Acrel-6000本地化电气火灾漏电监控系统

　　一、概述

　　1、必要性

　　  通用的电工产品如过流过载保护电器用于执行操作和实施保护，能够防止由线间金属性短路故障和长时间过载发热或接地电弧性短路故障(漏电)引发的电气火灾，但基本上属于被动预防。特别是对于线间端子或线路发热温度缓慢升高，或泄漏电流缓慢增大而引发的金属性短路或过载故障或接地电弧性故障，不能提早有效防范。因为传统的电工保护产品都是在一定的参数下动作的，如果故障电流达不到保护开关的整定值，那么保护开关就不会动作。工程实践中，如果设计、安装错误或粗心大意，导致电工保护产品不匹配或施工质量差，则存在这种电气故障的风险就比较大。有必要对这种电气故障进行监控、预警，因此电气火灾监控系统应运而生。

　　2、监控系统组成

　　(1)系统组成

　　  电气火灾监控系统是由漏电探测装置与监控设备所组成的。漏电探测装置是由电流互感器、漏电探测器构成。监控探测器与监控设备之间通常是以有线的方式相连接的。电气火灾监控系统示意图，如图1所示。

　　图1 电气火灾监控系统

　　(2) 电流互感器检测电流的基本原理

　　  如图2所示，若导线中流过的电流为i1,i1在其周围将产生电磁场，电磁场的强弱与导线中电流的大小成正比。电流互感器是高导磁率器件，把它置于电磁场中，在其次级线圈中将会感应出交变电流i2,i2=i1/n，n为互感器次级线圈的匝数，由此可见i2与i1是成正比的。

　　图2电流互感器提取电流信号

　　监控系统组成和工作原理

　　  监控系统分为漏电探测装置与监控设备。漏电探测装置使用电流互感器提取漏电信号，经过信号放大、AC/DC变换、A/D变换、CPU处理之后，送至输出级。输出信号经过总线后通往监控设备。监控设备接收的漏电信号经过CPU处理后，送往报警器、显示器、控制信号输出级。报警器由报警指示灯、蜂鸣器组成，显示器使用LED数码管、LCD液晶显示屏显示出漏电电流的大小及所有相关的信息，控制信号输出级输出各种报警及控制信号，以切断供电的电源及附加的报警等。监控设备有存储及打印的功能，可供随时查询。系统框图如图3所示。

　　  一个电气系统的输入、输出端电流值，当无任何损失时，其流入及流出的相量和为零，也就是无漏电电流;如果这个电气系统有电流泄漏，这个系统的电流相量和就不为零，对外有了泄漏电流，系统中便产生了漏电电流。漏电电流是由AKH-0.66L系列电流互感器检测出的，AKH-0.66L系列电流互感器将信息传送到ARCM系列监控探测器里，经放大、A/D转换、CPU对变化的幅值进行分析、判断，并与报警设定值进行比较，一旦超出设定值则发出报警信号，同时也传送到Acrel-6000系列监控设备中，再经监控设备进一步识别、判定，当确认可能会发生火灾时，监控设备发出火灾报警信号，点亮报警指示灯，发出报警声响，同时在液晶显示屏上显示火灾报警等信息。值班人员则根据以上显示的信息，迅速到事故现场进行检查处理，并将报警信息发送到集中控制台。

　　图3 监控系统组成原理方框图

　　二、Acrel-6000系列监控设备

　　1.工作电源

　　主电源：AC220V 50Hz(允许85%~110%范围内变化); 备用电源：主电源欠压时，可维持监控设备正常工作。

　　2.工作制和传输方式

　　24小时工作制，采用RS485或者二总线通讯，传输距离500m(可扩展)。

　　3.主要参数及组成部件

　　Acrel-6000电气火灾监控系统的监控设备主要是壁挂式，其主要功能及组成部件如下表所示。

　　4.监控设备面板元件布置及功能说明

　　4.1 壁挂式(一)：Acrel-6000/B电气火灾监控设备

　　4.2 壁挂式(二)：Acrel-6000/BG电气火灾监控设备

　　4.3 壁挂式(三)：Acrel-6000/B1电气火灾监控设备

　　5.软件画面

　　1)系统运行主界面

　　  包含“登陆”、“消音”、“运行监视界面”及“系统状态栏”四部分，可以分别通过点击系统主界面上方的菜单栏或快速启动栏内按钮进入各相关功能界面。

　　2)状态监测界面

　　  双击通道可以显示出此通道配置的监控装置的内部设定参数、测量参数、状态参数，并可于该界面对监控装置进行远程解除报警或分合闸控制。

　　3)用户登录界面

　　  选择用户并输入正确的密码后，系统状态栏会显示当前的登录用户。本软件针对的任意远控操作均需权限登录后方可操作，即防止无关人员误操作。

　　4)权限管理界面

　　  该界面可添加新的“操作员”和“值班员”权限的新用户，也可删除这两个级别的现有用户，该管理功能只有“超级管理员”和“管理员”可进行操作。

　　5)设备检测界面

　　  该检测功能为“管理员”和“操作员”方可进行的操作功能，主要用于设备自检和对监控系统柜体面板指示灯的手动检测。

　　6)报警记录界面

　　  用户于该界面内可查询任意时段内相应报警或动作类型下的记录，各级操作权限均可查看该界面的信息。

　　三、系统功能

　　1.监控报警功能：

　　  监控设备能接收多台探测器的漏电、温度信息，报警时发出声光报警信号，同时设备上红色“报警”指示灯亮，显示屏指示报警部位及报警类型，记录报警时间，声光报警一直保持，直至按显示屏“复位”按钮远程对探测器实现复位。对于声音报警信号也可以使用显示屏“消声”按钮手动消除。

　　2.故障报警功能

　　  通讯故障报警：当监控设备与所接的任一台探测器之间发生通讯故障时，监控画面中相应的探测器显示故障提示，同时设备上的黄色“故障”指示灯亮，并发出故障报警声音。

　　  电源故障报警：当主电源或备用电源发生故障时，监控设备也发出声光报警信号并显示故障信息，可进入相应的界面查看详细信息并可解除报警声响。

　　3.自检功能

　　  检查设备中所有状态指示灯、显示屏、喇叭是否正常。

　　4.报警记录存储查询功能

　　  当发生漏电、超温报警或通讯、电源故障时，将报警部位、故障信息、报警时间等信息存储在数据库中，当报警解除、排除故障时，同样予以记录。历史数据提供多种便捷、快速的查询方法。

　　5.电源功能

　　  当主电源发生停电、欠压等故障时，监控设备可自动切换到备用电源工作，当主电源恢复正常供电时，自动切回到主电源，切换过程中保证监控设备连续平稳运行。

　　6.对探测器控制功能

　　  通过监控软件操作，可对连接到本设备的所有探测器进行远程复位控制。

　　7.权限控制功能

　　为确保监控系统的安全运行，监控设备软件操作权限分为三级，不同级别的操作员具有不同的操作权限。

　　四、系统组网方案

　　1.485通讯组网方案

　　1.1 中、小型单体建筑组网方案

　　  中、小型单体建筑，采用Acrel-6000/B电气火灾监控设备+电气火灾监控探测器两层结构组网模式，性价比高，采用RS-485网络，满足了通讯实时性高的要求。

　　1.2大型单体建筑组网方案

　　  大型建筑群，楼层高，多栋楼体分散。采用Acrel-6000/B电气火灾监控设备(主机)+电气火灾监控探测器三层结构组网模式，便于区域化管理，采用RS-485网络通讯，以太网通讯，满足了通讯实时性高的要求。

　　1.3 大型建筑群组网方案

　　  大型建筑群，楼层高，多栋楼体分散。采用Acrel-6000/B电气火灾监控设备(主机)+Acrel-6000/B电气火灾监控设备(分机)+电气火灾监控探测器三层结构组网模式，便于区域化管理，采用RS-485网络通讯，以太网通讯，满足了通讯实时性高的要求。

　　2.二总线通讯组网方案

　　2.1 小型建筑组网方案

　　  小型单体建筑，采用Acrel-6000/BG(二总线)电气火灾监控设备+电气火灾监控探测器两层结构组网模式，采用二总线通讯，现场接线直观、方便，性价比高，满足了通讯实时性高的要求。

　　2.2 中型建筑组网方案

　　  中型单体建筑，采用Acrel-6000/B1电气火灾监控设备+电气火灾监控探测器两层结构组网模式，采用二总线通讯，现场接线直观、方便，性价比高，满足了通讯实时性高的要求。

　　2.3 大型建筑(群)组网方案

　　  大型建筑(群)，采用Acrel-6000/B1电气火灾监控设备(主机)+Acrel-6000/B1电气火灾监控设备(分机)+电气火灾监控探测器三层结构组网模式，便于区域化管理，主机与分机之间采用CAN总线通讯，分机与探测器之间采用采用二总线通讯，现场接线直观、方便，性价比高，通讯介质采用屏蔽双绞线，满足了通讯实时性高的要求。

　　五、系统的设计与应用

　　1.系统设计目标

　　  Acrel-6000电气火灾监控系统，是根据国家现行规范标准由安科瑞电气股份有限公司研发的全数字化独立运行的系统，已通过国家消防电子产品质量监督检验中心的消防电子产品试验认证，并且均通过严格的EMC电磁兼容试验，保证了该系列产品在低压配电系统中的安全正常运行，现均已批量生产并在全国得到广泛地应用。该系统通过对剩余电流、过电流、过电压和温度信号的采集与监视，实现对电气火灾的早期预防和报警，当必要时还能联动切除被检测到剩余电流超标的配电回路;并根据用户的需求，还可以满足与火灾自动报警系统或配电监控系统等进行数据交换和共享。系统各设备之间均采用总线(阻燃双绞屏蔽线)进行连接，施工布线简单方便。

　　2.系统设计规程

　　2.1 一般规定

　　◆电气火灾监控系统的产品应符合国家标准：GB14287.1-2014《电气火灾监控设备》、GB14287.2-2014《剩余电流式电气火灾监控探测器》和GB14287.3-2014《测温式电气火灾监控探测器》的规定，必须获得国家消防电子产品质量监督检验中心出具的产品型式检验报告;

　　◆应根据电气线路敷设和用电负荷具体情况，确定剩余电流互感器、温度传感器和监控探测器的型式与规格;

　　◆大型建筑或建筑群宜采用分散与集中相结合的控制方式，即在各消防控制室或有人值班场所设置壁挂式监控设备，同时将各壁挂式监控设备的故障报警信息上传至主消防控制中心的系统主机，统一管理、监测及显示信息;

　　◆系统的设置不应影响供配电系统的正常工作。

　　2.2 设置场所

　　  在高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置电气火灾监控系统。

　　2.3 设置范围

　　◆电气火灾监控探测器装于0.4kV低压配电系统中，用于检测TN-C-S、TN-S及局部TT系统中的剩余电流、温度等有关电气火灾隐患产生的电气参数。

　　◆ 剩余电流式电气火灾监控探测器应以设置在低压配电系统首端为基本原则，宜设置在**级配电柜(箱)的出线端。在供电线路泄漏电流大于500mA

时，宜在其下一级配电柜(箱)设置。

　　◆ 剩余电流式电气火灾监控探测器不宜设置在IT 系统的配电线路和消防配电线路中。

　　◆ 探测线路故障电弧功能的电气火灾监控探测器，其保护线路长度不宜大于100m;

　　◆ 电气线路应设置电气火灾监控探测器，照明线路上应设置具有探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器。

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