摘要:大型公共建筑、商場酒店以及醫(yī)院等區(qū)域,人員密集,社會關(guān)注度高,其電氣火災(zāi)預(yù)防十分重要。在上述的各種人員密集型場所安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。本文通過介紹安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在艾美溫泉大酒店項目中的應(yīng)用,簡析相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范,概述電氣火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)在電氣火災(zāi)預(yù)防方面的具體架構(gòu)以及其*性。
0 前言
近十年的火災(zāi)事故中,電氣火災(zāi)居*,且年均發(fā)生次數(shù)占火災(zāi)年均總發(fā)生次數(shù)的27%,占重特大火災(zāi)總發(fā)生次數(shù)的80%,且損失占火災(zāi)總損失的53%,而發(fā)達國家每年電氣火災(zāi)發(fā)生次數(shù)占總火災(zāi)發(fā)生次數(shù)的8%~13%。事實上,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,而且多年來一直居高不下。商業(yè)建筑人員來往密集、流動性大、公共關(guān)注度高,其配電系統(tǒng)電氣火災(zāi)的預(yù)防顯得更加重要。
酒店等商業(yè)建筑電氣火災(zāi)預(yù)防主要有以下幾個方面:
本文就電氣火災(zāi)系統(tǒng)在艾美溫泉大酒店項目中的應(yīng)用,簡單介紹安科瑞電氣火災(zāi)系統(tǒng)的實際應(yīng)用和其實際意義。
1 項目概況
萬豪集團旗下艾美酒店及度假酒店是其蘇州地區(qū)的一家艾美酒店。蘇州灣艾美酒店將通過艾美品牌的三重濾鏡聚焦目的地、文化及美食帶領(lǐng)充滿好奇心與富有創(chuàng)意思維的賓客,開啟超乎想象的目的地探索之旅。
針對本項目的特性,在酒店內(nèi)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(zāi)監(jiān)控探測器。電氣火災(zāi)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(shù)據(jù)實時傳輸至后臺主機,當(dāng)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(zāi)報警系統(tǒng)實現(xiàn)消防聯(lián)動。
2 參照標(biāo)準(zhǔn)
鑒于公共建筑區(qū)域發(fā)生火災(zāi)容易造成生命財產(chǎn)損失。為了加大電氣火災(zāi)監(jiān)控防范的力度,近年來,國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)對電氣火災(zāi)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(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計參照的標(biāo)準(zhǔn)主要有:
系統(tǒng)架構(gòu)圖:
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖
站控管理層針對電氣火災(zāi)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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主機充分考慮到用戶的操作習(xí)慣,和持續(xù)穩(wěn)定運行,參照的相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備組成。將現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)信息進行計算、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掌握系統(tǒng)動態(tài),且實現(xiàn)故障信息可追循,信息可導(dǎo)出等功能。
鑒于本項目中儀表點位以及數(shù)據(jù)量的規(guī)模,現(xiàn)為項目配置安科瑞Acrel-6000/B主機,本主機的具體參數(shù)見下文介紹。
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(shè)。本項目的儀表分布在樓層強電間電氣火災(zāi)監(jiān)控探測。
本項目的數(shù)據(jù)總線設(shè)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(jù)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(xiàn)場電氣火災(zāi)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(shù)量在20只左右。
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(zāi)探測器,通過嵌入式電氣火災(zāi)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(zāi)監(jiān)控探測器,是針對 0.4kV 以下的TT、TN 系統(tǒng)設(shè)計的,通過對配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度、過電流、過電壓等火災(zāi)危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理,從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生,并實現(xiàn)了對多種電力參數(shù)的實時監(jiān)測,為能耗管理提供的數(shù)據(jù)。產(chǎn)品采用先進的微控制器技術(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 GB14287.2-2005《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)控探測器》的標(biāo)準(zhǔn)要求。
4系統(tǒng)特點和工作原理
鑒于本項目的規(guī)模,以及本項目電氣火災(zāi)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(jù)本項目的實際情況來進行設(shè)計的。
本項目的系統(tǒng)特點可總結(jié)為一下3點:
電氣火災(zāi)系統(tǒng)工作原理
5 系統(tǒng)設(shè)計注意事項和方法
5.1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測剩余電流和溫度兩類對象,在設(shè)計時應(yīng)注意的基本要點
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(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。對將要設(shè)計安裝電氣火災(zāi)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(diào)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(shè)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(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套住A/B/C三相電源線,或同時套住A/B/C/N線。同理,要求中性線N此后不許再接地,保護線PE不得穿過互感器。
在系統(tǒng)接地的形式為TN-C型時工業(yè)自動化網(wǎng),必須將其改造為TN-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裝置。
溫度測量與系統(tǒng)接地的形式無關(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,一般在二級保護的線路中應(yīng)用。溫度探頭Pt100可采用接觸式布置法,當(dāng)被檢測對象為絕緣體時,宜將探測器的溫度傳感器直接設(shè)置在被探測對象的表面。當(dāng)被檢測對象為配電柜內(nèi)部溫度變化時,可采用非接觸式布置,靠近發(fā)熱部件。
5.2 系統(tǒng)設(shè)計中的點位分配
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB13955-2005《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》4.4條中關(guān)于分級保護的規(guī)定,安裝剩余電流火災(zāi)監(jiān)控裝置時,點位分配原則的步驟是:
6 系統(tǒng)參數(shù)的配置
6.1 報警值設(shè)置范圍
本項目中現(xiàn)場儀表的剩余電流報警值設(shè)置在300mA,關(guān)于剩余電流值的設(shè)置在相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)都有詳細的規(guī)定。
依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB14287.2-2005中的規(guī)定,剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的報警值設(shè)置范圍在20~1000mA之間。按此要求,一般把電源總進線處的剩余電流動作值定為400~800mA,電源分支線路上的剩余電流動作值定為100~400mA.一般在實際現(xiàn)場,設(shè)置剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的報警值,具體地說應(yīng)不小于被保護電氣線路和設(shè)備的正常運行時泄漏電流的2倍,且不大于1000mA。電氣火災(zāi)探測器的報警設(shè)定值應(yīng)考慮配電系統(tǒng)及用電設(shè)備的正常泄漏電流。
6.2 關(guān)于電纜溫升報警設(shè)定參考,根據(jù)《電力電纜設(shè)計規(guī)范》對電纜有關(guān)溫度的規(guī)定
7 主要設(shè)備參數(shù)
艾美溫泉大酒店項目電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置Acrel-6000/B、漏電火災(zāi)探測器ARCM200L-J1、漏電流互感器AKH-0.66L組成。
7.1主要技術(shù)參數(shù)
電源:
工作制:
24小時工作制
通訊方式:
RS485總線通訊,Modbus-RTU通信協(xié)議,傳輸距離1.2km,可通過中繼器延長通訊傳輸距離
監(jiān)控容量:
監(jiān)控報警項目:
監(jiān)控報警響應(yīng)時間: ≤30s
監(jiān)控報警聲壓級(A計權(quán)):≥70dB/1m
監(jiān)控報警光顯示:紅色LED指示燈,紅色光報警信號應(yīng)保持,直至手動復(fù)位
監(jiān)控報警聲信號:可手動消除,當(dāng)再次有報警信號輸入時,能再次啟動
故障報警項目:
故障報警響應(yīng)時間:≤100s
監(jiān)控報警聲壓級(A計權(quán)):≥70dB/1m
監(jiān)控報警光顯示:黃色LED指示燈,黃色光報警信號應(yīng)保持至故障排除
故障報警聲信號:可手動消除,當(dāng)再次有報警信號輸入時,能再次啟動
故障期間,非故障回路的正常工作不受影響
控制輸出:
報警控制輸出:1組常開無源觸點,容量:AC250V 3A或DC30V 3A
自檢項目:
指示燈檢查:
自檢耗時 ≤60s
事件記錄:
操作分級:
使用環(huán)境條件:
7.2基本功能
監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的漏電、溫度信息,報警時發(fā)出聲光報警信號,同時設(shè)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,直至按顯示屏“復(fù)位”按鈕遠程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報警信號也可以使用顯示屏“消聲”按鈕手動消除。
通訊故障報警:當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障時,監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示,同時設(shè)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(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時,監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息,可進入相應(yīng)的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。
檢查設(shè)備中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭是否正常。
當(dāng)發(fā)生漏電、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(dāng)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。
當(dāng)主電源發(fā)生停電、欠壓等故障時,監(jiān)控設(shè)備可自動切換到備用電源工作,當(dāng)主電源恢復(fù)正常供電時,自動切回到主電源,切換過程中保證監(jiān)控設(shè)備連續(xù)平穩(wěn)運行。
通過監(jiān)控軟件操作,可對連接到本設(shè)備的所有探測器進行遠程復(fù)位控制。
為確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全運行,監(jiān)控設(shè)備軟件操作權(quán)限分為三級,不同級別的操作員具有不同的操作權(quán)限。
項目總結(jié)
針對艾美溫泉大酒店類型項目,電力系統(tǒng)的電氣安全是其建筑智能化,以及消防安全的重要組成部分。通過為其設(shè)計安裝電氣火災(zāi)系統(tǒng),有利于發(fā)現(xiàn)安全隱患、及時提醒管理者處理電力安全隱患,對火災(zāi)預(yù)防有著重要的意義。本系統(tǒng)在項目投入運行以來,幫助甲方發(fā)現(xiàn)和整改了多處電氣安全隱患,大大提高了工作人員的工作效率,保證了業(yè)主的日常營業(yè)的穩(wěn)定有序的進行,并為也管理者的消防管理提供了科學(xué)的依據(jù)。
電氣火災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計,安裝,調(diào)試,驗收的整個過程既是對電氣安全的一次全面的檢測,也是對用戶配電系統(tǒng)管理人員的一次全面培訓(xùn),通過項目的實施和系統(tǒng)運用的培訓(xùn),讓本項目的電力系統(tǒng)管理人員能夠更加細致的了解本項目配電系統(tǒng)的電氣火災(zāi)隱患的排除方法,提高其電氣火災(zāi)防范意識和效率。
在項目運行正常后,我方還提供了本項目電氣火災(zāi)系統(tǒng)整套資料,資料中包括本項目電氣火災(zāi)探測點的點位表,系統(tǒng)使用說明書等。就其中點位表而言,上面標(biāo)注了本項目中各個火災(zāi)探測器安裝回路的具體名稱位置,系統(tǒng)正常運行后的實時數(shù)據(jù)。全套資料便于后期管理人員快速掌握系統(tǒng)的架構(gòu),提高系統(tǒng)維護效率和故障排查速度。
參考文獻
[1].任致程 周中. 電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4
[2].周中.電力儀表在大型商業(yè)酒店電能分項計量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代建筑電氣 2010. 6
[3].劉東旗; 劉艷芹; 陳寧; 王鵬; 李大勇.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院 2011.7
[4].司戈.消防科學(xué)與技術(shù)[J].中國消防協(xié)會 2008.1