江苏安科瑞电器制造有限公司 214405
摘要：在大型商场、生活小区、基础建设、办公大楼、商场酒店等人员密集区域的电气火灾预防，已经成为当前国家和各地区的强制规定。在上述的各种人员密集型场所安装电气火灾监控系统可以有效的预防电气火灾的发生。本文通过介绍安科瑞Acrel-6000/Q电气火灾监控系统在中航民用项目中的应用，简析相关国家标准和设计规范，概述电气火灾监测系统在电气火灾预防方面的具体架构以及其优越性。
关键词： 电气火灾;监控系统;中航民用;安科瑞;
0 前言
公安部消防局《中国火灾统计年鉴》显示：近十年的火灾事故中，电气火灾居首位，且所占比例在30%，且逐年呈上升趋势，造成的损失十分惨重。事实上，电气火灾已成为消防安全的主要致灾因素，不仅次数多、损失大，而且多年来一直居高不下。
电气火灾预防主要难点有以下几个方面：
1、配电系统的电缆一般都在桥架内，当线缆老化并发生漏电时，若没有系统的预警，现场管理人员无从查找故障点。
2、电气火灾隐患产生非常隐蔽，无论在时间上还是在空间上都无迹可寻。
3、电力系统的运作基本上都是24小时不间断运作的，人员的不可能24小时巡查。
针对以上几个方面，安科瑞电气股份有限公司以其自主研发的ARCM系列电气火灾监控探测器为基础，通过对RS485总线技术、终端微机软件显示技术的集成，研发了安科瑞Acrel-6000/Q电气火灾监控系统。本系统后台在显示各个探测点位数据的同时，还提供越限声光报警、人性化的界面等功能。本系统实现了配电系统的24小时无人实时监控，减少了人力成本，提高了电气火灾隐患的排除效率。
本文就电气火灾系统在中航民用项目中的应用，简单介绍安科瑞Acrel-6000/Q电气火灾系统的实际应用和其实际意义。
1 项目概况
中航民用航电产业园位于上海紫竹园区，总投资规模约10.8亿元，占地186亩，计划分两期开发。按照一次规划分步实施细则，中航民用航电产业园分期开展航空电子系统研究开发平台、航空电子产业平台、航空微电子研发平台、民用电子产业创新平台、产业园配套服务平台的建设。中航民用航电产业园以“集聚智力和资本优势的生态产业园”为建设目标，规划设计以“绿色”和“生态”为主题，充分体现低层、低密度、低容积率、高绿化率的优势，营造出自然、简约、高效的国际化科研办公环境。
为了监控整个配电系统是否存在电气火灾隐患，现须根据本项目的情况设计一套电气火灾监控系统。
本项目中在楼层配电柜部分安装了安科瑞研发的ARCM系列剩余电流式电气火灾监控探测器。电气火灾监控系统须实时监测重要回路的剩余电流值、箱体回路的实时温度，监测的数据实时传输至后台主机，当发生剩余电流值越限、温度越限时，后台能进行声光报警，同时后台能够和消防火灾报警系统实现消防联动。
2 参照标准
为了加大电气火灾监控防范的力度，近年来，国家相继制订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系统提出了具体的要求，本项目中选用的安科瑞Acrel-6000/Q电气火灾系统的设计参照的标准主要有：
1.GB50045-95(2005版)《高层民用建筑设计防火规范》，其中在条文9.5.1里规定:高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。
2.GB50016-2006《建筑设计防火规范》，在条文11.2.7里规定:下列场所宜设置剩余电流动作电气火灾监控系统。这些场所包括各种类型的影剧院、馆所、仓库、住宅小区、医院、商店、学校等等。
3.国家标准《建筑电气火灾预防要求和检测方法》有关条文也明确要求“应在电源进线端设置自动切断电源或报警的剩余电流动作保护器。
4.电气火灾监控系统的产品应满足:GB14287.1-2005《电气火灾监控设备》、 GB14287.2-2005《剩余电流式电气火灾监控探测器》、GB14287.3-2005《测温式电气火灾监控探测器》
5.电气火灾监控系统的安装和运行应满足GB13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》
6.电气火灾监控系统的供电应满足GB50052《供配电系统设计规范》的要求
7.电气火灾监控系统的设计应满足《电气火灾监控系统的设计方法》的要求(暂行规定)
3.系统架构及设计
电气火灾监控系统拓扑图
1)站控管理层
站控管理层针对电气火灾监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的最上层部分。安科瑞电气火灾监控系统主机充分考虑到用户的操作习惯，和持续稳定运行，参照的相应的国家标准和规范。主机主要由监控软件、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、分析、处理，并以图形、数显、声音、指示灯等方式反应给终端管理人员。使管理人员能够实时掌握系统动态，且实现故障信息可追循，信息可导出等功能。
鉴于本项目中仪表点位以及数据量的规模，现为项目配置安科瑞Acrel-6000/Q主机，本主机的具体参数见下文介绍。
2)网络通讯层
本项目中的所有仪表须严格按照手拉手的形式连接，且所有的通讯总线须沿着弱电桥架铺设。本项目的仪表分布在两个配电间101室和102室内，其中101室17个电气火灾监控点位，102室8个电气火灾监控探测。
本项目的数据总线设计为两根总线，独立的总线便于后期系统的维护，发生漏电流报警时也可以根据后期我方提供的点检表快速定位故障回路，快速排除故障。
现场电气火灾探测器通过双绞线(ZR-RVSP2*1.0)以手拉手方式进行通讯连接，每根总线的仪表数量在20只左右。
3)现场设备层
本项目中的两个配电室，配电室内的每个配电柜都有多个电气火灾监控点位。根据以上情况现为其配置安科瑞ARCM系列剩余电流式电气火灾监控探测器，现针ARCM300-J8做简单介绍：8回路剩余电流监测、2路温度监测、2路开关量输入、2路继电器输出、LCD显示、RS485/Modbus协议。具体的产品参数可前往安科瑞官网http://www.jyacrel.cn/查询。
ARCM系列剩余电流式电气火灾监控探测器，是针对 0.4kV 以下的TT、TN 系统设计的，通过对配电回路的剩余电流、导线温度、过电流、过电压等火灾危险参数实施监控和管理，从而预防电气火灾的发生，并实现了对多种电力参数的实时监测,为能耗管理提供精确的数据。产品采用先进的微控制器技术，集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化，数字化，网络化于一身，是建筑电气火灾预防监控、系统绝缘老化预估等的理想选择。产品符合 GB14287.2-2005《电气火灾监控系统 第2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》的标准要求。
4系统特点和工作原理
鉴于本项目的规模，项目电气火灾检测点位的实际情况。无论在终端剩余电流探测器还是后台主机都是根据本项目的实际情况来进行设计的。
本项目的系统特点可总结为一下3点：
1.终端探测器选用8回路剩余电流探测器、方便安装、节省成本、便于后期维护。
2.RS485总线连接方便，可操作性强。总线布线时走的是弱电桥架，不会受到强电的影响，确保的整个系统的通讯稳定。
3.考虑到本项目中仪表数据量，客户要求。本项目的主机选用琴台式。琴台式主机界面简洁，系统操作方便，适合本项目中的配电间环境和客户的相关操作要求。
电气火灾系统工作原理
1.剩余电流测量是根据基尔霍夫电流定律：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系统为例，将A/B/C/N同时穿过剩余电流互感器，当系统未发生漏电时，流入和流出剩余电流互感器的电流矢量和为零，此时，剩余电流互感器感应出的二次电流也为0;当某相对大地发生漏电，此时流入和流出剩余电流互感器的电流矢量和不再为零，其大小等于从大地流走的电流即漏电流。此漏电信号通过剩余电流互感器的二次接线传输至电气火灾探测器，经运算放大、A/D转换后送入CPU，经过一系列算法后，对变化的幅值进行分析、判断，并与报警设定值进行比较，若超出定值则发出声光报警信号并上送至后台电气火灾监控设备。
2.终端探测器负责监测各个回路的剩余电流值，将剩余电流值的数据传输至系统主机。终端探测器还负责其监测回路剩余电流值的实时显示，同时能够设置限值，当剩余电流值越限时能够发出声光报警，提醒管理人员及时维护、整改。
3.仪表通过RS485总线将数据传输至系统主机，系统主机将上传数据通过图形、报表、事件记录等形式反映整个系统的运行状态。
由于字数限制原因，未能全部显示，部分下文请参见（Acrel-6000/Q电气火灾监控系统在中航民用项目中的应用二），给您带来不便，请您谅解！