摘要:大型公共建筑,商業(yè)建筑人員密集、社會(huì)關(guān)注度高,其電氣火災(zāi)預(yù)防十分重要。鑒于商業(yè)辦公樓、大型商場(chǎng)、生活小區(qū)、基礎(chǔ)設(shè)施、商場(chǎng)酒店等人員密集區(qū)域的特性,國(guó)家和各地區(qū)已經(jīng)制定了相關(guān)電氣火災(zāi)防范的強(qiáng)制規(guī)定。而在上述的各種人員密集型場(chǎng)所安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以的預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。本文通過(guò)介紹安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在中外運(yùn)長(zhǎng)航上海世博辦公樓電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目中的應(yīng)用,簡(jiǎn)析相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范,概述電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在電氣火災(zāi)預(yù)防方面的具體架構(gòu)以及其*性。
0 前言
近十年的火災(zāi)事故中,電氣火災(zāi)居,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(dá)國(guó)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(shí)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(lái)一直居高不下。商業(yè)酒店人員來(lái)往密集、流動(dòng)性大、公共關(guān)注度高,其配電系統(tǒng)電氣火災(zāi)的預(yù)防顯得更加重要。
商業(yè)建筑電氣火災(zāi)預(yù)防主要有以下幾個(gè)方面:
安科瑞電氣股份有限公司自主研發(fā)的研發(fā)的安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)重要回路的漏電流等參量來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)的預(yù)防。本系統(tǒng)后臺(tái)在顯示各個(gè)探測(cè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)的同時(shí),還提供越限聲光報(bào)警、人性化的界面等功能。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)的24小時(shí)無(wú)人實(shí)時(shí)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)在中外運(yùn)長(zhǎng)航上海世博辦公樓項(xiàng)目中的應(yīng)用,簡(jiǎn)單介紹安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用和其實(shí)際意義。
1 項(xiàng)目概況
中國(guó)外運(yùn)長(zhǎng)航集團(tuán)世博辦公樓項(xiàng)目位于世博園區(qū)B片區(qū),于2012年12月11日開(kāi)工建設(shè),項(xiàng)目建設(shè)用地5295平方米,項(xiàng)目總建筑面積33035平方米,其中地上10層辦公樓建筑面積16192平方米,地下3層建筑面積16843平方米,計(jì)劃在2015年8月底完成外幕墻封閉,2015年12月底完成竣工驗(yàn)收。
現(xiàn)針對(duì)本商業(yè)辦公樓設(shè)計(jì)一套電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)測(cè)其配電回路的漏電流等電參量,確保其整個(gè)配電系統(tǒng)的電氣安全。
針對(duì)本項(xiàng)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(cè)器。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)須實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)重要回路的剩余電流值、箱體回路的實(shí)時(shí)溫度,監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至后臺(tái)主機(jī),當(dāng)發(fā)生剩余電流值越限、溫度越*,后臺(tái)能進(jìn)行聲光報(bào)警,同時(shí)后臺(tái)能夠和消防火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)消防聯(lián)動(dòng)。
2 參照標(biāo)準(zhǔn)
鑒于公共建筑區(qū)域發(fā)生火災(zāi)容易造成生命財(cái)產(chǎn)損失。為了加大電氣火災(zāi)監(jiān)控防范的力度,近年來(lái),國(guó)家相繼制訂或修改了一批相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)提出了具體的要求,本項(xiàng)目中選用的安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參照的標(biāo)準(zhǔn)主要有:
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D
站控管理層針對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員,是人機(jī)交互的直接窗口,也是系統(tǒng)的上層部分。安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)充分考慮到用戶的操作習(xí)慣,和持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,參照的相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。主機(jī)主要由監(jiān)控軟件、觸摸屏、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備組成。將現(xiàn)場(chǎng)的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)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(shí)掌握系統(tǒng)動(dòng)態(tài),且實(shí)現(xiàn)故障信息可追循,信息可導(dǎo)出等功能。
鑒于本項(xiàng)目中儀表點(diǎn)位以及數(shù)據(jù)量的規(guī)模,現(xiàn)為項(xiàng)目配置安科瑞Acrel-6000/B主機(jī),本主機(jī)的具體參數(shù)見(jiàn)下文介紹。
本項(xiàng)目中的所有儀表須嚴(yán)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(xiàng)目的儀表分布在樓層強(qiáng)電間電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)。
本項(xiàng)目的數(shù)據(jù)總線設(shè)計(jì)為兩根總線,獨(dú)立的總線便于后期系統(tǒng)的維護(hù),發(fā)生漏電流報(bào)警時(shí)也可以根據(jù)后期我方提供的點(diǎn)檢表快速定位故障回路,快速排除故障。
現(xiàn)場(chǎng)電氣火災(zāi)探測(cè)器通過(guò)雙絞線(R-RVSP2*1.0)以手拉手方式進(jìn)行通訊連接,每根總線的儀表數(shù)量在20只左右。
本項(xiàng)目中主要是針對(duì)樓層配電箱的進(jìn)線回路安裝安科瑞嵌入式電氣火災(zāi)探測(cè)器,通過(guò)嵌入式電氣火災(zāi)探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)控配電回路的漏電流大小來(lái)顯示整個(gè)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(cè)器,是針對(duì) 0.4kV 以下的TT、TN 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的,通過(guò)對(duì)配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度、過(guò)電流、過(guò)電壓等火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)實(shí)施監(jiān)控和管理,從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生,并實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種電力參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),為能耗管理提供的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用的微控制器技術(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(cè)器》的標(biāo)準(zhǔn)要求。
4系統(tǒng)特點(diǎn)和工作原理
鑒于本項(xiàng)目的規(guī)模,以及本項(xiàng)目電氣火災(zāi)檢測(cè)點(diǎn)位的實(shí)際情況。無(wú)論在終端剩余電流探測(cè)器還是后臺(tái)主機(jī)都是根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。
本項(xiàng)目的系統(tǒng)特點(diǎn)可總結(jié)為一下3點(diǎn):
電氣火災(zāi)系統(tǒng)工作原理
5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)和方法
5.1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)剩余電流和溫度兩類對(duì)象,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的基本要點(diǎn)
由于剩余電流監(jiān)測(cè)的原理采用了基爾霍夫電流定律,所以,對(duì)所應(yīng)用的低壓配電系統(tǒng)形式有一定要求。目前,可以應(yīng)用剩余電流互感器的低壓配電系統(tǒng)有:TT系統(tǒng),IT系統(tǒng),TN-S系統(tǒng),不能使用在TN-C系統(tǒng)中。對(duì)將要設(shè)計(jì)安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的用戶,不管是新工程或舊工程改造項(xiàng)目,首先要調(diào)查核實(shí)該用戶低壓配電系統(tǒng)的系統(tǒng)接地形式是什么,否則,設(shè)計(jì)安裝剩余電流互感器的點(diǎn)位進(jìn)行檢測(cè)是根本無(wú)法施行的。
關(guān)于AC220V單相供電系統(tǒng),剩余電流互感器只要套住L/N兩根電源線即可,但要求中性線N此后不容許再接地。對(duì)于AC380V三相供電系統(tǒng),由于有三相三線制、三相四線制、三相五線制等使用狀況,則根據(jù)具體情況將剩余電流互感器同時(shí)套住A/B/C三相電源線,或同時(shí)套住A/B/C/N線。同理,要求中性線N此后不許再接地,保護(hù)線PE不得穿過(guò)互感器。
在系統(tǒng)接地的形式為TN-C型時(shí)工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng),將其改造為TN-S型、TN-C-S型或局部TT型系統(tǒng)后,才可以安裝剩余電流檢測(cè)裝置。
溫度測(cè)量與系統(tǒng)接地的形式無(wú)關(guān),主要考慮包括線纜在內(nèi)的低壓配電裝置中關(guān)鍵部位的溫度,一般在二級(jí)保護(hù)的線路中應(yīng)用。溫度探頭Pt100可采用接觸式布置法,當(dāng)被檢測(cè)對(duì)象為絕緣體時(shí),宜將探測(cè)器的溫度傳感器直接設(shè)置在被探測(cè)對(duì)象的表面。當(dāng)被檢測(cè)對(duì)象為配電柜內(nèi)部溫度變化時(shí),可采用非接觸式布置,靠近發(fā)熱部件。
5.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的點(diǎn)位分配
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》4.4條中關(guān)于分級(jí)保護(hù)的規(guī)定,安裝剩余電流火災(zāi)監(jiān)控裝置時(shí),點(diǎn)位分配原則的步驟是:
6 系統(tǒng)參數(shù)的配置
6.1 報(bào)警值設(shè)置范圍
本項(xiàng)目中現(xiàn)場(chǎng)儀表的剩余電流報(bào)警值設(shè)置在300mA,關(guān)于剩余電流值的設(shè)置在相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都有詳細(xì)的規(guī)定。
依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB14287.2-2005中的規(guī)定,剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的報(bào)警值設(shè)置范圍在20~1000mA之間。按此要求,一般把電源總進(jìn)線處的剩余電流動(dòng)作值定為400~800mA,電源分支線路上的剩余電流動(dòng)作值定為100~400mA.一般在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng),設(shè)置剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的報(bào)警值,具體地說(shuō)應(yīng)不小于被保護(hù)電氣線路和設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí)泄漏電流大值的2倍,且不大于1000mA。電氣火災(zāi)探測(cè)器的報(bào)警設(shè)定值應(yīng)考慮配電系統(tǒng)及用電設(shè)備的正常泄漏電流。
6.2 關(guān)于電纜溫升報(bào)警設(shè)定參考,根據(jù)《電力電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)電纜有關(guān)溫度的規(guī)定
7 主要設(shè)備參數(shù)
中外運(yùn)長(zhǎng)航上海世博辦公樓項(xiàng)目電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置Acrel-6000/B、漏電火災(zāi)探測(cè)器ARCM200L-J1、漏電流互感器AKH-0.66L組成。
7.1主要技術(shù)參數(shù)
電源:
工作制:
24小時(shí)工作制
通訊方式:
RS485總線通訊,Modbus-RTU通信協(xié)議,傳輸距離1.2km,可通過(guò)中繼器延長(zhǎng)通訊傳輸距離
監(jiān)控容量:
監(jiān)控報(bào)警項(xiàng)目:
監(jiān)控報(bào)警響應(yīng)時(shí)間: ≤30s
監(jiān)控報(bào)警聲壓級(jí)(A計(jì)權(quán)):≥70dB/1m
監(jiān)控報(bào)警光顯示:紅色LED指示燈,紅色光報(bào)警信號(hào)應(yīng)保持,直至手動(dòng)復(fù)位
監(jiān)控報(bào)警聲信號(hào):可手動(dòng)消除,當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí),能再次啟動(dòng)
故障報(bào)警項(xiàng)目:
故障報(bào)警響應(yīng)時(shí)間:≤100s
監(jiān)控報(bào)警聲壓級(jí)(A計(jì)權(quán)):≥70dB/1m
監(jiān)控報(bào)警光顯示:黃色LED指示燈,黃色光報(bào)警信號(hào)應(yīng)保持至故障排除
故障報(bào)警聲信號(hào):可手動(dòng)消除,當(dāng)再次有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí),能再次啟動(dòng)
故障期間,非故障回路的正常工作不受影響
控制輸出:
報(bào)警控制輸出:1組常開(kāi)無(wú)源觸點(diǎn),容量:AC250V 3A或DC30V 3A
自檢項(xiàng)目:
指示燈檢查:
自檢耗時(shí) ≤60s
事件記錄:
操作分級(jí):
使用環(huán)境條件:
7.2基本功能
監(jiān)控設(shè)備能接收多臺(tái)探測(cè)器的漏電、溫度信息,報(bào)警時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),同時(shí)設(shè)備上紅色“報(bào)警”指示燈亮,顯示屏指示報(bào)警部位及報(bào)警類型,記錄報(bào)警時(shí)間,聲光報(bào)警一直保持,直至按顯示屏“復(fù)位”按鈕遠(yuǎn)程對(duì)探測(cè)器實(shí)現(xiàn)復(fù)位。對(duì)于聲音報(bào)警信號(hào)也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動(dòng)消除。
通訊故障報(bào)警:當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺(tái)探測(cè)器之間發(fā)生通訊故障時(shí),監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測(cè)器顯示故障提示,同時(shí)設(shè)備上的黃色“故障”指示燈亮,并發(fā)出故障報(bào)警聲音。
電源故障報(bào)警:當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí),監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)并顯示故障信息,可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報(bào)警聲響。
檢查設(shè)備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。
當(dāng)發(fā)生漏電、超溫報(bào)警或通訊、電源故障時(shí),將報(bào)警部位、故障信息、報(bào)警時(shí)間等信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中,當(dāng)報(bào)警解除、排除故障時(shí),同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。
當(dāng)主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時(shí),監(jiān)控設(shè)備可自動(dòng)切換到備用電源工作,當(dāng)主電源恢復(fù)正常供電時(shí),自動(dòng)切回到主電源,切換過(guò)程中保證監(jiān)控設(shè)備連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。
通過(guò)監(jiān)控軟件操作,可對(duì)連接到本設(shè)備的所有探測(cè)器進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位控制。
為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行,監(jiān)控設(shè)備軟件操作權(quán)限分為三級(jí),不同級(jí)別的操作員具有不同的操作權(quán)限。
項(xiàng)目總結(jié)
隨著智能建筑及電力系統(tǒng)智能化的發(fā)展,政府及民眾對(duì)電力系統(tǒng)的電氣安全的認(rèn)識(shí)度和重視度越來(lái)越高。企業(yè)建筑、公共建筑以及商業(yè)建筑等安裝漏電火災(zāi)系統(tǒng)是智能化建設(shè)的必然趨勢(shì)。電氣火災(zāi)系統(tǒng)有利于發(fā)現(xiàn)安全隱患,及時(shí)提醒管理者處理電力安全隱患,對(duì)火災(zāi)預(yù)防有著重要的意義。本系統(tǒng)在中外運(yùn)長(zhǎng)航上海世博辦公樓投入運(yùn)行以來(lái),幫助甲方發(fā)現(xiàn)和整改了多處電氣安全隱患,大大提高了工作人員的工作效率,保證了購(gòu)物廣場(chǎng)的日常營(yíng)業(yè)的穩(wěn)定有序的進(jìn)行,并為也管理者的消防管理提供了科學(xué)的依據(jù)。
電氣火災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),安裝,調(diào)試,驗(yàn)收的整個(gè)過(guò)程既是對(duì)電氣安全的一次的檢測(cè),也是對(duì)用戶配電系統(tǒng)管理人員的一次培訓(xùn),通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施和系統(tǒng)運(yùn)用的培訓(xùn),讓本項(xiàng)目的電力系統(tǒng)管理人員能夠更加細(xì)致的了解本項(xiàng)目配電系統(tǒng)的電氣火災(zāi)隱患的排除方法,提高其電氣火災(zāi)防范意識(shí)和效率。
在項(xiàng)目運(yùn)行正常后,我方還提供了本項(xiàng)目電氣火災(zāi)系統(tǒng)整套資料,資料中包括本項(xiàng)目電氣火災(zāi)探測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位表,系統(tǒng)使用說(shuō)明書等。就其中點(diǎn)位表而言,上面標(biāo)注了本項(xiàng)目中各個(gè)火災(zāi)探測(cè)器安裝回路的具體名稱位置,系統(tǒng)正常運(yùn)行后的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。全套資料便于后期管理人員快速掌握系統(tǒng)的架構(gòu),提高系統(tǒng)維護(hù)效率和故障排查速度。
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