1 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。

    2.2 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》

    2.3 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》

    2.4 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

    2.5 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

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖

    3.1 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。

    3.2 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始發(fā)井及到達井變配電室配電柜。

    本項目的數(shù)據(jù)總線設(shè)計為一根總線,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)場始發(fā)井配電室出線柜上安裝的40塊電氣火災(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然后經(jīng)過光貓將電信號轉(zhuǎn)為光信號經(jīng)光纖傳輸?shù)降竭_井配電室,再經(jīng)光貓將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,然后這根總線再接入到達井配電室出線柜上的23塊電氣火災(zāi)探測器,最終這根總線接入到于家堡消防控制室的電氣火災(zāi)監(jiān)控主機上。

    3.3 現(xiàn)場設(shè)備層

    本項目中主要是針對變配電室出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。

    4.1 本項目的系統(tǒng)特點可總結(jié)為一下3點:

    4.1.1 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。

    4.1.2 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。

    4.1.3 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。

    4.2 電氣火災(zāi)系統(tǒng)工作原理

    4.2.1 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。

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