淺談電氣自動化火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的注意事項

摘　要：通過介紹電氣綜合自動化控制系統(tǒng)的功能．討論了目前電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計思想，展望了將來對電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。設(shè)各智能化水平的提高使得對現(xiàn)場設(shè)備狀況的精確掌握成為可能，通訊技術(shù)的發(fā)展則為大容量的數(shù)據(jù)傳輸提供了平臺。在工業(yè)自動化領(lǐng)域，基于Pc的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的采納。近年來電氣火災(zāi)居高不下，電氣自動化火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為建筑消防電氣設(shè)計中必須考慮的重要部分。文章概述了電氣自動化火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成及原理，并結(jié)合工程設(shè)計實例給出相關(guān)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案。最后針對剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器在項目應(yīng)用中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了探討。 
一、電氣火災(zāi)原因淺析： 
電氣火災(zāi)發(fā)生的原因很多，短路、絕緣老化、過流、接地故障、接觸不良、家電或電熱設(shè)備引燃可燃物等等。從本質(zhì)上講，在所有電氣火災(zāi)起因中最終都是引起短路造成的，而短路火災(zāi)中90%是由于漸變型故障引起的短路。漸變型故障是有發(fā)展過程的，在這個過程中所表現(xiàn)出的能力釋放，直接地表現(xiàn)為溫度或電弧，實質(zhì)上是漏電流增大。過流負(fù)荷、接觸不良、家電或電熱設(shè)備等這些故障的發(fā)展過程中，同樣也伴隨著漏電電流的增加。因為漏電電流比較小，常不足以使過流保護(hù)設(shè)備（斷路器、熔斷器）動作，幾百毫安的漏電電弧產(chǎn)生的局部高溫達(dá)2000℃以上，足以引燃周圍的可燃物發(fā)生火災(zāi)，其隱蔽性常常最終導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。 
這類電氣火災(zāi)的引發(fā)是由于非正常的的漏電流（即使是很小的值）所引發(fā)的，為隱蔽性故障，如果不利用一定的技術(shù)探測手段是無法知曉的，故障的持續(xù)發(fā)生最終可能會導(dǎo)致電氣火災(zāi)事故。故需要有專門檢測線路中剩余電流（又稱泄露電流或漏電流）的裝置，用來測量在無施加電壓的情況下，電氣中帶相互絕緣的金屬零件之間,或帶電零件與接地零件之間,通過其周圍介質(zhì)或絕緣表面所形成的電流，從而實現(xiàn)該類電氣火災(zāi)的提前預(yù)警，達(dá)到消除火災(zāi)隱患的目的。 
二、電氣自動化火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)：
 電氣自動化火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是指當(dāng)被保護(hù)線路中的被探測參數(shù)超過報警設(shè)定值時，能發(fā)出報警信號、控制信號并能指示報警部位的系統(tǒng)。電氣自動化火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是一種電氣火災(zāi)預(yù)防的手段，是作用于電氣火災(zāi)發(fā)生前的一種實時監(jiān)控系統(tǒng)，與作用于火災(zāi)發(fā)生后的“火災(zāi)自動報警系統(tǒng)”在承擔(dān)任務(wù)、功能和采取的技術(shù)手段等方面均是不同的，兩者不能混淆和取代。 
3.1 監(jiān)控系統(tǒng)基本原理： 
電氣自動化火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是集監(jiān)測、報警、控制、集中管理于一體，總線上一般接監(jiān)控探測器或監(jiān)控單元，與主機(jī)進(jìn)行通訊，傳送全部數(shù)據(jù)采集信息。主機(jī)采集接收的數(shù)據(jù)，監(jiān)測被探測電氣線路三相電流、剩余電流、溫度、電壓等參數(shù)的變化，以及反饋當(dāng)前回路狀態(tài)等信息。當(dāng)被測線路發(fā)生異常時，電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器通過互感器、溫度傳感器等工具采集信號并處理，當(dāng)監(jiān)測值超過設(shè)定閾值并且達(dá)到觸發(fā)時間時發(fā)出報警信號，同時將報警信號上傳至監(jiān)控設(shè)備中，經(jīng)進(jìn)一步識別判定，監(jiān)控主機(jī)發(fā)出火災(zāi)報警信號，報警指示燈亮，報警聲音帶卡，并在顯示屏上提示報警信息，指定報警位置，值班人員迅速進(jìn)行檢查處理，將報警信息發(fā)送至集中控制臺，同時也可由值班人員通過監(jiān)控設(shè)備控制切斷故障回路電源，聯(lián)動其他消防設(shè)備，從而達(dá)到預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。 
三、注意事項： 
3.1 適用電氣自動化火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)配電系統(tǒng)的保護(hù)接地形式 
1） 配電系統(tǒng)的接地形式 
TN系統(tǒng)的定義：電力系統(tǒng)有一點接地，電氣裝置的外露可接導(dǎo)體通過保護(hù)線與該地點相連接。 
TN系統(tǒng)可分為：TN-S系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的中性線（N線）和保護(hù)線（PE線）是分開的；TN-C系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的中性線和保護(hù)線是合一的；TN-C-S系統(tǒng)，系統(tǒng)中有一部分的中性線和保護(hù)線是合一的。 
TT系統(tǒng)的定義：電力系統(tǒng)中有一點直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)接地線與電力系統(tǒng)接地點無關(guān)。 
2） 不同的接地系統(tǒng)應(yīng)注意的問題 
剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器安裝時，必須嚴(yán)格區(qū)分N線和PE線，三極四線式或四極四線式的N線應(yīng)接入剩余電流互感器。通過互感器的N線，不得作為PE線，不得重復(fù)接地或接設(shè)備外露可接近導(dǎo)體。 
在TN系統(tǒng)中，必須將TN-C系統(tǒng)改造為TN-C-S,T N-S系統(tǒng)或局部TT系統(tǒng)后，才可安裝使用剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。在TN-C-S系統(tǒng)中，監(jiān)控探測器只允許使用在N線與PE線分開部分。 
3.2 剩余電流互感器的安裝 
1）剩余電流互感器穿線 
剩余電流互感器在穿線前應(yīng)分清電網(wǎng)中的相線，N線以及PE線。相線和N線必須一同穿過剩余電流互感器，PE線不能穿過互感器。在系統(tǒng)中，如果N線未與相線一起穿過互感器，一旦三相負(fù)載不平衡，N線將有電流流過，探測器檢測到電流信號，即發(fā)生誤動作。不同回路間的N線不得多點相連或重復(fù)接地，否則會造成誤動作，在系統(tǒng)試運(yùn)行時出現(xiàn)漏電流值過大而出現(xiàn)報警，很大一部分均是由此類情況造成。如果PE線同N線及相線一起穿過互感器，也會造成監(jiān)控探測器的拒動作或誤動作。剩余電流互感器應(yīng)該安裝在便于檢修的地方，盡量遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場�；ジ衅鞯陌惭b沒有方向問題，互感器可以直接掛在線纜上，也可以固定在配電箱中。 
3.3 電氣自動化火災(zāi)監(jiān)控探測器的參數(shù)設(shè)置： 
動作電流值的確定，往往要根據(jù)現(xiàn)場回路后負(fù)載的正常漏電流的值來確定。實際情況電力系統(tǒng)中，不同回路的正常漏電流是不同的，額定剩余電流不動作值應(yīng)不小于被保護(hù)電氣線路和設(shè)備正常運(yùn)行時泄露電流最大值的2倍。被保護(hù)電氣線路正常運(yùn)行時的漏電流值應(yīng)控制在小于500mA，若泄露電流大于500mA，則應(yīng)將監(jiān)控探測器設(shè)置在下一級供電回路中，或者對線路或設(shè)備進(jìn)行檢查或更換。對于被保護(hù)線路為動力線路，為避免大型設(shè)備啟動瞬時對地泄漏電流太大引起裝置報警動作,應(yīng)將監(jiān)控探測器的動作時間延長避過設(shè)備啟動時的不正常漏電，防止誤動作。 
剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器一般并非單獨使用，而是與電氣自動化火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備相配套使用，當(dāng)有漏電故障發(fā)生時，并不會馬上發(fā)生火災(zāi)。如果監(jiān)控探測器保護(hù)時自動切斷保護(hù)對象的供電電源，可能造成其他不可預(yù)知的危害。故剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器宜用于報警，不宜自動切斷電源。有電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備時，將故障信息上報主機(jī)設(shè)備，由值班人員確認(rèn)該故障信息并根據(jù)實際情況執(zhí)行下一步操作。 
3.4 漏電故障檢查： 
剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器一般安裝于電力系統(tǒng)配電柜的出線端（變配電所）或樓層配電箱進(jìn)線處。當(dāng)被保護(hù)線路或設(shè)備發(fā)生漏電故障時，并不能斷定具體故障的點或位置，需逐一查看安裝點后各個線路及設(shè)備，這也是一項比較繁瑣的工作。 
首先，區(qū)分漏電故障的原因，是由于接線不規(guī)范或接線錯誤引起的，還是設(shè)備或線路故障或者新增負(fù)荷引起的。在新運(yùn)行項目中，很多情況都是由于接線不規(guī)范或接線錯誤導(dǎo)致，此時需要對保護(hù)線路的接線一一改正過來。將被保護(hù)線路中設(shè)備都正常運(yùn)作之后如果剩余電流值在預(yù)計范圍內(nèi)，基本可以確定線路已正常。接線錯誤引起的剩余電流往往比較大。其次，采用儀表檢測法、分別斷電法（逐一排除法）、停電測量法等方法檢測漏電的具體部位。其中最有效及方便的方法就是分別斷電法，這種方法可以逐一縮小故障地點，最終發(fā)現(xiàn)故障原因。在不允許停電的情況下，我們一般采用觀察法及儀表測量法進(jìn)行。觀察法主要是觀察線路中有無明顯的接線錯誤或者拉弧現(xiàn)象；儀表檢測法中我們需要有專門的手持漏電檢測裝置，來檢測各個回路中漏電的大小，根據(jù)大小來定位。 一、消防報警聯(lián)動系統(tǒng)實訓(xùn)裝置-概述
本系統(tǒng)在智能建筑中通常被作為智能建筑三大體系中的BAS（建筑設(shè)備管理系統(tǒng)）的一個獨立的子系統(tǒng)。該系統(tǒng)是通過消防系統(tǒng)中各個探測設(shè)備（煙感探測器及溫感探測器）的參數(shù)變化進(jìn)行火災(zāi)報警，并通過相關(guān)信號以實現(xiàn)消防的聯(lián)動控制。系統(tǒng)能進(jìn)行各種模擬火災(zāi)和報警聯(lián)動操作演示、系統(tǒng)的設(shè)置、聯(lián)動編程、線路設(shè)計、聯(lián)網(wǎng)、線路及設(shè)置故障的判斷及排除等實訓(xùn)。
二、技術(shù)參數(shù)
1. 實訓(xùn)臺工作電源：AC220V±10% 50Hz
2. 工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-20℃～+45℃ 相對濕度＜85%
3. 外形尺寸：1668mm×805mm×1484mm
三、實訓(xùn)內(nèi)容：
1. 系統(tǒng)設(shè)備認(rèn)識及接線操作
2. 報警控制器、短路隔離器、聯(lián)動接口模塊的的安裝與連接
3. 火災(zāi)顯示盤的安裝、連接與使用
4. 各種火災(zāi)探測器的安裝與連接
5. 智能輸入、輸出模塊、聲光報警器、報警按鈕的安裝與連接
6. 元件地址編碼設(shè)置
7. 系統(tǒng)的管理操作
8. 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢操作
9. 設(shè)備啟停操作
10. 單點操作
11. 聯(lián)動編程
12. 線路故障的判斷與處理
13. 程序設(shè)置錯誤的判斷與糾正
14. 設(shè)計并安裝一個簡易應(yīng)用系統(tǒng)

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