电气火灾监控云平台在建筑防火中的研究与应用

时间：2022-04-07

作者：安科瑞电子商务（上海）有限公司

电气火灾监控云平台在建筑防火中的研究与应用

朱鹍

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：为解决建筑防火中的电气火灾监控问题，本文结合某建筑实际情况，对其电气火灾监控系统进行深入分析,

提出设备选型、系统设计及安装等内容，以期为相关人员提供参考。

关键词：建筑防火；电气火灾；电气火灾监控

0引言

如今，建筑电气设备种类和数量都在不断增多，这在丰富建筑使用功能的同时，增加了火灾隐患。要想有效预防建筑电气火灾，在火灾发生后立即通过监控和自动控制切断设备，能有效控制火灾的发展和蔓延，并减小由此造成的损失。

1建筑概况

某建筑地上共14层，设1层地下室，总建筑面积1.51万m'。对于该建筑，其消防设备属于一级负荷；二级负荷包括电梯（非消防）、水泵与楼梯间照明；除以上一级和二级负荷外的负荷均属于三级负荷。该建筑变电所位于地下一层，为满足建筑用电量要求，需在低压配电柜中对消防用电回路进行预留；低压侧电源采用交流三相四线220/380V,其配电系统为单母线分段形式；干线配电方式为树干式，主要负荷与容量相对较大的动力负荷均为放射式配电。现以该建筑为例，对其电气火灾监控系统做如下深入分析。

2设备选型

在建筑中，一旦发生电气火灾，则其隐患的分布将较为分散，基于此，对电气火灾监控而言，需要将集中监控设备与现场处理设备充分结合到一起，形成集散式系统。该系统的优势在于通过对剩余电流的实时检测，确定各监控点实际剩余电流，基本不会对原配电系统造成任何影响，且系统比较单一和灵活，无论是新建、改建还是扩建项目，都可以使用。除此之外，采用集散式系统还能结合实际需要，有针对性地增减监控点，灵活性。

在设备选型过程中，应**考虑技术且经济合理的类型。通过对上述各因素的综合考虑，在本次设计工作中，主要选择由施耐德万高公司生产的产品。其中，剩余电流探测装置选择WEFP-T系列产品，用于对安装地点实际剩余电流进行检测，检测到的信号传输到WEFP-J；现场处理设备选择WEFP-J系列产品，对安装地点实际剩余电流实施检测后，将得到的信号传输到WEFP-S；集中监控设备选择WEFP-S系列产品，用于对所有探测装置实施集中管理。

3系统设计及安装

3.1剩余电流探测装置及现场处理设备

装置的安装主要分成以下两种情况：

（1）对于剩余电流探测装置，一般在低压柜各线路出线处进行安装。每个WEFP-J都能同时接收多个剩余电流探测装置传输的信号，同时对其进行显示，并通过通信线为WEFP-S传递信

号。

（2）如果将剩余电流探测装置安装在进箱断路器之后，则其作用原理和与WEFP-J之间的关系将和在低压柜中进行的安全基本相同。考虑到各楼层中层箱之间的距离相对较远，故WEFP-J仅对一路信号进行接收与传送，在对这些信号予以现场显示和报警的同时，将其传输到WEFP-S。

3.2集中监控设备

整个监控系统与系统的WEFP-S都需要依靠专门的管理软件来实现集中管理目标。系统的集中监控设备需要在消防控制室中进行安装，能对各监控点的主要参数进行显示，包括三相电流、电压和温度等；在显示参数的同时，还能实现报警，包括过流过压、欠压、温、剩余电流，当然也能根据需求增加其他报警。

3.3监控系统

按照现行建筑防火规范提出的要求，建筑应做好电气火灾监控系统的合理设置，同时该系统要满足以下几个方面要求：其一，监控主机以PC计算机为主，并采用组态管理软件；其二，在楼层箱处进行测点的布置，且所有测点都能对三相电流、电压与剩余电流等信息进行采集，同时要能在计算机上实时显示；其三，当过流、过压、欠压与剩余电流出允许范围时，应能立即报警；其四，二总线宜选择双色双绞线ZR-RVSP 2 x 1.5mm2,以便于和报警系统的通信线路实现共管敷设；其五，WEFP-S和相应的操作计算机都应在消防值班室进行设置。

除此之外，在对剩余电流检测结果报警值进行设定的过程中，要对固有剩余电流予以充分考虑。在配电系统当中，无论是用电设备还是长距离线路，均有一定剩余电流，即固有剩余电流。针对这部分电流，需在监控时将其排除在外。基于此，需在探测装置中通过适当的设施，用检测到的电流值与固有剩余电流相减，相减后的结果才是系统重点监控对象。要将固有剩余电流准确写入到监控系统中，但对固有剩余电流而言，并不是一个固定的值，和配电系统所包含的用电设备数量及空气湿度等很多因素都有关联，这会给系统报警值的设定造成很大不便。通过连续观察与测量，固有剩余电流和线路长度及系统接入的用电设备总数有关，虽然其他因素也会造成影响，但只会引起小幅的波动现象。基于此，在对固定剩余电流进行设定的过程中，可直接根据系统投入，使用时对应的实测值确定，也可通过参数估算的方式确定。线路的单位长度固有剩余电流如表1所示。

表1线路的单位长度固有剩余电流(单位：mA/km )

荧光灯：当安装于金属构件时，固有剩余电流为0.1mA；当安装于木质或者混凝土构件时，固有剩余电流为0.02mA。家用电器：对于手握式丨级设备，其固有剩余电流不过0.75mA；

对于固定式I级设备，其固有剩余电流不过3.5mA；对于II级设备，其固有剩余电流不过0.25mA；对于I级电热设备，其固有剩余电流不过0.75 ~ 5.0mA。对于计算机，移动式计算机的固有剩余电流为1.0mA,固定式计算机的固有剩余电流为3.5mA,组合式计算机的固有剩余电流为15.0mA。

4安科瑞安全用电云平台及选型

4.1安科瑞安全用电云平台介绍

Acrelcloud-6000安全用电云管理系统能够对剩余电流、设备温度、故障电弧等电气故障进行实时监控、报警、记录，并且通过云端的远程控制。设备与云端的通讯方向不受限制，能上传数据、透传指令，并时间显示实时状态。通过对上传至云端的数据进行分析，为用户提供火灾隐患的相关数据，能够及早的发现问题并实施排查，避免火灾的发生。另一方面，云平台提供大容量的信息储存及稳定的服务，提升了服务质量，对用户的长远发展具有战略意义。此外，该系统通过集中监控，使得数据通过每个节点的4G网络传输至云端集中式管理和监控，主控端布置于城市消防大队，从而能够对采集的信息进行统一的监控和管理。

具体功能如下：

（1）安全用电监管服务系统包含安全用电管理云平台、电脑终端显示系统、手机APP、漏电探测器、漏电互感器、电流互感器等。

（2）安全用电监管服务系统平台能展示剩余电流、温度、电流等电气安全参数的实时监测数据及变化曲线、历史数据与变化曲线、实时报警数据等，能实时显示现场服务次数、排除隐患数、未排除隐患数、报警未处理数、常规巡检及产品维护等数据，监管数据能保存十年以上。

（3）手机APP软件同时具有IOS版本和安卓版本，能通过手机APP对每条报警记录进行呼叫，便于紧急情况下能尽快通知用电单位。

（4）能对各个单位及设备的电气安全运行情况进行自动统计和分析评估，并随时展示电气安全运行分析报告。

（5）监控探测终端产品满足法律法规和有关技术标准（GB14287.2《剩余电流式电气火灾监控探测器》和GB14287.3《测温式电气火灾监控探测器》）的要求，并通过消防产品质量监测检验中心提供的消防3C认证。

（6）漏电探测器能同时探测剩余电流、四路温度、三相电流等参数值，并能通过无线以移动通讯网络接入安全用电监管系统平台。

4.2产品选型

4.2.1漏电火灾监控探测器

4.2.2故障电弧探测器

安科瑞故障电弧产品型号代码为AAFD，共有两种电流等级，可监测回路故障电弧的发生，并及时预警，提醒用户处理，防止电弧导致的火灾的发生。

AAFD可配合AF-GSM400使用并接入安全用电平台，该产品不可在同一台AF-GSM400下与ARCM混接。如图：

4.2.3限流式保护器

安科瑞限流式保护器型号代码为ASCP200-1，有三种电流等级，可监测回路短路过载等故障信息，发生故障时预警和产生灭弧效果，防止电弧导致的火灾的发生。

ASCP200-1可配合AF-GSM400使用并接入安全用电平台，也能够通过插入SIM卡直接上传到平台。

以下是ASCP200-1的主要功能：

短路保护功能。保护器实时监测用电线路电流，当线路发生短路故障时，能在150微秒内实现快速限流保护，并发出声光报警信号。

过载保护功能。当被保护线路的电流过载且过载持续时间过动作时间（3…60秒可设）时，保护器启动限流保护，并发出声光报警信号。

表内温保护功能。当保护器内部器件工作温度过高时，保护器启动温限流保护，并发出声光报警信号。

过、欠压保护功能。当保护器检测到线路电压过压或欠压时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。

配电线缆温度监测功能。当被监测线缆温度过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。

漏电流监测功能。当被监测的线路漏电过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。

保护器具有1路RS485接口，1路2G无线通讯，可以将数据发送到后台监控系统，实现远程监控。

4.2.4剩余电流互感器

4.2.5AF-GSM400-2G/4G无线上传模块

AF-GSM400-2G/4G/CE模块是一款2G/4G有线无线模块，该无线模块为安全用电云平台**模块。

AF-GSM400接入每块仪表所需流量为20M/月，单个模块可以接入30块仪表。默认上传间隔2分钟，如发生报警，会实时上传数据。

4.2.6温度传感器

温度传感器为一热敏电阻NTC，它提供0-120°的温度监控基准，可以用来监测线缆或配电箱体的温度，提供温度保护。

5结语

综上所述，电气火灾监控系统大多在建筑中*发生电气火灾且火灾发生后危险性相对较大的地方设置；监控系统按照三级保护标准，除了要尽可能减小事故面，还应便于事故点的查找；对于建筑一级保护，只作为报警信号，如果剩余电流过设定值，则立刻断电，避免还没有形成火灾直接大面积断电，导致混乱和恐慌。

参考文献

[1]黄云祥.电气火灾监控在建筑防火中的应用分析［J］.今日消防，2021, 6 (02 ) ： 124-125.

[2]费海新.电气火灾监控在建筑防火中的应用研究.

[3]安科瑞安全用电管理云平台手册.2020.02版.

作者简介：朱鹍，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要从事企业能源管控研究发展。

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