淺談高層建筑電氣火災監控系統的應用

發布時間： 2023-10-20　　點擊次數： 791次

摘要：隨著建筑行業的發展，高層建筑增加，電氣火災安全事故頻率增加，為了保障用戶的居住和使用安全，加強高層建筑電氣火災監控系統的設計和研究具有十分重要的意義。論文圍繞高層建筑電氣火災監控系統進行了分析。

關鍵詞:高層建筑；電氣；火災；監控系統

引言

隨著經濟水平的提高，各類商業用電和民用電的使用量不斷增加，由于用電管理和維護不到位，電氣火災事件呈現每年上升的趨勢，給企業和個人造成嚴重的經濟損失。根據相關調查顯示，在高層建筑火災事故中電氣火災發生的概率很高，對此，有關部門制定了一系列的標準和規范，為電氣火災監控系統的設計和應用奠定了良好的基礎。電氣火災監控系統是預防高層建筑電氣火災的有效手段，當監控范圍內的電氣線路或者電氣設備的相關參數超出報警閡值時，該系統能夠及時發出聲、光等報警信號，讓監控人員掌握電氣系統運行狀態，采取有效措施進行有效的控制，避免電氣火災事故的發生，進而減少不必要的損失^【l】。因此，研究和應用高層建筑電氣監控系統具有重要的現實意義。

高層建筑電氣火災監控系統工作原理

電氣火災監控系統的基本構成

通常而言，高層建筑電氣火災監控系統主要包括電氣火災探測器、電氣火災監控設備和集中監控設備等幾部分。電氣火災監控探測器主要用于探測被保護電氣線路中的剩余電

流、溫度等與火災相關的電氣參數。電氣火災監控設備則主要是采集電氣火災監控探測器的相關信息，發出報警信號，如聲、光等，明確故障部位之后發出控制信號。高層建筑電氣火

災監控系統的整個運行過程，如圖1所示：探測器采集線路中的電流信息，并傳送到現場處理設備，通過分析和運算對電流信息進行綜合判斷，如果存在電氣火災危險，則通過二總線將報警信息傳送到集中監控設備，由集中監控設備發出相應的控制指令，及時、有效地解決故障問題。

電氣火災監控系統的分級保護

電氣火災監控系統的核心內容就是剩余電流火災報警系統，《剩余電流動作保護裝置安裝運行》(GB13955-2005)中規定：電流保護設備需要應用分級保護機制，減少電擊現象和接地故障引起的停電問題，從而保障電氣火災監控系統的穩定運行。高層建筑電氣火災監控系統需要參考自身的用電符合、配電系統設置等情況，選擇合適的保護方式，一般采用二級和三級保護等，將剩余電流動作保護裝置分別裝設在總電源端、分支線首端、線路末端等部位。此外，在分級保護方式中，上下級剩余電流動作保護裝置的動作時間間隔要在0.2s以上。

高層建筑電氣火災監控系統設計及安裝

電氣火災探測器設計及安裝

電氣火災監控系統中應用較多的探測器包括剩余電流式電氣火災監控探測器和測溫式電氣火災監控探測器。在系統設計和安裝中，可以根據以下3種方式設計探測器的應用位置：(1)安裝在配電柜外部，這是電氣火災監控系統中*常用的安裝設計形式，一般而言需要配備專用防火監控箱，使得探測器安裝更加方便，同時在電源母線安裝剩余電流互感器，選擇可設置范圍屏蔽的導線連接互感器和探測器；(2)安裝在配電柜內部，對于新建的高層建筑較為合適，在設計安裝中，探測器和電源母線要保留一定距離，并且需安裝互感器和屏蔽導線；(3)嵌入式設計，在配電柜板面嵌入安裝探測器，避免了對配電柜內部結構的影響，互感器的安裝和前2種方式一樣^[2]。

電氣火災監控設備設計及安裝

電氣火災監控設備在選型階段需要重點把控設備性能，例如，靈敏度、可靠性以及對惡劣氣候的適應性，同時監控設備還需要具有連續工作和自動巡檢的功能。如果監測到相關數據臨界預警范圍，需要立即做出響應，同時發出報警信號。從監控設備對惡劣氣候條件的適應性問題分析，監控設備需要對不同地區的氣候條件、施工現場情況等進行分析，靈活調節報警值，從而滿足不同工作環境的系統運行要求。監控設備還需要具備連續工作的能力，這是因為電氣火災監控系統需要全天候不間斷的運轉，并且在部分零件出現故障的情況下，減少停機檢修的時間。此外，監控功能設備的自動巡檢功能體現在，監控設備需要24h不間斷地對電氣火災監控系統的相關線路和設備進行狀態監測和巡回監測，從而及時發現故障問題，并將故障位置、異常狀態等信息報告給監控人員，及時排查和解決相關問題。

電氣火災監控系統布線設計

電氣火災監控系統的布線設計還需要做好防霉菌、防潮濕、防鹽霧，根據相關規范嚴格進行線路的布設和連接施工，要注意接線端避免反接和超載的問題。此外，在N線與PE線

的連接上，應進行嚴格的區分，不能夠混用，尤其是穿過互感器的N線，嚴禁作為PE線使用，同時，PE線也應嚴禁穿過互感器。監控探測器連接監控設備的通信線路安裝也應進行有效的控制，線路選擇應嚴格按照要求使用線徑標準的雙絞線，線徑控制在loSmm以上，并且要根據所處環境干擾因素的影響情況，對雙絞線的干擾屏蔽能力進行設置。同時，電氣火災監控設備與監控圖形顯示系統連線采用3芯RS232通訊電纜。電氣火災監控系統設備與總線隔離器之間采用截面面積大于1.0mm²的阻燃雙絞線連接。

高層建筑電氣火災監控系統應用要點

該電氣火災監控系統在實際的應用中難免出現問題，這就需要在實踐中進行調整和修復，具體包括以下幾點。

系統接地

《探測器和剩余電流互感器剛裝設完畢，施工現場會有大量的接線問題，導致剩余電流誤報警問題發生頻繁，浪費檢查時間。這就需要嚴格按照《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》(GB13955-2005)的接線指導，根據不同的接線要求選擇合適的接地方式，做好系統的接地連接。

抗電磁干擾試驗

該高層建筑電氣火災監控系統需要具備一定的抗電磁干擾能力，如果電氣系統周圍存在復雜的電磁場，很容易導致電氣火災監控系統無法正常工作，電氣設備本身缺乏電磁屏蔽措

施不僅會影響設備的正常工作，還會造成設備壽命縮短。建筑電氣火災監控系統的工作環境多種多樣，要根據具體的應用地點來選擇相應規格的設備。

剩余電流的檢測

電氣火災監控系統大都是通過對剩余電流檢測為主、測溫檢測為輔。剩余電流檢測一般應該在原有基礎上提高不超過500mA*佳。根據實際的應用場所和建筑內的電氣設備的重要程度，在電氣線路、電動機和配電箱等其他重要的設備都可以都安裝測溫監控探測器。

安科瑞電氣火災監控系統

概述

Acre1-6000電氣火災監控系統，是根據國家現行規范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發的全數字化獨立運行的系統，已通過國家消防電子產品質量監督檢驗中心的消防電子產品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產品在低壓配電系統中的安全正常運行，現均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。該系統通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監視，實現對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。

應用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。

系統結構

系統功能

監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發出聲、光報警信號，同時設備上紅色“報警"指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位"按鈕或觸摸屏的“復位"按鍵遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。

當被監測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。
通訊故障報警：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生故障時，監控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障"指示燈亮，并發出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控設備也發出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

當發生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。

配置方案

應用場合	型號	產品照片	功能
消防控制室	Acrel-6000/B		適用于1~4條通信總線*多可連接256個探測器，可適用于壁掛安裝的場所。
消防控制室	Acrel-6000/Q		適用于大型組網，壁掛式監控主機數量較多且需集中查看的場所，主要監測壁掛主機信息。
一、二級低壓配電	ARCM200L-Z2		三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvarh、Hz、cos中)，視在電能、四象限電能計量，單回路剩余電流監測，4路溫度監測，2路繼電器輸出，4路開關量輸入，事件記錄，內置時鐘，點陣式LCD顯示，2路獨立RS485/Modbus通訊
	ARCM200L-J8		8路剩余電流監測，2路繼電器輸出，4路開關量輸入，事件記錄，內置時鐘，點陣式LCD顯示，1路RS485/Modbus通訊
	ARCM300-J1		1路剩余電流監測，4路溫度監測，1路繼電器輸出，事件記錄，LCD顯示，1路RS485/Modbus通訊
	AAFD-□		檢測末端線路的故障電弧，485通訊，導軌式安裝。
	ASCP200-□		短路限流保護、過載保護、內部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監測、線纜溫度監測，1路RS485通訊，1路GPRS或NB無線通訊，額定電流為0-40A可設。
	ASCP200-□		短路限流保護、過載保護、內部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監測、線纜溫度監測，1路RS485通訊，1路NB或4G無線通訊，額定電流為0-63A可設。
配套附件	AKH-0.66		測量型互感器，采集交流電流信號
	AKH-0.66/L		剩余電流互感器，采集剩余電流信號
	ARCM-NTC		溫度傳感器，采集線纜或配電箱體溫度