慧聰消防網(wǎng)訊 摘要：漏電火災事故在我國火災事故中所占比例居高不下，漏電火災報警系統能及時(shí)發(fā)現電氣線(xiàn)路的火災隱患，具有廣闊的應用前景。文章結合工程應用實(shí)際，簡(jiǎn)要論述了漏電火災報警系統的工作原理和功能，并結合ACREL6000火災監控系統，詳細講解了典型系統應用的設計框架及運作。
關(guān)鍵詞：漏電火災報警系統剩余電流
前言：目前隨著(zhù)國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國的人均用電量日益大幅度增加，電氣火災也隨之劇增，給國家經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)造成巨大損失。全國火災統計數據表明電氣火災事故造成的直接財產(chǎn)損失占總火災損失的40%左右。我國的電氣火災大部分是由短路引起的。低壓配電線(xiàn)路及電氣設備由于線(xiàn)路老化和機械損傷，絕緣性能下降而產(chǎn)生漏電。漏電可引起電弧、電火花，電弧的異常高溫達2000℃以上，幾百毫安漏電的電弧能量就足以引燃周?chē)目扇嘉锒痣姎饣馂?。漏電火災報警系統能準確監控電氣線(xiàn)路的故障和異常狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現電氣火災的火災隱患，提醒人員去消除這些隱患。
1漏電火災報警系統的原理和功能：
1.1漏電火災報警系統設計原理
漏電火災報警系統一般由一臺探測報警器主機和若干個(gè)漏電電流互感器、控制模塊經(jīng)二總線(xiàn)組成。當被保護線(xiàn)路中發(fā)生接地漏電電流時(shí)，探測器測到報警信號，傳送給控制模塊，通過(guò)二總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸主機發(fā)出聲光報警信號；主機顯示屏同時(shí)顯示報警線(xiàn)路，記錄并保存報警和控制信息，值班人員可在主機處遠程操作切斷電源或派人到現場(chǎng)排除故障。實(shí)現對各保護對象的線(xiàn)路和用電設備的漏電情況進(jìn)行集中監控和管理。
1.2漏電火災報警系統應具有的功能
(1)探測漏電電流、過(guò)電流等信號。
(2)發(fā)出聲光信號報警，準確報出故障線(xiàn)路地址，監視故障點(diǎn)的變化。
(3)儲存各種故障和操作試驗信號，信號存儲時(shí)間不應少于365d。
(4)顯示系統電源狀態(tài)，如果有必要還可以切斷漏電線(xiàn)路上的電源，并顯示其狀態(tài)。
2漏電火災報警系統設計的規范依據
2.1設計規范
(1)文獻[3]明確提出“建筑物電源端的剩余電流保護裝置應滿(mǎn)足防電氣火災的功能要求”，對在建筑物內安裝剩余電流動(dòng)作火災監控裝置及動(dòng)作參數作了明確規定。
(2)文獻[4]規定：高層建設內火災危險性大、人員密集等場(chǎng)所宜設置漏電火災報警系統。文獻[5]規定在按一、二級負荷供電的消防用電設備的場(chǎng)所和其它危險性較大的場(chǎng)所宜設置。文獻[4]和文獻[5]雖然采用“宜設置”，但根據規范對宜是“在條件許可時(shí)首先應這樣做”的用詞解釋?zhuān)诋斍半姎饣馂亩喟l(fā)、形勢嚴峻且漏電火災報警技術(shù)已是非常成熟、系統產(chǎn)品大量生產(chǎn)的情況下，普及應用漏電火災報警技術(shù)既是必要也是可行的。
2.2設計有關(guān)要求
(1)系統額定漏電電流動(dòng)作值的確定。額定漏電電流動(dòng)作值的確定應準確合理，避免誤動(dòng)作或擴大停電范圍。額定漏電電流動(dòng)作值應考慮正常運行時(shí)的******泄漏電流，并留有充分余地。配電線(xiàn)路正常運行時(shí)的泄漏電流，包括線(xiàn)路本身的泄漏電流和用電設備的泄漏電流兩部分，兩者之和即為確定額定剩余動(dòng)作電流與校驗額定剩余不動(dòng)作電流的依據。
文獻[3]規定：“選用的剩余電流保護裝置的額定剩余不動(dòng)作電流,應不小于被保護電氣線(xiàn)路和設備的正常運行時(shí)泄漏電流******值的2倍?！痹谶x用漏電控制模塊的額定動(dòng)作電流時(shí)，應不小于電氣線(xiàn)路和設備的正常泄漏電流的******值的2倍。并且可根據被保護線(xiàn)路及設備的實(shí)際情況進(jìn)行調整。一般二級漏電報警電流值在600～800mA，三級漏電報警電流值在200～400mA范圍內。
(2)配電級數的選定。為對配電系統進(jìn)行有效監控，準確判斷出故障線(xiàn)路地址及時(shí)發(fā)現隱患部位，應根據建筑用電負荷和線(xiàn)路的具體情況,確定采用二級或三級保護。一般二級開(kāi)關(guān)處都要安裝漏電電流探測器。
(3)斷路器脫扣與報警。系統設計應標明動(dòng)作電流的作用是報警還是作用于斷路器脫扣，如未標明則定為報警。對消防用電設備無(wú)論是過(guò)電流還是漏電均不能作用于斷路器脫扣，只能進(jìn)行報警。
(4)電源設計。漏電火災報警系統屬于消防設備，監控設備的主電源應采用消防電源。設計時(shí)應遵循以下原則：一級負荷用戶(hù)應按一級負荷要求供電，二級負荷用戶(hù)應按二級負荷要求供電。給監控設備供電的兩個(gè)電源或兩回線(xiàn)路，應在最末一級配電箱處自動(dòng)切換。監控設備可配有UPS裝置，且UPS的容量滿(mǎn)足監控設備的要求。
3漏電火災報警系統結構框架：
本文將以Acrel-6000電氣火災監控系統為例著(zhù)重介紹漏電火災報警系統的組成框架及實(shí)際運用。
Acrel-6000電氣火災監控系統是安科瑞電氣股份有限公司公司自主研發(fā)的用于接收剩余電流式電氣火災探測器等現場(chǎng)設備信號，以實(shí)現對被保護電氣線(xiàn)路的報警、監視、控制、管理的運行于計算機的工業(yè)級硬件/軟件系統。本系統應用于大型商場(chǎng)、生活小區、生產(chǎn)基礎、辦公大樓、商場(chǎng)酒店等區域的消防控制中心，對分散在建筑內的探測器進(jìn)行遙測、遙調、遙控、遙信，方便實(shí)現監控與管理。本系統采用標準的Modbus現場(chǎng)總線(xiàn)將具有通信功能的探測器相互連接起來(lái)，當現場(chǎng)保護線(xiàn)路中的被探測參數超過(guò)報警設定值時(shí)，能發(fā)出報警信號、控制信號，能指示報警部位并保存報警信息。
3.1本系統分布主要采用計算機分布網(wǎng)路結構
1）站控管理層
站控管理層針對電氣火災監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如監控主機、顯示器、UPS電源等組成。監測系統軟件對現場(chǎng)各類(lèi)數據信息計算、分析、處理，并以圖形、數顯、聲音、指示燈等方式反應現場(chǎng)運情況。
監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發(fā)。為系統內或外部提供數據接口，進(jìn)行系統管理、維護和分析工作。
UPS：保證計算機監測系統的正常供電，在整個(gè)系統發(fā)生供電問(wèn)題時(shí)，保證站控管理層設備的正常運行。
2）網(wǎng)絡(luò )通訊層
通訊介質(zhì)：系統主要采用屏蔽雙絞線(xiàn)，以RS485接口，MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現現場(chǎng)設備與上位機的實(shí)時(shí)通訊。
3）現場(chǎng)設備層
現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要為ARCM300-JI剩余式電氣火災監控探測器?？杀O測單路漏電流，各相電纜溫度信號，每路通道具有斷線(xiàn)、短路檢測功能；標準35mm導軌式安裝，LCD顯示；畫(huà)面暫留功能，漏電故障發(fā)生時(shí)，該通道顯示畫(huà)面暫留，表示該通道漏電或超溫時(shí)的值，方便上位機的故障記錄；具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發(fā)生的時(shí)間、類(lèi)型、參數，根據報警記錄可以；分析現場(chǎng)的用電情況，為消除故障提供依據；采用現場(chǎng)總線(xiàn)通信技術(shù)，上位機管理軟件可以時(shí)刻監控現場(chǎng)的運行情況，及時(shí)發(fā)現報警信息。標準MODBUS協(xié)議可以與各種標準系統相連；集成度高，網(wǎng)絡(luò )化，智能化程度高，動(dòng)作特性合理。
現場(chǎng)總線(xiàn)連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳采集的數據。測量?jì)x表?yè)撝?zhù)最基層的數據采集任務(wù)，其監測的數據必須完整、準確并實(shí)時(shí)傳送至監控主機。便于運行人員監控現場(chǎng)設備運行狀態(tài)，故障報警等情況，有效預防火災事故發(fā)生。
3.2系統運作
本套上位機軟件Acrel-6000電氣火災系統。主要有以下功能特點(diǎn)：友好的人機界面，可實(shí)時(shí)和定時(shí)采集現場(chǎng)設備的剩余電流數據和溫度、并有報警提示聲光報警等功能?？蛻?hù)可根據實(shí)際需要對報警溫度值、漏電流值進(jìn)行設置，報警故障解除時(shí)，可遠方進(jìn)行復位。系統可對報警事件、日期、報警值、越線(xiàn)值進(jìn)行記錄，并生成報表，可對報警事件記錄進(jìn)行打印。
1）故障信息提示
當監控設備檢測到設備故障時(shí)，監控設備將發(fā)出如下信息：
運行監視主界面的故障單元顯示黃色背景；
運行監視主界面顯示實(shí)時(shí)故障提示信息，信息內容包括：時(shí)間，設備位置，設備編號，故障信息（顯示界面如下圖所示）；
在“實(shí)時(shí)信息顯示區”中，“故障信息”顯示紅色；
監控設備黃色故障指示燈點(diǎn)亮、發(fā)出故障提示音。
2）報警信息提示及復位
當監控設備檢測到報警時(shí)，監控設備將發(fā)出如下信息：
運行監視主界面的報警單元顯示紅色背景；
運行監視主界面顯示實(shí)時(shí)報警提示信息，信息內容包括：時(shí)間，設備位置，設備編號，報警信息；
在“實(shí)時(shí)信息顯示區”中，“報警信息”顯示紅色；
報警控制輸出端子輸出報警信號；
監控設備紅色報警指示燈點(diǎn)亮、發(fā)出報警提示音。
3）報警記錄查詢(xún)
通過(guò)點(diǎn)擊【數據】菜單下的“報警記錄查詢(xún)”進(jìn)入的報警記錄（動(dòng)作信息查詢(xún)）界面。用戶(hù)于該界面內可查詢(xún)任意時(shí)段內相應報警或動(dòng)作類(lèi)型下的記錄，操作方式為選擇起始日期、結束日期、查詢(xún)類(lèi)型后點(diǎn)擊查詢(xún)按鈕即可。
4）端口管理
該管理功能只有“系統管理級”可進(jìn)行操作。
“系統管理級”權限登錄系統后，通過(guò)點(diǎn)擊【維護】菜單下的“端口管理”可進(jìn)入如下圖所示的端口管理界面。該界面可修改各通道所對應的通訊端口、通訊速率及使用狀態(tài)。
結束語(yǔ)：漏電火災報警系統具有廣闊的應用前景。在實(shí)際工程中，要通過(guò)完善產(chǎn)品性能、提高設計、施工質(zhì)量、嚴格驗收等有效措施，真正起到預防電氣火災的目的。
