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安科瑞電氣股份有限公司

致力于為用戶(hù)提供35(10)/0.4kV變電所自動(dòng)化系統(tǒng)、建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)、電能質(zhì)量治...

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Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在聯(lián)化科技配電室項(xiàng)目的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2018-06-14        瀏覽次數(shù):128        返回列表
 

    溫剛

    安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定

     

    摘要:建筑電氣火災(zāi)在建筑物火災(zāi)中占較大的比例,起火原因也很多,包括短路、過(guò)熱、漏電、雷擊和電氣等故障,火災(zāi)危害也較大。因此,各種原因引起的火災(zāi)都應(yīng)得到有效控制。目前,短路、過(guò)熱、雷擊等保護(hù)措施日漸成熟,而由于正常泄露電流的普遍存在,漏電往往沒(méi)有引起足夠的重視,從而導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。顯而易見(jiàn),采用漏電電流檢測(cè),給出火災(zāi)的預(yù)警報(bào)警系統(tǒng)是十分必要的。本文通過(guò)介紹安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在聯(lián)化科技配電室項(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)以及其優(yōu)越性。

    0 前言

      隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高,用電量不斷增加,但電氣火災(zāi)也隨之劇增,從而也給國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失。據(jù)《中國(guó)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)年鑒》統(tǒng)計(jì)近年的火災(zāi)事故中,電氣火災(zāi)居首位,且所占比例在30%,且逐年呈上升趨勢(shì),造成的損失十分慘重。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。

      公共建筑電氣火災(zāi)產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面:

      0.1 建筑物內(nèi)導(dǎo)線使用年久失修,其絕緣層老化破損。

      0.2 建筑物內(nèi)導(dǎo)線安裝施工不規(guī)范,如導(dǎo)線不穿管路保護(hù),直接埋于墻內(nèi)或置于構(gòu)件上。

      0.3 娛樂(lè)場(chǎng)所等公共活動(dòng)場(chǎng)所在二次裝修時(shí),亂鋪設(shè)電線,致使遺留火災(zāi)隱患。

      0.4 導(dǎo)線施工質(zhì)量粗糙,偷工減料,使用鋼管穿線是鋼管內(nèi)壁亂掛傷導(dǎo)線絕緣層。

      0.5 線路受自然條件影響,如空氣潮濕導(dǎo)致導(dǎo)線絕緣水平下降等。

      針對(duì)以上幾個(gè)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(zāi)監(jiān)控探測(cè)器為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)RS485總線技術(shù)、終端微機(jī)軟件顯示技術(shù)的集成,研發(fā)了安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。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)在聯(lián)化科技配電室項(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

      江蘇聯(lián)化科技有限公司是聯(lián)化科技股份有限公司在江蘇省響水陳家港化工園區(qū)全額投資創(chuàng)建的有限公司,于2005年投入生產(chǎn)。本企業(yè)是一個(gè)以生產(chǎn)農(nóng)藥、染料等精細(xì)化工產(chǎn)品和醫(yī)藥中間體的企業(yè)。

      江蘇聯(lián)化科技有限公司配電室分為北區(qū)配電室、南區(qū)配電室、大洋動(dòng)力配電室,現(xiàn)聯(lián)化科技(鹽城)有限公司因消防局要求需加裝電氣火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng),提高公司安全,杜絕因泄露電流而引起火災(zāi)。鑒于以上項(xiàng)目情況,為了監(jiān)控整個(gè)配電系統(tǒng)是否存在電氣火災(zāi)隱患,現(xiàn)須根據(jù)本項(xiàng)目的情況設(shè)計(jì)一套電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。

      針對(duì)本項(xiàng)目的特性,為預(yù)防接地故障引起的電氣火災(zāi),結(jié)合本工程的重要性,本工程所有照明、動(dòng)力配電系統(tǒng)均配置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)主機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控器以及數(shù)據(jù)集中控制器。漏電火災(zāi)報(bào)警主機(jī)設(shè)置在消防控制室。系統(tǒng)在各個(gè)樓層豎井配電箱的進(jìn)線設(shè)置漏電火災(zāi)探測(cè)器,對(duì)該處的漏電電流進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)探測(cè)到配電回路漏電電流大于300mA、工作電流超過(guò)時(shí)限設(shè)定的報(bào)警值時(shí),即發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),準(zhǔn)確報(bào)出故障點(diǎn)地址,監(jiān)視故障點(diǎn)變化,顯示其狀態(tài),對(duì)設(shè)備用電回路僅給出報(bào)警信號(hào),不切斷其電源。

    2 參照標(biāo)準(zhǔn)

      鑒于公共建筑發(fā)生火災(zāi)容易造成人員生命財(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:

      2.1 GB50045-95(2005版)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》,其中在條文9.5.1里規(guī)定:高層建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員密集等場(chǎng)所宜設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

      2.2 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑電氣火災(zāi)預(yù)防要求和檢測(cè)方法》有關(guān)條文也明確要求“應(yīng)在電源進(jìn)線端設(shè)置自動(dòng)切斷電源或報(bào)警的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器。

      2.3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品應(yīng)滿(mǎn)足:GB14287.1-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》、 GB14287.2-2014《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》、GB14287.3-2014《測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》

      2.4 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和運(yùn)行應(yīng)滿(mǎn)足GB13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》

      2.5 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的供電應(yīng)滿(mǎn)足GB50052《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求

      2.6 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法》的要求(暫行規(guī)定)

    3.系統(tǒng)架構(gòu)及設(shè)計(jì)

              

    電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

    3.1 站控管理層

      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)的最上層部分。安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)充分考慮到用戶(hù)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(lèi)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。
    3.2 網(wǎng)絡(luò)通訊層

      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)電間配電柜。

      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(ZR-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30只以?xún)?nèi)。

    3.3 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

      本項(xiàng)目中主要是針對(duì)樓層配電箱的進(jìn)線回路安裝安科瑞導(dǎo)軌式電氣火災(zāi)探測(cè)器ARCM300L-J1,通過(guò)導(dǎo)軌式電氣火災(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),為能耗管理提供精確的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用先進(jìn)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 GB14287.2-2014《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,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。

    4.1 本項(xiàng)目的系統(tǒng)特點(diǎn)可總結(jié)為一下3點(diǎn):

      4.1.1 終端探測(cè)器選用面板式電氣火災(zāi)探測(cè)器,方便安裝、節(jié)省成本、便于后期維護(hù)。

      4.1.2 RS485總線連接方便,可操作性強(qiáng)??偩€布線時(shí)走的是弱電橋架,不會(huì)受到強(qiáng)電的影響,確保的整個(gè)系統(tǒng)的通訊穩(wěn)定。

      4.1.3 考慮到本項(xiàng)目中儀表數(shù)據(jù)量,客戶(hù)要求。本項(xiàng)目的主機(jī)選用壁掛式。壁掛式主機(jī)界面簡(jiǎn)潔,系統(tǒng)操作方便,適合本項(xiàng)目中的配電間環(huán)境和客戶(hù)的相關(guān)操作要求。

    4.2 電氣火災(zāi)系統(tǒng)工作原理

      4.2.1 剩余電流測(cè)量是根據(jù)基爾霍夫電流定律:在同一時(shí)刻,電路中流入和流出一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流矢量和為零。以TN-S系統(tǒng)為例,將A/B/C/N同時(shí)穿過(guò)剩余電流互感器,當(dāng)系統(tǒng)未發(fā)生漏電時(shí),流入和流出剩余電流互感器的電流矢量和為零,此時(shí),剩余電流互感器感應(yīng)出的二次電流也為0;當(dāng)某相對(duì)大地發(fā)生漏電,此時(shí)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(hào)通過(guò)剩余電流互感器的二次接線傳輸至電氣火災(zāi)探測(cè)器,經(jīng)運(yùn)算放大、A/D轉(zhuǎn)換后送入CPU,經(jīng)過(guò)一系列算法后,對(duì)變化的幅值進(jìn)行分析、判斷,并與報(bào)警設(shè)定值進(jìn)行比較,若超出定值則發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)并上送至后臺(tái)電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備。

      4.2.2 終端探測(cè)器負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)各個(gè)回路的剩余電流值,將剩余電流值的數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機(jī)。終端探測(cè)器還負(fù)責(zé)其監(jiān)測(cè)回路剩余電流值的實(shí)時(shí)顯示,同時(shí)能夠設(shè)置限值,當(dāng)剩余電流值越限時(shí)能夠發(fā)出聲光報(bào)警,提醒管理人員及時(shí)維護(hù)、整改。

      4.2.3 儀表通過(guò)RS485總線將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)主機(jī),系統(tǒng)主機(jī)將上傳數(shù)據(jù)通過(guò)圖形、報(bào)表、事件記錄等形式反映整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。  

    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(lèi)對(duì)象,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的基本要點(diǎn)

      5.1.1 關(guān)于剩余電流

      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(hù),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(hù)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T(mén)N-C型時(shí)工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng),必須將其改造為T(mén)N-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。

      5.1.2 關(guān)于溫度

      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:

      5.2.1 研究分析被控低壓AC380V配電線路的相關(guān)圖紙,將建筑電氣的分布情況調(diào)查核實(shí),確定配電設(shè)備(如配電柜、箱、盤(pán)、電纜等重要設(shè)備)的位置,把每一個(gè)監(jiān)控探測(cè)器分配到相應(yīng)的配電設(shè)備上,以此來(lái)確定探測(cè)器的數(shù)量,避免重設(shè)浪費(fèi)。

      5.2.2 確定分級(jí)保護(hù)。為了縮小發(fā)生人身電擊事故和接地故障切斷電源時(shí)引起的停電范圍,通常在供電線路的不同地點(diǎn)安裝三級(jí)(或兩級(jí))不同容量的剩余電流保護(hù)裝置,以形成分級(jí)保護(hù)。根據(jù)用電負(fù)載及線路情況,一般分兩級(jí)或三級(jí)保護(hù),適用于城鎮(zhèn)和農(nóng)村第一級(jí)和第二級(jí)保護(hù)。

      其中,重要線路應(yīng)包括安防、消防、應(yīng)急電源、通道照明線路及不容許停電的重要場(chǎng)所。

      5.2.3 二級(jí)保護(hù)中,所有開(kāi)關(guān)處都要設(shè)置安裝剩余電流火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器,即在線路的電源端(第一級(jí)保護(hù))和分支首端(第二級(jí)也稱(chēng)為末端保護(hù))都要安裝剩余電流探測(cè)器,并接入電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),只作火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警用。

      5.2.4 溫度檢測(cè)是以配電設(shè)備異常時(shí)發(fā)熱為基本原則而進(jìn)行的。

      1)變壓器低壓側(cè)出線端子、變壓器體溫(風(fēng)溫、油溫、水溫)測(cè)試點(diǎn)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)觸頭。

      2)各配電柜(箱)的進(jìn)出母線接點(diǎn)、自動(dòng)開(kāi)關(guān)(斷路器、刀開(kāi)關(guān))觸頭、大電流導(dǎo)線集中部位、線纜駁接點(diǎn)。

      3)母聯(lián)柜主接點(diǎn)、刀開(kāi)關(guān)觸頭。

      4)補(bǔ)償電容器接線端子、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸頭。

      5.2.5 根據(jù)點(diǎn)位安裝總數(shù),再選擇相應(yīng)的壁掛。

    作者簡(jiǎn)介:溫剛,男,本科  安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電    Email: 2880157863@qq.com手機(jī):18702111736  QQ:2880157863

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