安科瑞師晴晴
江蘇安科瑞電器制造有限公司江蘇江陰214405
摘要：學校類公共文化事業(yè)單位具有人員密集、社會關影響力大、社會關注度高的特性，其電氣火災顯得十分重要。鑒于學校類場所人員固定時間段密集程度高、對人員要求高的特性，和各地區(qū)已經制定了相關電氣火災防范以及部分強制規(guī)定。而在上述的各種人員密集型場所安裝電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的預防電氣火災的發(fā)生。本文通過介紹安科瑞acrel-6000/b電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在上海復旦高等藝術實訓基地項目中的應用，簡析相關標準和設計規(guī)范，概述電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)在電氣火災預防方面的具體架構以及其優(yōu)越性。
關鍵詞：公共建筑；電氣火災；上海復旦高等藝術實訓基地；安科瑞；學校；
0前言
近十年的火災事故中，電氣火災居*，且年均發(fā)生次數占火災年均總發(fā)生次數的27%，占重特大火災總發(fā)生次數的80%，且損失占火災總損失的53%，而發(fā)達每年電氣火災發(fā)生次數占總火災發(fā)生次數的8%~13%。事實上，電氣火災已成為消防的主要致災因素，不僅次數多、損失大，而且多年來一直居高不下。公益性公共建筑人員密集、往來人員多、公共關注度高的特性，使其配電系統(tǒng)電氣火災的預防顯得更加重要。
公共建筑電氣火災預防主要有以下兩個方面：
(1)電氣火災一般初起于電氣柜、電纜橋架等內部，當火蔓延至設備及電纜表面時，已形成較大火勢，此時火勢往往不容易被控制，故而預防便十分重要。
(2)學校類公共場所的社會關注度高，若是發(fā)生火災會影響相關社會活動進展，且可能會造成人民生命財產損失。
針對以上兩個方面，安科瑞電氣股份有限公司以其自主研發(fā)的arcm系列電氣火災監(jiān)控探測器為基礎，通過對rs485總線技術、終端微機軟件顯示技術的集成，研發(fā)了安科瑞acrel-6000/b電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)后臺在顯示各個探測點位數據的同時，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，提高了電氣火災隱患的排除效率。
本文就電氣火災系統(tǒng)在上海復旦高等藝術實訓基地項目中的應用，簡單介紹安科瑞acrel-6000/b電氣火災系統(tǒng)的實際應用和其實際意義。
1項目概況
上海復旦高等藝術實訓基地是上海視覺藝術學院在松江建設的一教學基地。上海視覺藝術學院（shanghaiinstituteofvisualart），簡稱“上視，原復旦大學上海視覺藝術學院，是一所專門從事傳播研究和設計研究的高等藝術院校，籌建于2001年，2005年正式開學。2013年4月，經教育部批準，脫離副部級復旦大學隸屬關系，從普通高校獨立學院改制為普通民辦高校，并更名為上海視覺藝術學院。學校位于松江大學園區(qū)，占地面積近千畝。校園建設和固定資產投入逾6億元，校舍總建筑面積超過12萬平方米，學生公寓面積41840平方米?，F為上海市教育委員會民辦藝術類本科院校。
本項目主要是針對上海復旦高等藝術實訓基地內的兩棟教學樓設計電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。
針對本項目的特性，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監(jiān)控探測器。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)須實時監(jiān)測重要回路的剩余電流值、箱體回路的實時溫度，監(jiān)測的數據實時傳輸至后臺主機，當發(fā)生剩余電流值越限、溫度越*，后臺能進行聲光報警，同時后臺能夠和消防火災報警系統(tǒng)實現消防聯動。
2參照標準
鑒于公共建筑發(fā)生火災容易造成人員生命財產損失。為了加大電氣火災監(jiān)控防范的力度，近年來，相繼制訂或修改了一批相關標準規(guī)范。相關的標準規(guī)范已經對電氣火災監(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電氣火災系統(tǒng)的設計參照的標準主要有：
(1)gb50045-95(2005版)《高層民用建筑設計防火規(guī)范》，其中在條文9.5.1里規(guī)定:高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統(tǒng)。
(2)標準《建筑電氣火災預防要求和檢測方法》有關條文也明確要求“應在電源進線端設置自動切斷電源或報警的剩余電流動作保護器。
(3)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的產品應滿足:gb14287.1-2005《電氣火災監(jiān)控設備》、gb14287.2-2005《剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》、gb14287.3-2005《測溫式電氣火災監(jiān)控探測器》
(4)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和運行應滿足gb13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》
(5)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的供電應滿足gb50052《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》的要求
(6)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計應滿足《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計方法》的要求(暫行規(guī)定)
3.系統(tǒng)架構及設計
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖
1）站控管理層
站控管理層針對電氣火災監(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)的上層部分。安科瑞電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)主機充分考慮到用戶的操作習慣，和持續(xù)穩(wěn)定運行，參照的相應的標準和規(guī)范。主機主要由監(jiān)控軟件、觸摸屏、ups電源、打印機等設備組成。將現場的各類數據信息進行計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應給終端管理人員。使管理人員能夠實時掌握系統(tǒng)動態(tài)，且實現故障信息可追循，信息可導出等功能。
鑒于本項目中儀表點位以及數據量的規(guī)模，現為項目配置安科瑞acrel-6000/b主機，本主機的具體參數見下文介紹。
2）網絡通訊層
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。本項目的儀表分布在樓層強電間電氣火災監(jiān)控探測。
本項目的數據總線設計為兩根總線，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。
現場電氣火災探測器通過雙絞線（zr-rvsp2*1.0）以手拉手方式進行通訊連接，每根總線的儀表數量在20只左右。
3）現場設備層
本項目中主要是針對樓層配電箱的進線回路安裝安科瑞嵌入式電氣火災探測器，通過嵌入式電氣火災探測器實時監(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監(jiān)控探測器，是針對0.4kv以下的tt、tn系統(tǒng)設計的，通過對配電回路的剩余電流、導線溫度、過電流、過電壓等火災危險參數實施監(jiān)控和管理，從而預防電氣火災的發(fā)生，并實現了對多種電力參數的實時監(jiān)測,為能耗管理提供的數據。產品采用的微控制器技術，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數字化，網絡化于一身，是建筑電氣火災預防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預估等的理想選擇。產品符合gb14287.2-2005《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)第2部分：剩余電流式電氣火災監(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本項目的實際情況來進行設計的。
4.1本項目的系統(tǒng)特點可總結為一下三點：
(1)終端探測器選用嵌入式電氣火災探測器，方便安裝、節(jié)省成本、便于后期維護。
(2)rs485總線連接方便，可操作性強?？偩€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。
(3)考慮到本項目中儀表數據量，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)境和客戶的相關操作要求。
4.2電氣火災系統(tǒng)工作原理
(1)剩余電流測量是根據基爾霍夫電流定律：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探測器，經運算放大、a/d轉換后送入cpu，經過一系列算法后，對變化的幅值進行分析、判斷，并與報警設定值進行比較，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監(jiān)控設備。
(2)終端探測器負責監(jiān)測各個回路的剩余電流值，將剩余電流值的數據傳輸至系統(tǒng)主機。終端探測器還負責其監(jiān)測回路剩余電流值的實時顯示，同時能夠設置限值，當剩余電流值越*能夠發(fā)出聲光報警，提醒管理人員及時維護、整改。
(3)儀表通過rs485總線將數據傳輸至系統(tǒng)主機，系統(tǒng)主機將上傳數據通過圖形、報表、事件記錄等形式反映整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
5系統(tǒng)設計注意事項和方法
5.1電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測剩余電流和溫度兩類對象，在設計時應注意的基本要點
(1)關于剩余電流
由于剩余電流監(jiān)測的原理采用了基爾霍夫電流定律，所以，對所應用的低壓配電系統(tǒng)形式有一定要求。目前，可以應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。對將要設計安裝電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的用戶，不管是新工程或舊工程改造項目，首先要調查核實該用戶低壓配電系統(tǒng)的系統(tǒng)接地形式是什么，否則，設計安裝剩余電流互感器的點位進行檢測是根本無法施行的。
關于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，則根據具體情況將剩余電流互感器同時套住a/b/c三相電源線，或同時套住a/b/c/n