摘要:隨著建筑行業(yè)的發(fā)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(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)進行了分析。
關鍵詞:高層建筑;電氣;火災;監(jiān)控系統(tǒng)
引言
隨著經濟水平的提高,各類商業(yè)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(xiàn)每年上升的趨勢,給企業(yè)和個人造成嚴重的經濟損失。根據(jù)相關調查顯示,在高層建筑火災事故中電氣火災發(fā)生的概率很高,對此,有關部門制定了一系列的標準和規(guī)范,為電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計和應用奠定了良好的基礎。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是預防高層建筑電氣火災的有效手段,當監(jiān)控范圍內的電氣線路或者電氣設備的相關參數(shù)超出報警閡值時,該系統(tǒng)能夠及時發(fā)出聲、光等報警信號,讓監(jiān)控人員掌握電氣系統(tǒng)運行狀態(tài),采取有效措施進行有效的控制,避免電氣火災事故的發(fā)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(jiān)控系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。
高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)工作原理
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的基本構成
通常而言,高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)主要包括電氣火災探測器、電氣火災監(jiān)控設備和集中監(jiān)控設備等幾部分。電氣火災監(jiān)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(shù)。電氣火災監(jiān)控設備則主要是采集電氣火災監(jiān)控探測器的相關信息,發(fā)出報警信號,如聲、光等,明確故障部位之后發(fā)出控制信號。高層建筑電氣火
災監(jiān)控系統(tǒng)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(xiàn)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(jiān)控設備,由集中監(jiān)控設備發(fā)出相應的控制指令,及時、有效地解決故障問題。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的分級保護
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的核心內容就是剩余電流火災報警系統(tǒng),《剩余電流動作保護裝置安裝運行》(GB13955-2005)中規(guī)定:電流保護設備需要應用分級保護機制,減少電擊現(xiàn)象和接地故障引起的停電問題,從而保障電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)需要參考自身的用電符合、配電系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)設計及安裝
電氣火災探測器設計及安裝
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中應用較多的探測器包括剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器和測溫式電氣火災監(jiān)控探測器。在系統(tǒng)設計和安裝中,可以根據(jù)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(jiān)控系統(tǒng)中*常用的安裝設計形式,一般而言需要配備專用防火監(jiān)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(jiān)控設備設計及安裝
電氣火災監(jiān)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(jiān)控設備還需要具有連續(xù)工作和自動巡檢的功能。如果監(jiān)測到相關數(shù)據(jù)臨界預警范圍,需要立即做出響應,同時發(fā)出報警信號。從監(jiān)控設備對惡劣氣候條件的適應性問題分析,監(jiān)控設備需要對不同地區(qū)的氣候條件、施工現(xiàn)場情況等進行分析,靈活調節(jié)報警值,從而滿足不同工作環(huán)境的系統(tǒng)運行要求。監(jiān)控設備還需要具備連續(xù)工作的能力,這是因為電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)需要全天候不間斷的運轉,并且在部分零件出現(xiàn)故障的情況下,減少停機檢修的時間。此外,監(jiān)控功能設備的自動巡檢功能體現(xiàn)在,監(jiān)控設備需要24h不間斷地對電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的相關線路和設備進行狀態(tài)監(jiān)測和巡回監(jiān)測,從而及時發(fā)現(xiàn)故障問題,并將故障位置、異常狀態(tài)等信息報告給監(jiān)控人員,及時排查和解決相關問題。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)布線設計
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的布線設計還需要做好防霉菌、防潮濕、防鹽霧,根據(jù)相關規(guī)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(qū)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(jiān)控探測器連接監(jiān)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(jù)所處環(huán)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(jiān)控設備與監(jiān)控圖形顯示系統(tǒng)連線采用3芯RS232通訊電纜。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)應用要點
該電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在實際的應用中難免出現(xiàn)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(tǒng)接地
《探測器和剩余電流互感器剛裝設完畢,施工現(xiàn)場會有大量的接線問題,導致剩余電流誤報警問題發(fā)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(jù)不同的接線要求選擇合適的接地方式,做好系統(tǒng)的接地連接。
抗電磁干擾試驗
該高層建筑電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)需要具備一定的抗電磁干擾能力,如果電氣系統(tǒng)周圍存在復雜的電磁場,很容易導致電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)的工作環(huán)境多種多樣,要根據(jù)具體的應用地點來選擇相應規(guī)格的設備。
剩余電流的檢測
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)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(jù)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(jiān)控探測器。
安科瑞電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)
概述
Acre1-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng),是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng),已通過國家消防電子產品質量監(jiān)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(tǒng)中的安全正常運行,現(xiàn)均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。該系統(tǒng)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(jiān)視,實現(xiàn)對電氣火災的早期預防和報警,當必要時還能聯(lián)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(jù)用戶的需求,還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)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(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。
系統(tǒng)結構
系統(tǒng)功能
監(jiān)控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息,報警時發(fā)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(xiàn)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(jiān)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(jiān)控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時,監(jiān)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(fā)出故障報警聲音。電源故障報警:當主電源或備用電源發(fā)生故障時,監(jiān)控設備也發(fā)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(fā)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(shù)據(jù)庫中,當報警解除、排除故障時,同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。
配置方案
應用場合 | 型號 | 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。 |
Acrel-6000/Q | 適用于大型組網,壁掛式監(jiān)控主機數(shù)量較多且需集中查看的場所,主要監(jiān)測壁掛主機信息。 | |
一、二級 | 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(jiān)測,4路溫度監(jiān)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(jiān)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(jiān)測,4路溫度監(jiān)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(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測,1路RS485通訊,1路GPRS或NB無線通訊,額定電流為0-40A可設。 | |
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(jiān)測、線纜溫度監(jiān)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 |
結束語
總而言之,對于高層建筑而言,做好電氣火災監(jiān)控十分重要,這就需要相關設計單位和施工單位結合建筑的具體情況,在掌握電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)工作原理的基礎上,加強相關設備和線路的設備和安裝,不斷完善系統(tǒng)功能,提高電氣火災監(jiān)測和控制水平,保障高層建筑的使用安全,促進建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。
【參考文獻】
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