摘要：隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，高層建筑增加，電氣火災(zāi)安全事故頻率增加，為了保障用戶的居住和使用安全，加強(qiáng)高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和研究具有十分重要的意義。論文圍繞高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:高層建筑；電氣；火災(zāi)；監(jiān)控系統(tǒng)
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引言
隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，各類商業(yè)用電和民用電的使用量不斷增加，由于用電管理和維護(hù)不到位，電氣火災(zāi)事件呈現(xiàn)每年上升的趨勢，給企業(yè)和個人造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，在高層建筑火災(zāi)事故中電氣火災(zāi)發(fā)生的概率很高，對此，有關(guān)部門制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是預(yù)防高層建筑電氣火災(zāi)的有效手段，當(dāng)監(jiān)控范圍內(nèi)的電氣線路或者電氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)超出閡值時，該系統(tǒng)能夠及時發(fā)出聲、光等信號，讓監(jiān)控人員掌握電氣系統(tǒng)運行狀態(tài)，采取有效措施進(jìn)行有效的控制，避免電氣火災(zāi)事故的發(fā)生，進(jìn)而減少不必要的損失【l】。因此，研究和應(yīng)用高層建筑電氣監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。
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高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工作原理
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電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成
通常而言，高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括電氣火災(zāi)探測器、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和集中監(jiān)控設(shè)備等幾部分。電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器主要用于探測被保護(hù)電氣線路中的剩余電
流、溫度等與火災(zāi)相關(guān)的電氣參數(shù)。電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備則主要是采集電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的相關(guān)信息，發(fā)出信號，如聲、光等，明確故障部位之后發(fā)出控制信號。高層建筑電氣火
災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的整個運行過程，如圖1所示：探測器采集線路中的電流信息，并傳送到現(xiàn)場處理設(shè)備，通過分析和運算對電流信息進(jìn)行綜合判斷，如果存在電氣火災(zāi)危險，則通過二總線將信息傳送到集中監(jiān)控設(shè)備，由集中監(jiān)控設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的控制指令，及時、有效地解決故障問題。
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電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的分級保護(hù)
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的核心內(nèi)容就是剩余電流火災(zāi)系統(tǒng)，《剩余電流動作保護(hù)裝置安裝運行》(GB13955-2005)中規(guī)定：電流保護(hù)設(shè)備需要應(yīng)用分級保護(hù)機(jī)制，減少電擊現(xiàn)象和接地故障引起的停電問題，從而保障電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)需要參考自身的用電符合、配電系統(tǒng)設(shè)置等情況，選擇合適的保護(hù)方式，一般采用二級和三級保護(hù)等，將剩余電流動作保護(hù)裝置分別裝設(shè)在總電源端、分支線首端、線路末端等部位。此外，在分級保護(hù)方式中，上下級剩余電流動作保護(hù)裝置的動作時間間隔要在0.2s以上。
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高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及安裝
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電氣火災(zāi)探測器設(shè)計及安裝
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用較多的探測器包括剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。在系統(tǒng)設(shè)計和安裝中，可以根據(jù)以下3種方式設(shè)計探測器的應(yīng)用位置：(1)安裝在配電柜外部，這是電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中*常用的安裝設(shè)計形式，一般而言需要配備專用防火監(jiān)控箱，使得探測器安裝更加方便，同時在電源母線安裝剩余電流互感器，選擇可設(shè)置范圍屏蔽的導(dǎo)線連接互感器和探測器；(2)安裝在配電柜內(nèi)部，對于新建的高層建筑較為合適，在設(shè)計安裝中，探測器和電源母線要保留一定距離，并且需安裝互感器和屏蔽導(dǎo)線；(3)嵌入式設(shè)計，在配電柜板面嵌入安裝探測器，避免了對配電柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，互感器的安裝和前2種方式一樣[2]。
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電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備設(shè)計及安裝
電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備在選型階段需要重點把控設(shè)備性能，例如，靈敏度、可靠性以及對惡劣氣候的適應(yīng)性，同時監(jiān)控設(shè)備還需要具有連續(xù)工作和自動巡檢的功能。如果監(jiān)測到相關(guān)數(shù)據(jù)臨界預(yù)警范圍，需要立即做出響應(yīng)，同時發(fā)出信號。從監(jiān)控設(shè)備對惡劣氣候條件的適應(yīng)性問題分析，監(jiān)控設(shè)備需要對不同地區(qū)的氣候條件、施工現(xiàn)場情況等進(jìn)行分析，靈活調(diào)節(jié)值，從而滿足不同工作環(huán)境的系統(tǒng)運行要求。監(jiān)控設(shè)備還需要具備連續(xù)工作的能力，這是因為電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)需要全天候不間斷的運轉(zhuǎn)，并且在部分零件出現(xiàn)故障的情況下，減少停機(jī)檢修的時間。此外，監(jiān)控功能設(shè)備的自動巡檢功能體現(xiàn)在，監(jiān)控設(shè)備需要24h不間斷地對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)線路和設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和巡回監(jiān)測，從而及時發(fā)現(xiàn)故障問題，并將故障位置、異常狀態(tài)等信息報告給監(jiān)控人員，及時排查和解決相關(guān)問題。
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電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)布線設(shè)計
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的布線設(shè)計還需要做好防霉菌、防潮濕、防鹽霧，根據(jù)相關(guān)規(guī)范嚴(yán)格進(jìn)行線路的布設(shè)和連接施工，要注意接線端避免反接和超載的問題。此外，在N線與PE線
的連接上，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的區(qū)分，不能夠混用，尤其是穿過互感器的N線，嚴(yán)禁作為PE線使用，同時，PE線也應(yīng)嚴(yán)禁穿過互感器。監(jiān)控探測器連接監(jiān)控設(shè)備的通信線路安裝也應(yīng)進(jìn)行有效的控制，線路選擇應(yīng)嚴(yán)格按照要求使用線徑標(biāo)準(zhǔn)的雙絞線，線徑控制在loSmm以上，并且要根據(jù)所處環(huán)境干擾因素的影響情況，對雙絞線的干擾屏蔽能力進(jìn)行設(shè)置。同時，電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控圖形顯示系統(tǒng)連線采用3芯RS232通訊電纜。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備與總線隔離器之間采用截面面積大于1.0mm2的阻燃雙絞線連接。
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高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用要點
該電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在實際的應(yīng)用中難免出現(xiàn)問題，這就需要在實踐中進(jìn)行調(diào)整和修復(fù)，具體包括以下幾點。
《探測器和剩余電流互感器剛裝設(shè)完畢，施工現(xiàn)場會有大量的接線問題，導(dǎo)致剩余電流誤問題發(fā)生頻繁，浪費檢查時間。這就需要嚴(yán)格按照《剩余電流動作保護(hù)裝置安裝和運行》(GB13955-2005)的接線指導(dǎo)，根據(jù)不同的接線要求選擇合適的接地方式，做好系統(tǒng)的接地連接。
該高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)需要具備一定的抗電磁干擾能力，如果電氣系統(tǒng)周圍存在復(fù)雜的電磁場，很容易導(dǎo)致電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)無法正常工作，電氣設(shè)備本身缺乏電磁屏蔽措
施不僅會影響設(shè)備的正常工作，還會造成設(shè)備壽命縮短。建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工作環(huán)境多種多樣，要根據(jù)具體的應(yīng)用地點來選擇相應(yīng)規(guī)格的設(shè)備。
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)大都是通過對剩余電流檢測為主、測溫檢測為輔。剩余電流檢測一般應(yīng)該在原有基礎(chǔ)上提高不超過500mA*佳。根據(jù)實際的應(yīng)用場所和建筑內(nèi)的電氣設(shè)備的重要程度，在電氣線路、電動機(jī)和配電箱等其他重要的設(shè)備都可以都安裝測溫監(jiān)控探測器。
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安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
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概述
Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng)，已通過消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的消防電子產(chǎn)品試驗認(rèn)證，并且均通過嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和，當(dāng)必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。
適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。
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監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，時發(fā)出聲、光信號，同時設(shè)備上紅色“”指示燈亮，顯示屏指示部位及類型，記錄時間，聲光一直保持，直至按設(shè)備的“復(fù)位”按鈕或觸摸屏的“復(fù)位”按鍵遠(yuǎn)程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。
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當(dāng)被監(jiān)測回路時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備，當(dāng)消除后，控制輸出繼電器釋放。
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通訊故障：當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，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)出故障聲音。電源故障：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)信息并可解除聲響。
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當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫或通訊、電源故障時，將部位、故障信息、時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)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。
| 應(yīng)用場合 | 型號 | 產(chǎn)品照片 | 功能 |
| 消防控制室 | Acrel-6000/B | 
| 適用于1~4條通信總線*多可連接256個探測器，可適用于壁掛安裝的場所。 |
| Acrel-6000/Q | 
| 適用于大型組網(wǎng)，壁掛式監(jiān)控主機(jī)數(shù)量較多且需集中查看的場所，主要監(jiān)測壁掛主機(jī)信息。 |
| 一、二級
低壓配電 | ARCM200L-Z2 | 
| 三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvarh、Hz、cos中)，視在電能、四象限電能計量，單回路剩余電流監(jiān)測，4路溫度監(jiān)測，2路繼電器輸出，4路開關(guān)量輸入，事件記錄，內(nèi)置時鐘，點陣式LCD顯示，2路獨立RS485/Modbus通訊 |
| ARCM200L-J8 | 8路剩余電流監(jiān)測，2路繼電器輸出，4路開關(guān)量輸入，事件記錄，內(nèi)置時鐘，點陣式LCD顯示，1路RS485/Modbus通訊 |
| ARCM300-J1 | 
| 1路剩余電流監(jiān)測，4路溫度監(jiān)測，1路繼電器輸出，事件記錄，LCD顯示，1路RS485/Modbus通訊 |
| AAFD-□ | 
| 檢測末端線路的故障電弧，485通訊，導(dǎo)軌式安裝。 |
| ASCP200-□ | 
| 短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測，1路RS485通訊，1路GPRS或NB無線通訊，額定電流為0-40A可設(shè)。 |
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| 短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測，1路RS485通訊，1路NB或4G無線通訊，額定電流為0-63A可設(shè)。 |
| 配套附件 | AKH-0.66 | 
| 測量型互感器，采集交流電流信號 |
| AKH-0.66/L | 
| 剩余電流互感器，采集剩余電流信號 |
| ARCM-NTC | 
| 溫度傳感器，采集線纜或配電箱體溫度 |
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結(jié)束語
總而言之，對于高層建筑而言，做好電氣火災(zāi)監(jiān)控十分重要，這就需要相關(guān)設(shè)計單位和施工單位結(jié)合建筑的具體情況，在掌握電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)相關(guān)設(shè)備和線路的設(shè)備和安裝，不斷完善系統(tǒng)功能，提高電氣火災(zāi)監(jiān)測和控制水平，保障高層建筑的使用安全，促進(jìn)建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
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李楊．建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)概述[J]．民營科技，2010(10)：305+40．
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徐錫生．淺談高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J]．機(jī)電信息，2011(15)：160-16 1
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肖光明.淺析高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)[J].公用工程設(shè)計，2018
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安科瑞消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)/防火門監(jiān)控系統(tǒng)/消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)/電
氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)選型手冊.2022.05版
