关键词： 停车场；电气火灾；公共建筑；安科瑞；
0 前言
近十年的火灾事故中，电气火灾居首位，且年均发生次数占火灾年均总发生次数的27%，占重特大火灾总发生次数的80%，且损失占火灾总损失的53%，而发达国家每年电气火灾发生次数占总火灾发生次数的8%~13%。事实上，电气火灾已成为消防安全的主要致灾因素，不仅次数多、损失大，而且多年来一直居高不下。商业酒店人员来往密集、流动性大、公共关注度高，其配电系统电气火灾的预防显得更加重要。
商业建筑电气火灾预防主要有以下几个方面：
1) 电气火灾一般初起于电气柜、电缆桥架等内部，当火蔓延至设备及电缆表面时，已形成较大火势，此时火势往往不容易被控制，故而预防便十分重要。
2) 商业建筑人员密集度高，人员流动性大，易燃物品多，若是发生火灾容易造成人员伤亡。
3) 商业办公楼等商业建筑社会关注度高，若发生火灾事故容易造成不好的社会影响。
1 项目概况
北京轨道交通燕房线（主线）工程阎村北停车场项目位于阎村北，项目包含综合楼、办公楼、停车列检库、联合检修库等。
现针对本项目设计一套电气火灾监控系统，监测其配电回路的漏电流等电参量，确保其整个配电系统的电气安全。
针对本项目的特性，在部分楼层配电柜的重要回路安装安科瑞研发的ARCM系列剩余电流式电气火灾监控探测器。电气火灾监控系统须实时监测重要回路的剩余电流值、箱体回路的实时温度，监测的数据实时传输至后台主机，当发生剩余电流值越限、温度越限时，后台能进行声光报警，同时后台能够和消防火灾报警系统实现消防联动。
2.系统架构及设计
本项目共计260个监测点位，分3个区域。面积较大，因此本方案分层架构：柜体主机+壁挂分机+探测器的架构。
电气火灾监控系统拓扑图
1) 站控管理层
站控管理层针对电气火灾监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的最上层部分。安科瑞电气火灾监控系统主机充分考虑到用户的操作习惯，和持续稳定运行，参照的相应的国家标准和规范。主机主要由监控软件、触摸屏、UPS电源、打印机等设备组成。将现场的各类数据信息进行计算、分析、处理，并以图形、数显、声音、指示灯等方式反应给终端管理人员。使管理人员能够实时掌握系统动态，且实现故障信息可追循，信息可导出等功能。
鉴于本项目中仪表点位以及数据量的规模，现为项目配置1台柜体式电气火灾主机Acrel-6000/G和2台壁挂式主机Acrel-6000/B，本主机的具体参数见下文介绍。
2) 网络通讯层
本项目中的所有仪表须严格按照手拉手的形式连接，且所有的通讯总线须沿着弱电桥架铺设。本项目的仪表分布在楼层强电间电气火灾监控探测。
本项目的数据总线设计为两根总线，独立的总线便于后期系统的维护，发生漏电流报警时也可以根据后期我方提供的点检表快速定位故障回路，快速排除故障。
现场电气火灾探测器通过双绞线（ZR-RVSP2*1.0）以手拉手方式进行通讯连接，每根总线的仪表数量在20只左右。
电气火灾探测器与主机间采用485线连接，分机和柜体主机间采用光纤连接。
3) 现场设备层
本项目中主要是针对楼层配电箱的进线回路安装安科瑞嵌入式电气火灾探测器，通过嵌入式电气火灾探测器实时监控配电回路的漏电流大小来显示整个配电系统的工作状态。
ARCM系列剩余电流式电气火灾监控探测器，是针对 0.4kV 以下的TT、TN 系统设计的，通过对配电回路的剩余电流、导线温度、过电流、过电压等火灾危险参数实施监控和管理，从而预防电气火灾的发生，并实现了对多种电力参数的实时监测,为能耗管理提供的数据。产品采用先进的微控制器技术，集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化，数字化，网络化于一身，是建筑电气火灾预防监控、系统绝缘老化预估等的理想选择。产品符合 GB14287.2-2005《电气火灾监控系统 第2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》的标准要求。
3系统特点
鉴于本项目的规模，以及本项目电气火灾检测点位的实际情况。无论在终端剩余电流探测器还是后台主机都是根据本项目的实际情况来进行设计的。
本项目的系统特点可总结为一下3点：
1) 终端探测器选用嵌入式电气火灾探测器，方便安装、节省成本、便于后期维护。
2) RS485总线连接方便，可操作性强。总线布线时走的是弱电桥架，不会受到强电的影响，确保的整个系统的通讯稳定。
3) 考虑到本项目中仪表数据量，客户要求。本项目配置1台柜体式电气火灾主机Acrel-6000/G和2台壁挂式主机Acrel-6000/B。主机界面简洁，系统操作方便，适合本项目中的配电间环境和客户的相关操作要求。
4 系统设计注意事项和方法
系统设计中的点位分配
根据国家标准GB13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》4.4条中关于分级保护的规定，安装剩余电流火灾监控装置时，点位分配原则的步骤是：
1) 研究分析被控低压AC380V/220V配电线路的相关图纸，将建筑电气的分布情况调查核实，确定配电设备(如配电柜、箱、盘、电缆等重要设备)的位置，把每一个监控探测器分配到相应的配电设备上，以此来确定探测器的数量，避免重设浪费。
2) 确定分级保护。为了缩小发生人身电击事故和接地故障切断电源时引起的停电范围，通常在供电线路的不同地点安装三级(或两级)不同容量的剩余电流保护装置，以形成分级保护。根据用电负载及线路情况，一般分两级或三级保护，适用于城镇和农村第一级和第二级保护。其中，重要线路应包括安防、消防、应急电源、通道照明线路及不容许停电的重要场所。
3) 二级保护中，所有开关处都要设置安装剩余电流火灾监控探测器，即在线路的电源端(第一级保护)和分支首端(第二级也称为末端保护)都要安装剩余电流探测器，并接入电气火灾监控系统，只作火灾监控报警用。
5 系统参数的配置
报警值设置范围
本项目中现场仪表的剩余电流报警值设置在300mA，关于剩余电流值的设置在相关的国家标准都有详细的规定。
依据国家标准GB14287.2-2005中的规定，剩余电流式电气火灾监控探测器的报警值设置范围在20~1000mA之间。按此要求，一般把电源总进线处的剩余电流动作值定为400~800mA，电源分支线路上的剩余电流动作值定为100~400mA.一般在实际现场，设置剩余电流式电气火灾监控探测器的报警值，具体地说应不小于被保护电气线路和设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍，且不大于1000mA。电气火灾探测器的报警设定值应考虑配电系统及用电设备的正常泄漏电流。
6 主要设备参数
项目中电气火灾监控系统由柜体式电气火灾主机Acrel-6000/G和壁挂式主机Acrel-6000/B、漏电火灾探测器ARCM200、漏电流互感器AKH-0.66L组成。关于仪表和互感器在此就不多做介绍，相关资料可登陆安科瑞官网http://www.acrel.cn查询。
6.1主要技术参数
电源：
1) 额定工作电压AC220V（-15% ～ +10%）
2) 备用电源：主电源欠压或停电时，维持监控设备工作时间 ≥4小时
工作制：
24小时工作制
通讯方式：
RS485总线通讯，Modbus-RTU通信协议，传输距离1.2km，可通过中继器延长通讯传输距离
监控容量：
1) 监控设备最高可监控1024（须定制）个监控单元（探测器）
2) 可配接ARCM系列监控探测器
监控报警项目：
1) 剩余电流故障（漏电）：故障单元属性（部位、类型）
2) 温度报警（超温）： 故障单元属性（部位、类型）
3) 电流故障（过流）： 故障单元属性（部位、类型）
监控报警响应时间： ≤30s
监控报警声压级（A计权）：≥70dB／1m
监控报警光显示：红色LED指示灯，红色光报警信号应保持，直至手动复位
监控报警声信号：可手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动
故障报警项目：
1) 监控设备与探测器之间的通讯连接线发生断路或短路
2) 监控设备主电源欠压或断电
3) 给电池充电的充电器与电池之间的连接线发生断路或短路
故障报警响应时间：≤100s
监控报警声压级（A计权）：≥70dB／1m
监控报警光显示：黄色LED指示灯，黄色光报警信号应保持至故障排除
故障报警声信号：可手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动
故障期间，非故障回路的正常工作不受影响
控制输出：
报警控制输出：1组常开无源触点，容量：AC250V 3A或DC30V 3A
自检项目：
指示灯检查：
1) 报警、故障、运行、主电源、备用电源指示灯
2) 显示屏检查
3) 音响器件检查
自检耗时 ≤60s
事件记录：
1) 记录内容：记录类型、发生时间、探测器编号、区域、故障描述，可存储记录不少于2万条
2) 记录查询：根据记录的日期、类型等条件查询
操作分级：
1) 日常值班级：实时状态监视、事件记录查询
2) 监控操作级：实时状态监视、事件记录查询、探测器远程复位、设备自检
3) 系统管理级：实时状态监视、事件记录查询、探测器远程复位、设备自检，监控设备系统参数查询、监控设备各模块单独检测、操作员添加与删除
使用环境条件：
1) 工作场所：消防控制室内、有人值班的变配电所（配电室）、有人值班的房间内墙壁上
2) 工作环境温度：0℃～40℃
3) 工作环境相对湿度：5%～95%RH
4) 海拔高度：≤2500m
6.2基本功能
1) 监控报警功能：
监控设备能接收多台探测器的漏电、温度信息，报警时发出声光报警信号，同时设备上红色“报警”指示灯亮，显示屏指示报警部位及报警类型，记录报警时间，声光报警一直保持，直至按显示屏“复位”按钮远程对探测器实现复位。对于声音报警信号也可以使用显示屏“消声”按钮手动消除。
2) 故障报警功能
通讯故障报警：当监控设备与所接的任一台探测器之间发生通讯故障时，监控画面中相应的探测器显示故障提示，同时设备上的黄色“故障”指示灯亮，并发出故障报警声音。
电源故障报警：当主电源或备用电源发生故障时，监控设备也发出声光报警信号并显示故障信息，可进入相应的界面查看详细信息并可解除报警声响。
3) 自检功能
检查设备中所有状态指示灯、显示屏、喇叭是否正常。
4) 报警记录存储查询功能
当发生漏电、超温报警或通讯、电源故障时，将报警部位、故障信息、报警时间等信息存储在数据库中，当报警解除、排除故障时，同样予以记录。历史数据提供多种便捷、快速的查询方法。
5) 电源功能
当主电源发生停电、欠压等故障时，监控设备可自动切换到备用电源工作，当主电源恢复正常供电时，自动切回到主电源，切换过程中保证监控设备连续平稳运行。
作者简介：
王伟，男，本科，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能配电网供配电，手机：18860995193，QQ：2880956078
邮箱：2880956078@qq.com 网站：www.jsacrel-jzzn.com
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