0 前言

由于人們對安全規范用電常識的深入，使得由電氣故障引發的人身傷害事故逐年遞減，但是每年由電氣事故引發的火災數量卻在增加，這與我國火災總數呈逐年遞減的趨勢形成了鮮明對比。以2005年《中國消防年鑒》公布的數據顯示，電氣火災次數占總火災的20.6%，且有逐年上升的趨勢，這就要求我們查原因，找根源再采用行之有效的科學方法來減輕這些災害。日本、歐美等發達國家人均用電量比我國高得多，為何其電氣火災發生機率比我國要小得多呢？其主要原因就是在重要場合設置剩余電流式電氣火災監控探測系統。漏電火災報警系統應用在我國國家規范中其實早有規定，如《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005年版）新增第9.5.1條：“高層建筑內火災危險性大，人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統”；《建筑設計防火規范》GB50016-2006第11.2.7條規定了宜設置漏電火災報警系統的場所。本文就天水國土資源局漏電火災監控系統項目的火災探測器的選型和軟件功能進行膚淺探討，希望對類似項目的設計或選型能有所幫助。

1項目分析及硬件選型

天水國土資源局辦公樓，屬于政府機關辦公建筑，位于天水市秦州區岷山路37號。本辦公樓一共20層，大樓內安裝有26個照明配電箱，20個應急照明配電箱、2個普通電梯配電箱、2個消防電梯配電箱、2個消防泵配電箱、1個大樓電源進線配電箱。現需要為這棟大樓配備一套漏電火災監控系統。

根據GB14287號文件，電氣火災監控系統分為：電氣火災監控設備、剩余電流式電氣火災監控探測器、測溫式電氣火災監控探測器三部分。

根據國標《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》GB13955-2005中關于分級保護的規定，安裝剩余電流火災監控裝置時，應對建筑物內防火區域作出合理的分布設計，確定適當的保護范圍、預定的剩余電流動作值和動作時間，并應滿足分級保護的動作特性要求，縮小故障切斷電源時引起的停電范圍。監控點位分配原則如下：根據建筑用電負荷和線路具體情況，確定采用二級或三級保護模式；一般所有的二級開關處都要安裝剩余電流探測控制器；重要線路，包括消防、安防、應急電源、通道照明線路及不容許停電的重要場所，根據GB13955 4.6規定，應安裝純報警式剩余電流探測報警器，報警但不切斷電源（不控制脫扣），既保證了用電安全又保證了供電的不間斷性。

根據以上依據，本項目對照明配電箱、普通電梯配電箱、消防電梯配電箱、消防泵和大樓電源進線五種二級開關共計33個監測點進行漏電監測。由于上述開關均是重要線路，都分布在不容許停電的重要場所，所以在漏電火災探測器的選型上需選擇不控制脫扣的型號。本項目上運用上海安科瑞電氣股份有限公司的ARCM200L-J1漏電火災探測器配合AKH-0.66L剩余電流互感器完全滿足漏電火災監測的要求。詳細情況介紹如下：

1.1 ARCM200L-J1剩余電流式電氣火災監控探測器介紹

1.1.1功能特點：

● 可在線監測單路的漏電流，各相電纜溫度信號；

● 額定剩余電流動作值（報警），可根據需要靈活設置，溫度動作值（報警）也可編程；

● 畫面暫留功能，漏電故障發生時該通道顯示畫面暫留，表示該通道漏電或超溫時的值，方便上位機的故障記錄；

● 采用現場總線通信技術，上位機管理軟件可以時刻監控現場的運行情況，及時發現報警信息。通過RS485接口，標準MODBUS協議可以與各種標準系統相連；

● ARCM200L-J1具有事件存儲功能，報警器能夠記錄報警發生的時間、類型、參數，根據報警記錄可以分析現場的用電情況，為消除故障提供依據；

● 集成度高，網絡化，智能化程度高，動作特性合理；

● 適用于0.4kV電壓等級TN-C-S、TN-S及局部TT系統。

1.2 AKH-0.66L剩余電流互感器介紹

剩余電流互感器的額定電流等級，應大于或等于配電回路保護電器的整定電流值，實際應用中應確保所有線纜或銅排穿過互感器；.溫度傳感器為一熱敏電阻NTC，它提供-10℃-120℃的溫度監控基準，可以用來監測線纜或配電箱內的溫度，提供溫度保護，如圖４所示

本項目漏電火災的監控點數為33個點，漏電火災監控軟件方面可采用Acrel-6000/Q100琴臺式漏電火災監控系統。該系統能有效地對漏電及由于漏電可能引起火災進行預報和監控，能準確監控電氣線路的故障和異常狀態，能發現電氣火災的火災隱患，及時報警提醒人員去消除這些隱患。

1.3 漏電火災監控系統介紹

Acrel-6000電氣火災監控系統是上海安科瑞電氣股份有限公司自主研發的用于接收剩余電流式電氣火災探測器等現場設備信號，以實現對被保護電氣線路的報警、監視、控制、管理的運行于計算機的工業級硬件/軟件系統。本系統應用于大型商場、生活小區、生產基礎、辦公大樓、商場酒店等區域的消防控制中心，對分散在建筑內的探測器進行遙測、遙調、遙控、遙信，方便實現監控與管理。本系統采用標準的Modbus現場總線將具有通信功能的探測器相互連接起來，當現場保護線路中的被探測參數超過報警設定值時，能發出報警信號、控制信號，能指示報警部位并保存報警信息。

1：報警指示燈（紅色），系統接收到監控報警信號時指示燈點亮。

2：故障指示燈（黃色），系統接收到故障報警信號時指示燈點亮。

3：運行指示燈（綠色），系統正常運行時指示燈點亮。

4：主電源指示燈（綠色），使用主電源供電時指示燈點亮。

5：備用電源指示燈（綠色），使用備用電源供電時指示燈點亮。

6：消聲按鈕（黑色），消除報警聲。

7：手動輸出按鈕（黑色），手動直接啟動報警狀態下控制被保護線路的控制輸出。

2 系統組網方案

本項目的漏電火災監控點數為33個，均分布在天水國土資源局20層的辦公大樓內。項目所選漏電火災探測器為安科瑞產品，采用Modbus-RTU通訊協議，RS-458接口。Modbus-RTU協議理論上一根總線可連接32塊RTU設備，由于本項目需要完成漏電火災監控，在電氣安全和消防方面起著極其重要的作用，為保證漏電火災監控信號的安全、穩定、可靠，本項目一根總線只接16或17塊表，共分兩根總線來進行數據采集。

3 漏電火災監控系統功能

Acrel-6000電氣火災系統，可實時和定時采集現場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，可根據實際需要對報警溫度值、漏電流值進行設置，報警故障解除時，可遠方進行復位。系統可對報警事件、日期、報警值、越線值進行記錄，并生成報表，可對報警事件記錄進行打印。

    1）故障信息提示

    當監控設備檢測到設備故障時，監控設備將發出如下信息，軟件界面如圖5所示：

l 運行監視主界面的故障單元顯示黃色背景；

l 運行監視主界面顯示實時故障提示信息，信息內容包括：時間，設備位置，設備編號，故障信息（顯示界面如下圖所示）；

l 在“實時信息顯示區”中，“故障信息”顯示黃色。

l 監控設備黃色故障指示燈點亮、發出故障提示音。

圖5

2）報警記錄查詢

    通過點擊【數據】菜單下的“報警記錄查詢”進入如下圖所示的報警記錄（動作信息查詢）界面。用戶于該界面內可查詢任意時段內相應報警或動作類型下的記錄，操作方式為選擇起始日期、結束日期、查詢類型后點擊查詢按鈕即可，軟件界面如圖6所示：

圖6

3）探測器管理

    該管理功能只有“系統管理級”可進行操作,“系統管理級”權限登錄系統后，通過點擊【維護】菜單下的“探測器管理”可進入如下圖所示的探測器管理界面。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，軟件界面如圖7所示：

圖7

天水國土資源局漏電火災報警系統配合使用ARCM200-J1和AKH-066L能準確地監控電氣線路中的故障及異常狀態 ,及時發現電氣線路中的火災隱患，將火災防患與未然有著重要的意義。

4 結束語

隨著社會的發展，人們安全用電的意識越來越強烈，且對一些場所用電的安全可靠性的要求也是越來越高。這就要求市場上必須有相應質量的硬件設備來來滿足人們的這種需求。目前，市場上也有不少廠家能夠提供這類服務，希望在廣大廠家和研究人員的共同努力下，成功遏制電氣火災的上升勢頭，降低由電氣火災給人們帶來的災害。

參考文獻： 

［１］GB50045－95(2005版)，高層民用建筑設計防火規范 

［２］GB13955-2005,剩余電流動作保護裝置的安裝和運行

［３］《電力電測數字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中，中國電力出版社