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。鑒于商業(yè)辦公樓、大型商場、生活小區(qū)、商場酒店、醫(yī)院等區(qū)域的人員密集特性,國家和各地區(qū)已經(jīng)制定了相關(guān)電氣火災(zāi)防范的強(qiáng)制規(guī)定。而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)可以的預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。本文通過介紹安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在上海建工醫(yī)院3號樓項目中的應(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(dá)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。醫(yī)院人員來往密集、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。
醫(yī)院電氣火災(zāi)預(yù)防主要有以下幾個方面:
安科瑞電氣股份有限公司自主研發(fā)的研發(fā)的安科瑞Acrel-6000/B電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測各個重要回路的漏電流等參量來實現(xiàn)電氣火災(zāi)的預(yù)防。本系統(tǒng)后臺在顯示各個探測點位數(shù)據(jù)的同時,還提供越限聲光報警、人性化的界面等功能。本系統(tǒng)實現(xiàn)了配電系統(tǒng)的24小時無人實時監(jiān)控,減少了人力成本,提高了電氣火災(zāi)隱患的排除效率。
本文就電氣火災(zāi)系統(tǒng)在上海建工醫(yī)院3號樓項目中的應(yīng)用,簡單介紹安科瑞Acrel-6000/B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
上海建工醫(yī)院成立于1953年,原為上海市建筑工程局職工醫(yī)院,1980年對社會開放,1995年被評為二級甲等綜合醫(yī)院。醫(yī)院占地面積40余畝,核定床位400張,設(shè)有近30個臨床和醫(yī)技科室,衛(wèi)技人員占職工總數(shù)的86%,其中具有副高以上職稱的占8%。
現(xiàn)針對上海建工醫(yī)院病房樓改建項目3號樓設(shè)計一套電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)測其配電回路的漏電流等電參量,確保其整個配電系統(tǒng)的電氣安全。
針對本項目的特性,在部分樓層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(jī),當(dāng)發(fā)生剩余電流值越限、溫度越*,后臺能進(jìn)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:
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D
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(jī)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(jī)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(jī)主要由監(jiān)控軟件、觸摸屏、UPS電源、打印機(jī)等設(shè)備組成。將現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)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(jī),本主機(jī)的具體參數(shù)見下文介紹。
本項目中的所有儀表須嚴(yán)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(qiáng)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(hù),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(R-RVSP2*1.0)以手拉手方式進(jìn)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(jìn)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(jī)都是根據(jù)本項目的實際情況來進(jìn)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(jìn)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(hù)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),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(hù)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(hù)裝置安裝和運行》4.4條中關(guān)于分級保護(hù)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(xì)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(jìn)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(hù)電氣線路和設(shè)備的正常運行時泄漏電流大值的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)
上海建工醫(yī)院3號樓項目電氣火災(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(yuǎn)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(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)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(jìn)行遠(yuǎn)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)
上海建工醫(yī)院為二級甲等綜合性醫(yī)保定點醫(yī)院,本次為其病房樓改建項目。針對上海建工醫(yī)院3號樓這種醫(yī)院建筑,其電力系統(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)在上海建工醫(yī)院3號樓項目投入運行以來,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,保證了酒店的日常營業(yè)的穩(wěn)定有序的進(jìn)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的檢測,也是對用戶配電系統(tǒng)管理人員的一次培訓(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(xì)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(hù)效率和故障排查速度。
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