趙斌

安科瑞電氣股份有限公司　上海嘉定　201801

0　引言

電dian氣qi火huo災zai監jian控kong係xi統tong從cong投tou入ru市shi場chang的de那na一yi天tian起qi，就jiu受shou到dao了le各ge界jie的de廣guang泛fan關guan注zhu。因yin為wei在zai我wo國guo電dian氣qi火huo災zai發fa生sheng的de數shu量liang長chang時shi間jian以yi來lai居ju高gao不bu下xia，已yi經jing是shi一yi個ge影ying響xiang我wo國guo國guo民min經jing濟ji發fa展zhan的de一yi個ge不bu容rong忽hu視shi的de嚴yan重zhong問wen題ti。在zai消xiao防fang監jian督du部bu門men的de大da力li支zhi持chi下xia，在zai科ke研yan部bu門men和he生sheng產chan廠chang家jia的de不bu懈xie努nu力li下xia
，經jing過guo近jin十shi年nian的de發fa展zhan，電dian氣qi火huo災zai監jian控kong設she備bei已yi逐zhu漸jian走zou進jin了le用yong戶hu，發fa揮hui了le越yue來lai越yue大da的de作zuo用yong，並bing逐zhu步bu取qu得de了le相xiang關guan部bu門men和he社she會hui的de認ren可ke。

1　項目簡介 

本項目奧體中心主要由體育場、體育館、遊泳館、網球中心、中心商業區及地下車庫組成，總建築麵積約36萬m2，建成後將成為標誌性建築及新城區內大規模商業娛樂綜合體。由於奧體中心內人員密集
，安防
、消防設備供電必須可靠
，有效地防止電氣火災的發生
，保證廣大觀眾和運動員的安全。奧體中心網球中心可以容納運動員、觀眾和工作人員多達3萬人。場地為雙路高壓供電，一路高壓接入華北電管局的華北電網，另一路接入北京地區高壓電網，除此以外還備有自發電裝置。

場地的用電包括兩個方麵：照明和動力。照明用電主要是場地的燈光照明，采用新一代電光源，照度高、功率大，設備的數量多。動力用電主要是冷卻塔、中央空調
、風機、排汙泵和大型電動器具等。

網球項目是露天比賽，占地麵積大，用電設備分散。總配電室位於中心賽場北側100m處，距離最遠端的配電櫃有1000m。

配電係統為TN-C-S係統，為三相五線製、四級結構，用電末端安裝帶漏電單相雙極空氣開關
，在二級、三級開關上均安裝漏電探頭，以此計算
，共需要漏電探頭228個，通信最遠距離為1000米
，是一個中等規模的電氣火災報警係統。在二級
、三級空氣斷路器的下端安裝閉合式漏電探頭，沒有設計安裝電流探頭。二級開關采用額定電流200A的空氣斷路器
，三級開關均為額定電流100A的空氣斷路器。為了配合這種配置情況，在200A的下端采用的是50mm2導線，設計采用直徑100mm穿線孔徑的漏電探頭可以保證四根導線的順利穿過。在100A開關的下端采用25mm2導線，采用直徑為48mm穿線孔徑的漏電探頭可以保證四根導線的順利穿過。

二級開關處的漏電額定報警值為400mA，設定的報警延時時間為3秒；在三級開關處的漏電額定報警值設定為200mA
，設定的報警延時時間為1秒。

2　電氣火災監控係統的設計

Acrel-6000電氣火災監控係統由漏電（包括電流）探頭
、探測控製器和監控設備三部分組成。探測控製器與漏電（電流）探頭需配套使用。所有需要監控的電路分支點均安裝，探測控製器均並聯於二總線上，監控設備由一台工業控製用PC機及外圍設備組成。

zhuanyongguanliruanjiannengshishidongtaidixianshigegejiankongdiandegongzuoqingkuang
，zhibanrenyuanzaikongzhizhongxintongguoguanchajisuanjipingmujiukeyilejiesuoyoujiankongdiandegongzuoqingkuang。jiankongshebeijuyoupangdadeshujuku，nenggoucunchupeidianxitongchanshengdesuoyouqingkuangjilu

，bianyuyouguanrenyuanzhaxunhefenxi。

2.1係統組成

Acrel-6000剩餘電流式電氣火災監控係統采用分層分布式結構
，由站控管理層

、網絡通訊層和現場設備層組成。係統拓撲圖如下圖所示：各電氣火災監控探測器通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器
，然後通過五類線TCP/TP協議進入監控主機。如下圖所示：

1）xianchangshebeicengzhuyaoshilianjiewangluozhongyongyuloudianjiwenduxinhaocaijiceliangdegeleixingdeyibiaohebaohuzhuangzhideng，yeshigoujiangaijiankongxitongbiyaodejibenzuchengyuansu。bujinjianfuzhecaijishujudezhongren，tongshiyeshizhixinghoutaikongzhiminglingdezhongduanyuanjian

2）通訊控製層主要是由通訊服務器、接口轉換器件及總線網絡等組成。該層是數據信息交換的橋梁，不同的接口轉換器件提供了RS232
、RS422、RS485、SPABUS等及以太網等各種接口
，組網方式靈活
，支持點對點的通訊
、現場總線網絡、yitaiwangdengleixingdezutaiwangluo。tongxunfuwuqizhuyaoyongyuzhijieduixianchangyiqiyibiaozhuandashangweijidegezhongkongzhimingling，bingfuzeduixianchangyiqiyibiaohuisongdeshujuxinxijinxingcaiji、分類和存儲等工作
；接口轉換器件則是由於現場儀表或其它係列的裝置與上位機的通訊接口存在差異
，需要進行轉換方可進行數據交換。

3）管(guan)理(li)測(ce)控(kong)層(ceng)是(shi)針(zhen)對(dui)監(jian)控(kong)網(wang)絡(luo)的(de)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)。該(gai)層(ceng)直(zhi)接(jie)麵(mian)向(xiang)用(yong)戶(hu)。該(gai)層(ceng)也(ye)是(shi)係(xi)統(tong)的(de)最(zui)上(shang)層(ceng)部(bu)分(fen)
，主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)和(he)必(bi)要(yao)的(de)硬(ying)件(jian)設(she)備(bei)如(ru)計(ji)算(suan)機(ji)、人機界麵
、打印機、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機交互界麵，通過數據傳輸協議讀取前置機采集的現場各類數據信息，自動經過計算處理
，以圖形、數顯
、聲音等方式反映現場的運行狀況，並可接受管理人員的操作命令，實時發送並檢測操作的執行狀況
，以保證供用電單位的正常工作。

2.2 工作原理

其基本原理是，當電氣設備中的漏電流、溫度等參數發生異常或突變時
，終端探測頭(如剩餘電流互感器、溫度傳感器等)利用電磁場感應原理、溫度效應的變化對該信息進行采集，並輸送到監控探測器裏，經放大

、A/D轉換、CPU對變化的幅值進行分析、判斷
，並與報警設定值進行比較，一旦超出設定值則發出報警信號，同時也輸送到監控設備中，再經監控設備進一步識別
、panding，dangquerenkenenghuifashenghuozaishi，jiankongzhujifachuhuozaibaojingxinhao，dianliangbaojingzhishideng
，fachubaojingyinxiang，tongshizaiyejingxianshipingshangxianshihuozaibaojingdengxinxi。zhibanrenyuanzegenjuyishangxianshidexinxi，xunsudaoshiguxianchangjinxingjianzhachuli，bingjiangbaojingxinxifasongdaojizhongkongzhitai。

3　典型組網方案

（a）大型建築群組網方案

大型建築群，樓層高，多棟樓體分散。采用Acrel-6000/Q電氣火災監控設備+ACREL6000/B電氣火災監控設備+電氣火災監控探測器三層結構組網模式，便於區域化管理
，采用RS-485網絡通信
，以太網通信，以太網通信，滿足了通信實時性高的要求。

（b）大型單體建築組網方案

大型單體建築
，采用Acrel-6000/Q電氣火災監控設備+電氣火災監控探測器兩層建構組網模式，檢測管理功能全麵，性價比高
，采用RS-485網絡，通信介質采用屏蔽雙絞線
，滿足了通信實時性高的要求。

（c）中型建築組網方案

中型單體建築

，采用Acrel-6000/B電氣火災監控設備+電氣火災監控探測器兩層結構組網模式，造價經濟，性價比高
，采用RS-485網絡，滿足了通信實時性高的要求。

（d）小型建築電氣火災監控係統

小型建築
，采用Acrel-6000/B電氣火災監控設備進行監控
，造價經濟
，性價比高。

4　設備清單

5　使用電氣火災監控係統時常見問題的解決方法

(1)正常漏電和故障漏電

由於供電線路和用電設備中存在著分布電感和分布電容，交流電流通過這些分布電感、dianrongshijiuhuixingchengloudiandianliu，danzheshizhengchangdeloudiandianliu
，wufabimian。guzhangloudianzeyuzhengchangloudianjieranbutong
，tashiyouyushebeizhongdejueyuansunhuaishihuoxianhedi（外殼）zhijianbufenhuoquanbuduanluzaochengde
，shiyizhongyanzhongdeguzhangxianxiang
，shikenengzaochengdianqihuozaidezhongyaoyuanyin

，yeshiwomenyaojielibimiande，jishibunengbimianyeyingxunsubaojingyibianjishijinxingchuli，zheyangcainengjianshaohuofangzhifashengdianqihuozaideweixian。

正常漏電電流是穩定的、基本不變的，因為分布電感、分fen布bu電dian容rong是shi基ji本ben不bu變bian的de。故gu障zhang漏lou電dian是shi因yin絕jue緣yuan損sun壞huai而er造zao成cheng的de
，隨sui著zhe時shi間jian的de推tui移yi絕jue緣yuan損sun壞huai將jiang進jin一yi步bu嚴yan重zhong，絕jue緣yuan電dian阻zu逐zhu漸jian下xia降jiang，故gu障zhang漏lou電dian電dian流liu會hui逐zhu漸jian加jia大da，這zhe是shi正zheng常chang漏lou電dian和he故gu障zhang漏lou電dian的de最zui大da區qu別bie。

根gen據ju這zhe兩liang種zhong電dian流liu變bian化hua的de區qu別bie，在zai大da量liang測ce得de數shu據ju的de基ji礎chu上shang建jian立li了le電dian流liu變bian化hua的de數shu學xue模mo型xing，根gen據ju這zhe種zhong數shu學xue模mo型xing進jin行xing控kong製zhi軟ruan件jian的de編bian製zhi，並bing在zai實shi際ji應ying用yong中zhong取qu得de較jiao好hao的de效xiao果guo，使shi誤wu報bao警jing數shu量liang得de以yi減jian少shao。

(2)雙路電源供電中PE線共接和N線共接造成的漏電誤報警

在雙路電源供電係統裏
，雙路的PE線和N線(xian)都(dou)要(yao)分(fen)別(bie)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi)
，這(zhe)導(dao)致(zhi)雙(shuang)路(lu)供(gong)電(dian)的(de)係(xi)統(tong)會(hui)發(fa)生(sheng)一(yi)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)漏(lou)電(dian)現(xian)象(xiang)。當(dang)其(qi)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)回(hui)路(lu)已(yi)經(jing)停(ting)止(zhi)供(gong)電(dian)時(shi)
，其(qi)漏(lou)電(dian)監(jian)控(kong)設(she)備(bei)會(hui)顯(xian)示(shi)該(gai)回(hui)路(lu)有(you)漏(lou)電(dian)電(dian)流(liu)，用(yong)鉗(qian)型(xing)電(dian)流(liu)表(biao)測(ce)量(liang)該(gai)回(hui)路(lu)的(de)N線電流時，發現確有電流存在。該回路開關已經斷開
，A、B、C三相沒有電流
，所以N線的電流會使漏電探測器誤認為存在漏電流。究其原因，是因為雙路電源供電的兩條N線是直接連接在一起的
，即使一路電源停電
，但是另一路還在供電，其N線中存在電流時，會流入另一路的N線中

，導致停電回路N線還有電流存在


，它將導致停電回路漏電流值超過報警設定值

，使電氣火災監控設備報警
，但實際上這是個誤報警。

在沒有安裝電氣火災監控設備的供電係統中是沒有任何問題的,但是在安裝了電氣火災監控設備的供電係統中這個問題就會很突出,為了解決這個問題我們提出以下辦法:

因為兩路供電的N線必須要接在一起，所以切換開關一定要采用4極開關，在切換時要使N線與A、B、C三相火線同時切換，可以保證備用供電係統中的N線與另一路正在使用的供電係統的N線完全分離，這個問題也就迎刃而解了。

(3)電磁幹擾

電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)工(gong)作(zuo)在(zai)強(qiang)電(dian)係(xi)統(tong)
，能(neng)否(fou)有(you)效(xiao)抵(di)抗(kang)強(qiang)電(dian)磁(ci)場(chang)的(de)幹(gan)擾(rao)是(shi)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao)工(gong)作(zuo)的(de)前(qian)提(ti)。據(ju)實(shi)地(di)測(ce)量(liang)
，電(dian)氣(qi)火(huo)災(zai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)安(an)裝(zhuang)地(di)點(dian)具(ju)有(you)以(yi)下(xia)特(te)點(dian)：50Hz工gong頻pin電dian磁ci場chang的de強qiang度du很hen大da

，影ying響xiang也ye最zui大da
，部bu分fen場chang合he還hai有you諧xie波bo及ji高gao頻pin電dian磁ci波bo的de幹gan擾rao，是shi供gong電dian係xi統tong中zhong的de非fei線xian性xing設she備bei和he附fu近jin的de手shou機ji轉zhuan發fa器qi等deng高gao頻pin設she備bei產chan生sheng的de。

采取把信號懸浮的方法，雙端輸入
、雙端輸出，傳輸信號用的二總線采用雙絞線，可以有效避免50Hz交流電磁場的幹擾。

對於諧波和高頻電磁波的幹擾，采用的是“屏蔽”加“濾波”的方法。因為高頻幹擾是外部幹擾

，所以首先要做好“屏蔽”，使幹擾信號不能進入電路內部
；對於沿供電電源線路進入內部的諧波幹擾
，采取在電源進線上增加多節多頻譜濾波器的辦法予以濾除。

參考文獻：

[1]安科瑞電氣股份有限公司產品手冊2013.1版.

[2] 北京海博智恒電氣防火科技有限公司產品手冊.

作者簡介：

趙斌，男
，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為電氣火災監控，Email: 7377987@qq.com手機：