Acrel-6000系统在上海复旦高等艺术实训基地的应用

近十年的火灾事端中，电气火灾居首位，且年均发作次数占火灾年均总发作次数的27%，占重特大火灾总发作次数的80%，且丢失占火灾总丢失的53%，而发达国家每年电气火灾发作次数占总火灾发作次数的8%~13%。事实上，电气火灾已成为消防安全的首要致灾要素，不只次数多、丢失大，而且多年来一向居高不下。公益性公共修建人员密集、往来人员多、公共重视度高的特性，使其配电体系电气火灾的防备显得更加重要。

    公共修建电气火灾防备首要有以下两个方面：

    (1) 电气火灾一般初起于电气柜、电缆桥架等内部，当火蔓延至设备及电缆外表时，已构成较大火势，此刻火势往往不简单被操控，故而防备便十分重要。

    (2) 学校类公共场所的社会重视度高，若是发作火灾会影响相关社会活动进展，且可能会造成人民生命财产丢失。

    针对以上两个方面，安科瑞电气股份有限公司以其自主研制的ARCM系列电气火灾监控勘探器为根底，经过对RS485总线技术、终端微机软件显现技术的集成，研制了安科瑞Acrel-6000/B电气火灾监控体系。本体系后台在显现各个勘探点位数据的一起，还供给越限声光报警、人性化的界面等功用。本体系完成了配电体系的24小时无人实时监控，减少了人力本钱，进步了电气火灾危险的扫除功率。

    本文就电气火灾体系在上海复旦高级艺术实训基地项目中的运用，简略介绍安科瑞Acrel-6000/B电气火灾体系的实践运用和其实践意义。

1 项目概况

    上海复旦高级艺术实训基地是上海视觉艺术学院在松江建造的一教学基地。上海视觉艺术学院（Shanghai Institute of Visual Art），简称“上视”，原复旦大学上海视觉艺术学院，是一所专门从事传达研讨和规划研讨的高级艺术院校，筹建于2001年，2005年正式开学。2013年4月，经教育部同意，脱离副部级复旦大学从属关系，从一般高校独立学院改制为一般民办高校，并更名为上海视觉艺术学院。学校位于松江大学园区，占地面积近千亩。学校建造和固定资产投入逾6亿元，校舍总修建面积超过12万平方米，学生公寓面积41840平方米。现为上海市教育委员会要点民办艺术类本科院校。

    本项目首要是针对上海复旦高级艺术实训基地内的两栋教学楼规划电气火灾监控体系。

    针对本项意图特性，在部分楼层配电柜的重要回路设备安科瑞研制的ARCM系列剩下电流式电气火灾监控勘探器。电气火灾监控体系须实时监测重要回路的剩下电流值、箱体回路的实时温度，监测的数据实时传输至后台主机，当发作剩下电流值越限、温度越限时，后台能进行声光报警，一起后台可以和消防火灾报警体系完成消防联动。

2 参照标准

     鉴于公共修建发作火灾简单造成人员生命财产丢失。为了加大电气火灾监控防范的力度，近年来，国家相继制定或修改了一批相关标准规范。相关的标准规范已经对电气火灾监控体系提出了详细的要求，本项目中选用的安科瑞Acrel-6000/B电气火灾体系的规划参照的标准首要有：

    (1) GB50045-95(2005版)《高层民用修建规划防火规范》，其间在条文9.5.1里规则:高层修建内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警体系。

    (2) 国家标准《修建电气火灾防备要求和检测办法》有关条文也明确要求“应在电源进线端设置自动堵截电源或报警的剩下电流动作维护器。

    (3) 电气火灾监控体系的产品应满意:GB14287.1-2005《电气火灾监控设备》、 GB14287.2-2005《剩下电流式电气火灾监控勘探器》、GB14287.3-2005《测温式电气火灾监控勘探器》

    (4) 电气火灾监控体系的设备和运转应满意GB13955-2005《剩下电流动作维护设备设备和运转》

    (5) 电气火灾监控体系的供电应满意GB50052《供配电体系规划规范》的要求

    (6) 电气火灾监控体系的规划应满意《电气火灾监控体系的规划办法》的要求(暂行规则)

3 体系架构及规划



电气火灾监控体系拓扑图

1）站控办理层

    站控办理层针对电气火灾监控体系的办理人员，是人机交互的直接窗口，也是体系的zui上层部分。安科瑞电气火灾监控体系主机充分考虑到用户的操作习气，和持续安稳运转，参照的相应的国家标准和规范。主机首要由监控软件、触摸屏、UPS电源、打印机等设备组成。将现场的各类数据信息进行计算、剖析、处理，并以图形、数显、声音、指示灯等方式反应给终端办理人员。使办理人员可以实时把握体系动态，且完成毛病信息可追循，信息可导出等功用。

    鉴于本项目中外表点位以及数据量的规划，现为项目装备安科瑞Acrel-6000/B主机，本主机的详细参数见下文介绍。
2）网络通讯层

    本项目中的一切外表须严格按照手拉手的方式衔接，且一切的通讯总线须沿着弱电桥架铺设。本项意图外表散布在楼层强电间电气火灾监控勘探。

    本项意图数据总线规划为两根总线，独立的总线便于后期体系的维护，发作漏电流报警时也可以依据后期我方供给的点检表快速定位毛病回路，快速扫除毛病。

    现场电气火灾勘探器经过双绞线（ZR-RVSP2*1.0）以手拉手方式进行通讯衔接，每根总线的外表数量在20只左右。

3）现场设备层

    本项目中首要是针对楼层配电箱的进线回路设备安科瑞嵌入式电气火灾勘探器，经过嵌入式电气火灾勘探器实时监控配电回路的漏电流巨细来显现整个配电体系的作业状况。

    ARCM系列剩下电流式电气火灾监控勘探器，是针对 0.4kV 以下的TT、TN 体系规划的，经过对配电回路的剩下电流、导线温度、过电流、过电压等火灾危险参数实施监控和办理，然后防备电气火灾的发作，并完成了对多种电力参数的实时监测,为能耗办理供给的数据。产品采用先进的微操控器技术，集成度高，体积细巧，设备便利，集智能化，数字化，网络化于一身，是修建电气火灾防备监控、体系绝缘老化预估等的理想挑选。产品契合 GB14287.2-2005《电气火灾监控体系 第2部分：剩下电流式电气火灾监控勘探器》的标准要求。

4 体系特色和作业原理

    鉴于本项意图规划，项目电气火灾检测点位的实践状况。无论在终端剩下电流勘探器还是后台主机都是依据本项意图实践状况来进行规划的。

4.1本项意图体系特色可总结为一下三点：

    (1) 终端勘探器选用嵌入式电气火灾勘探器，便利设备、节约本钱、便于后期维护。

    (2) RS485总线衔接便利，可操作性强。总线布线时走的是弱电桥架，不会遭到强电的影响，保证的整个体系的通讯安稳。

    (3) 考虑到本项目中外表数据量，客户要求。本项意图主机选用壁挂式。壁挂式主机界面简洁，体系操作便利，适合本项目中的配电间环境和客户的相关操作要求。

4.2电气火灾体系作业原理

    (1) 剩下电流丈量是依据基尔霍夫电流规律：在同一时刻，电路中流入和流出一个节点的电流矢量和为零。以TN-S体系为例，将A/B/C/N一起穿过剩下电流互感器，当体系未发作漏电时，流入和流出剩下电流互感器的电流矢量和为零，此刻，剩下电流互感器感应出的二次电流也为0;当某相对大地发作漏电，此刻流入和流出剩下电流互感器的电流矢量和不再为零，其巨细等于从大地流走的电流即漏电流。此漏电信号经过剩下电流互感器的二次接线传输至电气火灾勘探器，经运算放大、A/D转换后送入CPU，经过一系列算法后，对改变的幅值进行剖析、判断，并与报警设定值进行比较，若超出定值则宣布声光报警信号并上送至后台电气火灾监控设备。

    (2) 终端勘探器担任监测各个回路的剩下电流值，将剩下电流值的数据传输至体系主机。终端勘探器还担任其监测回路剩下电流值的实时显现，一起可以设置限值，当剩下电流值越限时可以宣布声光报警，提示办理人员及时维护、整改。

    (3) 外表经过RS485总线将数据传输至体系主机，体系主机将上传数据经过图形、报表、事情记载等方式反映整个体系的运转状况。

5 体系规划留意事项和办法

5.1 电气火灾监控体系首要监测剩下电流和温度两类目标，在规划时应留意的基本要点

(1)关于剩下电流

    由于剩下电流监测的原理采用了基尔霍夫电流规律，所以，对所运用的低压配电体系方式有一定要求。现在，可以运用剩下电流互感器的低压配电体系有：TT体系，IT体系，TN-S体系，不能运用在TN-C体系中。对即将规划设备电气火灾监控体系的用户，不管是新工程或旧工程改造项目，首先要调查核实该用户低压配电体系的体系接地方式是什么，否则，规划设备剩下电流互感器的点位进行检测是根本无法实施的。

    关于AC220V单相供电体系，剩下电流互感器只要套住L/N两根电源线即可，但要求中性线N尔后不容许再接地。关于AC380V三相供电体系，由于有三相三线制、三相四线制、三相五线制等运用状况，则依据详细状况将剩下电流互感器一起套住A/B/C三相电源线，或一起套住A/B/C/N线。同理，要求中性线N尔后不许再接地，维护线PE不得穿过互感器。

    在体系接地的方式为TN-C型时工业自动化网，有必要将其改造为TN-S型、TN-C-S型或部分TT型体系后，才可以设备剩下电流检测设备。

(2)关于温度

    温度丈量与体系接地的方式无关，首要考虑包含线缆在内的低压配电设备中关键部位的温度，一般在二级维护的线路中运用。温度探头Pt100可采用触摸式安置法，当被检测目标为绝缘体时，宜将勘探器的温度传感器直接设置在被勘探目标的外表。当被检测目标为配电柜内部温度改变时，可采用非触摸式安置，靠近发热部件。

5.2 体系规划中的点位分配

    依据国家标准GB13955-2005《剩下电流动作维护设备设备和运转》4.4条中关于分级维护的规则，设备剩下电流火灾监控设备时，点位分配原则的过程是：

    (1)研讨剖析被控低压AC380V/220V配电线路的相关图纸，将修建电气的散布状况调查核实，确认配电设备(如配电柜、箱、盘、电缆等重要设备)的方位，把每一个监控勘探器分配到相应的配电设备上，以此来确认勘探器的数量，防止重设浪费。

    (2)确认分级维护。为了缩小发作人身电击事端和接地毛病堵截电源时引起的停电规模，通常在供电线路的不同地点设备三级(或两级)不同容量的剩下电流维护设备，以构成分级维护。依据用电负载及线路状况，一般分两级或三级维护，适用于城镇和乡村*级和第二级维护。

    其间，重要线路应包含安防、消防、应急电源、通道照明线路及不容许停电的重要场所。

    (3)二级维护中，一切开关处都要设置设备剩下电流火灾监控勘探器，即在线路的电源端(*级维护)和分支首端(第二级也称为末端维护)都要设备剩下电流勘探器，并接入电气火灾监控体系，只作火灾监控报*。

    (4)温度检测是以配电设备异常时发热为基本原则而进行的。

    1)变压器低压侧出线端子、变压器体温(风温、油温、水温)测试点、负荷开关触头。

    2)各配电柜(箱)的进出母线接点、自动开关(断路器、刀开关)触头、大电流导线会集部位、线缆驳接点。

    3)母联柜主接点、刀开关触头。

    4)补偿电容器接线端子、转换开关触头。

    5)依据点位设备总数，再挑选相应的壁挂、立式或琴台。

6 体系参数的装备

6.1 报警值设置规模

    本项目中现场外表的剩下电流报警值设置在300mA，关于剩下电流值的设置在相关的国家标准都有详细的规则。

    依据国家标准GB14287.2-2005中的规则，剩下电流式电气火灾监控勘探器的报警值设置规模在20~1000mA之间。按此要求，一般把电源总进线处的剩下电流动作值定为400~800mA，电源分支线路上的剩下电流动作值定为100~400mA.一般在实践现场，设置剩下电流式电气火灾监控勘探器的报警值，详细地说应不小于被维护电气线路和设备的正常运转时走漏电流zui大值的2倍，且不大于1000mA。电气火灾勘探器的报警设定值应考虑配电体系及用电设备的正常走漏电流。

6.2 关于电缆温升报警设定参阅，依据《电力电缆规划规范》对电缆有关温度的规则

    (1)60℃以上高温场所应按经受高温及其持续时刻和绝缘类型要求，选用耐热聚氯乙烯、交联聚乙烯或乙丙橡皮绝缘等耐热型电缆100℃以上高温环境宜选用矿物绝缘电缆。高温场所不宜选用一般聚氯乙烯绝缘电缆。

    (2)电缆持续答应载流量的环境温度应按运用区域的气象温度多年平均值确认，并应契合规则。在户内电缆沟敷设时，环境温度为场所zui热月的日温度平均值另加5℃.

　 (3)电缆所承受温升与敷设及散热条件有关。

7 首要设备参数



    上海复旦高级艺术实训基地电气火灾监控体系由电气火灾监控设备Acrel-6000/B、漏电火灾勘探器ARCM200L-J1、漏电流互感器AKH-0.66L组成。关于外表和互感器在此就不多做介绍，相关材料可登陆安科瑞网http://www.acrel。。ｃｎ查询。

7.1首要技术参数

电源：

① 额定作业电压AC220V（-15% ～ +10%）

② 备用电源：主电源欠压或停电时，保持监控设备作业时刻 ≥4小时

作业制：

24小时作业制

通讯方式：

RS485总线通讯，Modbus-RTU通信协议，传输间隔1.2km，可经过中继器延伸通讯传输间隔

监控容量：

① 监控设备可监控1024（须定制）个监控单元（勘探器）

② 可配接ARCM系列监控勘探器

监控报警项目：

① 剩下电流毛病（漏电）：毛病单元特点（部位、类型）

② 温度报警（超温）： 毛病单元特点（部位、类型）

③ 电流毛病（过流）： 毛病单元特点（部位、类型）

监控报警响应时刻： ≤30s

监控报警声压级（A计权）：≥70dB／1m

监控报警光显现：赤色LED指示灯，赤色光报警信号应保持，直至手动复位

监控报警声信号：可手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动

毛病报警项目：

① 监控设备与勘探器之间的通讯衔接线发作断路或短路

② 监控设备主电源欠压或断电

③ 给电池充电的充电器与电池之间的衔接线发作断路或短路

毛病报警响应时刻：≤100s

监控报警声压级（A计权）：≥70dB／1m

监控报警光显现：黄色LED指示灯，黄色光报警信号应保持至毛病扫除

毛病报警声信号：可手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动

毛病期间，非毛病回路的正常作业不受影响

操控输出：

报警操控输出：1组常开无源触点，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

自检项目：

① 指示灯查看：报警、毛病、运转、主电源、备用电源指示灯

② 显现屏查看

③ 音响器件查看

自检耗时 ≤60s

事情记载：

① 记载内容：记载类型、发作时刻、勘探器编号、区域、毛病描述，可存储记载不少于2万条

② 记载查询：依据记载的日期、类型等条件查询

操作分级：

① 日常值勤级：实时状况监督、事情记载查询

② 监控操作级：实时状况监督、事情记载查询、勘探器长途复位、设备自检

③ 体系办理级：实时状况监督、事情记载查询、勘探器长途复位、设备自检，监控设备体系参数查询、监控设备各模块独自检测、操作员添加与删去

运用环境条件：

① 作业场所：消防操控室内、有人值勤的变配电所（配电室）、有人值勤的房间内墙壁上

② 作业环境温度：0℃～40℃

③ 作业环境相对湿度：5%～95%RH

④ 海拔高度：≤2500m

7.2基本功用

(1) 监控报警功用：

    监控设备能接纳多台勘探器的漏电、温度信息，报警时宣布声光报警信号，一起设备上赤色“报警”指示灯亮，显现屏指示报警部位及报警类型，记载报警时刻，声光报警一向保持，直至按显现屏“复位”按钮长途对勘探器完成复位。关于声音报警信号也可以运用显现屏“消声”按钮手动消除。

(2)毛病报警功用

    通讯毛病报警：当监控设备与所接的任一台勘探器之间发作通讯毛病时，监控画面中相应的勘探器显现毛病提示，一起设备上的黄色“毛病”指示灯亮，并宣布毛病报警声音。

    电源毛病报警：当主电源或备用电源发作毛病时，监控设备也宣布声光报警信号并显现毛病信息，可进入相应的界面查看详细信息并可解除报警声响。

(3)自检功用

    查看设备中一切状况指示灯、显现屏、喇叭是否正常。

(4)报警记载存储查询功用

    当发作漏电、超温报警或通讯、电源毛病时，将报警部位、毛病信息、报警时刻等信息存储在数据库中，当报警解除、扫除毛病时，同样予以记载。历史数据供给多种便捷、快速的查询办法。

(5)电源功用

    当主电源发作停电、欠压等毛病时，监控设备可自动切换到备用电源作业，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接连平稳运转。

(6)对勘探器操控功用

    经过监控软件操作，可对衔接到本设备的一切勘探器进行长途复位操控。

(7)权限操控功用

    为保证监控体系的安全运转，监控设备软件操作权限分为三级，不同等级的操作员具有不同的操作权限。

项目总结

    本项目实施过程中，我方帮忙施工单位，指导通讯线缆的铺设，部分进线回路漏电流危险的扫除。其间漏电流过大首要是因为部分回路零线衔接至地线上的原因。

    电气火灾体系的规划，设备，调试，验收的整个过程既是对电气安全的一次全面的检测，也是对用户配电体系办理人员的一次全面培训，经过项意图实施和体系运用的培训，让本项意图电力体系办理人员可以更加详尽的了解本项目配电体系的电气火灾危险的扫除办法，进步其电气火灾防范认识和功率。

    在项目运转正常后，我方还供给了本项目电气火灾体系整套材料，资猜中包含本项目电气火灾勘探点的点位表，体系运用说明书等。就其间点位表而言，上面标注了本项目中各个火灾勘探器设备回路的详细称号方位，体系正常运转后的实时数据。全套材料便于后期办理人员快速把握体系的架构，进步体系维护功率和毛病排查速度。