电气火灾监控系统工作原理
什么情况下会引发电气火灾?
一、漏电火灾
所谓漏电,就是线路的某一个地方因为某种原因(自然原因或人为原因,如风吹雨打、潮湿、高温、碰压、划破、磨擦、腐蚀等)使电线的绝缘或支架材料的绝缘能力下降,导致电线与电线之间(通过损坏的绝缘、支架等)、导线与大地之间(电线通过水泥墙壁的钢筋、马口铁皮等)有一部分电流通过,这种现象就是漏电。 当漏电发生时,漏泄的电流在流入大地途中,如遇电阻较大的部位时,会产生局部高温,致使附近的可燃物着火,从而引起火灾。此外,在漏电点产生的漏电火花,同样也会引起火灾。
二、短路火灾
电气线路中的裸导线或绝缘导线的绝缘体破损后,火线与零线,或火线与地线(包括接地从属于大地)在某一点碰在一起,引起电流突然大量增加的现象就叫短路,俗称碰线、混线或连电。 由于短路时电阻突然减少,电流突然增大,其瞬间的发热量也很大,大大**过了线路正常工作时的发热量,并在短路点易产生强烈的火花和电弧,不仅能使绝缘层迅速燃烧,而且能使金属熔化,引起附近的易燃可燃物燃烧,造成火灾。
三、过负荷火灾
所谓过负荷是指当导线中通过电流量**过了安全载流量时,导线的温度不断升高,这种现象就叫导线过负荷。 当导线过负荷时,加快了导线绝缘层老化变质。当严重过负荷时,导线的温度会不断升高,甚至会引起导线的绝缘发生燃烧,并能引燃导线附近的可燃物,从而造成火灾。
四、接触电阻过大火灾
众所周知:凡是导线与导线、导线与开关、熔断器、仪表、电气设备等连接的地方都有接头,在接头的接触面上形成的电阻称为接触电阻。当有电流通过接头时会发热,这是正常现象。如果接头处理良好,接触电阻不大,则接头点的发热就很少,可以保持正常温度。如果接头中有杂质,连接不牢靠或其他原因使接头接触不良,造成接触部位的局部电阻过大,当电流通过接头时,就会在此处产生大量的热,形成高温,这种现象就是接触电阻过大。 在有较大电流通过的电气线路上,如果在某处出现接触电阻过大这种现象时,就会在接触电阻过大的局部范围内产生较大的热量,使金属变色甚至熔化,引起导线的绝缘层发生燃烧,并引燃烧附近的可燃物或导线上积落的粉尘、纤维等,从而造成火灾。
电气火灾监控系统的工作原理?
电气火灾监控系统其基本原理是,当电气设备中的电流、温度等参数发生异常或突变时,终端探测头(如剩余电流互感器、温度传感器等)利用电磁场感应原理、温度效应的变化对该信息进行采集,并输送到监控探测器里,经放大、转换、对变化的幅值进行分析、判断,并与报警设定值进行比较,一旦**出设定值则发出报警信号,同时也输送到监控设备中,再经监控设备进一步识别、判定,当确认可能会发生火灾时,监控主机发出火灾报警信号,点亮报警指示灯,发出报警音响,同时在液晶显示屏上显示火灾报警等信息。值班人员则根据以上显示的信息,迅速到事故现场进行检查处理,并将报警信息发送到集中控制台。
电气火灾监控探测器应接入电气火灾监控器,不应直接接入火灾报警控制器的探测器回路。当电气火灾监控系统接入火灾自动报警系统中时,应由电气火灾监控器将报警信号传输至消防控制室图形显示装置或集中火灾报警控制器上,但其显示应与火灾报警信息有所区别;在无消防控制室且电气火灾监控探测器设置数量不**过8个时,可采用独立式电气火灾监控探测器。
(一)剩余电流式电气火灾监控探测器的设置剩余电流式电气火灾监控探测器应以设置在低压配电系统首端为基本原则,宜设置在级配电柜(箱)的出线端。在供电线路泄漏电流大于500mA时,宜在其下一级配电柜(箱)上设置。
剩余电流式电气火灾监控探测器不宜设置在IT系统的配电线路和消防配电线路中。选择剩余电流式电气火灾监控探测器时,应计及供电系统自然漏流的影响,并选择参数合适的探测器;探测器报警值宜为300~500mA。具有探测线路故障电弧功能的电气火灾监控探测器,其保护线路的长度不宜大于100m。
(二)测温式电气火灾监控探测器的设置测温式电气火灾监控探测器应设置在电缆接头、端子、重点发热部件等部位。保护对象为1000V及以下的配电线路,测温式电气火灾监控探测器应采用接触式设置。保护对象为1000V以上的供电线路,测温式电气火灾监控探测器宜选择光栅光纤测温式或红外测温式电气火灾监控探测器,光栅光纤测温式电气灭灾监控探测器应直接设置在保护对象的表面。
(三)独立式电气火灾监控探测器的设置独立式电气火灾监控探测器的设置应符合电气火灾监控探测器的设置要求。设有火灾自动报警系统时,独立式电气火灾监控探测器的报警信息和故障信息应在消防控制室图形显示装置或集中火灾报警控制器上显示,但该类信息与火灾报警信息的显示应有所区别。未设火灾自动报警系统时,独立式电气火灾监控探测器应将报警信号传至有人员值班的场所。
(四)电气火灾监控器的设置设有消防控制室时,电气火灾监控器应设置在消防控制室内或保护区域附近;设置在保护区域附近时,应将报警信息和故障信息传入消防控制室。未设消防控制室时,电气火灾监控器应设置在有人员值班的场所。
电气火灾监控系统功能
定位功能
1、在电力设施系统中的定位(与通用电工产品的关系) 通用电工产品已十分成熟,用于电力计量、执行操作和实施保护,能防止由线(相)间金属性短路故障和长时间过载发热引发的电气火灾,基本上属于被动预防。 电气火灾监控产品主要针对接地电弧性短路故障,用于监控、预警。从电工角度看,属于辅助性主动预防安全手段。 这是两种性质不同的产品(或系统),有点象“战斗机”与“雷达站”的关系。
2、在消防设施系统中的定位(与火灾报警系统的关系)火灾报警系统是立足扑救的、针对已经发生的火情的后期报警灭火系统。电气火灾监控系统从本质上是立足预防的、专门针对电气线路故障和涉电意外的前期预警系统。 前者的联动或控制对象是广播喷淋排烟等逃生*件,**处理责任人是消防保安。 后者的联动或控制对象是电力分合等电工器件,**处理责任人是持证电工。 两种系统不能混为一谈,较不能互相替代,原则上应该互相独立。 在充分的硬件和软件条件下,两种系统并非**不可以兼容或合并。电气火灾监控系统的功能 “电气火灾监控系统”为:“当被保护线路中的被探测参数**过报警设定值时,能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统,它由电气火灾监控计算机系统,"网络通讯层",电气火灾监控探测器组成”;“探测被保护线路中剩余电流、温度等电气火灾危险参数变化……”。 《高规》和《建规》都提及了对预防防电气火灾起很大作用的日本《内线规程》,作为制订漏电火灾报警的重要参考。我国《高规(2005版)》规定“漏电火灾报警”外,还外加一些电气参数测量的要求,例如需探测过电流信号及报出过电流的位置和变化。这提高了对供电系统电流保护的安全性.需要提出的是:《高规》、《建规》都没有涉及温度探测。事实上,建筑物内高压系统的变压器柜、电容补偿柜、整流柜等部位,电缆接头、开关触点等位置,都有可能由于种种原因产生高温而导致火灾。变压器冷却系统发生故障或严重过载,补偿系统过补偿或自动调节器失灵、电容器老化,都是十分常见的;至于接头、触点日久接触不良则较普遍。在这些情况下,很容易因过热而着火甚至发生爆炸。
其他功能
系统运行监视和控制
监视界面显示整个电力监控系统的网络图,动态刷新各电气设备的实时运行参数和运行状态,并且支持现场设备的远程控制功能。监控系统的画面根据现场实际状况进行组态。
电能质量监视和分析
对整个监控系统范围内的电能质量和电能可靠性,漏电电流及线缆温度状况进行实时的监视。实时监视系统电压偏差、频率偏差、不平衡度、功率因数、谐波含量,电压闪变,剩余电流及温度等电能质量问题,评估电能质量是否符合标准。记录扰动时的波形,作为电能质量分析和故障分析的依据。
电能消耗统计和分析
系统为用户提供了综合的电能和需量统计报表功能,用户也可以定制符合需求的电能统计功能,包含不同用电设备在不同费率时段的电量消耗,可以按照日、月、季度、年的时间段进行统计和记录,并可以查询、显示和打印。
预防性电气火灾监视
连续监视用电设备泄露电流的变化、线缆接头温度的变化,为配电设备的预防性维护提供依据,有效预防电气火灾的发生,**用户财产的安全。
报警和事件管理系统在电能质量事件发生、设备状态改变、电网扰动、电气故障时触发并记录报警。系统报警时自动弹出报警画面并进行语音提示,同时可以将报警信息通过Email、手机短信等方式通知相关人员并与消防监控系统联网,数据实时传送消防控制中心。
历史数据管理
系统基于SQL server数据库完成历史数据管理,所有实时采样数据、事件顺序记录(SOE)等均可保存到历史数据库。能够自定义需要查询的参数,查询的时间段或选择查询较近较新的记录数,显示并绘制成曲线图。
报表管理
可基于系统已有模板,或自定义新的模板生成报表。可以手动或根据预设时间表定时生成,或通过事件触发生成xml格式报表。例如:电能消耗统计报表、电能趋势报表等。报表能通过Email或HTML格式进行发送、手动打印或自动打印。
用户权限管理
用户权限管理能够防止未经许可的操作,**系统安全稳定运行。用户可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限,为系统维护管理提供可靠的安全**。
第三方通讯功能
支持工业OPC接口,可作为OPC服务器为其他程序提供数据(如DCS系统,BA系统),也可作为OPC客户端,从其他系统获取数据。
支持Web客户端
系统提供Web服务,客户端可以在办公室等其他场所通过IE浏览器查看电力监控现场画面、查阅电能消耗统计报表等。
ARCM300剩余电流式电气火灾继电器
ARCM300剩余电流式电气火灾监控继电器是安科瑞电气股份有限公司*生产的产品,适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。该装置安装在低压配电系统中,用于检测系统中的剩余电流、温度等有关电气火灾隐患产生的电气参数,当被保护线路中监控装置参数**过报警设定值时,能发生报警和控制信号,以便消除剩余电流引起的电气火灾隐患。产品采用RS485总线进行通讯,可以与其它监控报警器、监控单元或监控主机联合组成火灾监控系统,可根据用户需要选择集中总线型的信息管理模式或功能分区型的信息管理模式。
剩余电流式电气火灾监控装置**品牌主要有安科瑞ARCM100-Z、ARCM200、ARCM300,爱博精电AcuRC410。
下面以安科瑞电气股份有限公司ARCM300产品为例,介绍剩余电流式电气火灾继电器的功能和技术参数。
符合标准
GB 14287.2-2005《电气火灾监控系统*2部分:剩余电流式电气火灾监控探测器》标准
GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置的安装和运行》标准
适用环境
工作温度:-10℃~+55℃
储存温度:-20℃~+70℃
相对湿度:≤95%不结露
海拔高度:≤2500m
污染等级:Ⅲ级,安装类别:Ⅲ级
电磁兼容
静电抗干扰实验 Ⅲ级(IEC61000-4-2)
辐射抗干扰试验 Ⅲ级(IEC61000-4-3)
电快速瞬变脉冲群干扰试验 Ⅳ级(IEC61000-4-4)
浪涌抗干扰试验 Ⅳ级(IEC61000-4-5)
射频传导干扰试验 Ⅲ级(IEC61000-4-6)
电磁场抗干扰试验 Ⅲ级(IEC61000-4-8)
功能
● 可在线监测单路或多路的漏电流,温度功能可选配;
● 额定剩余电流动作值,脱扣延时,可根据需要灵活设置;
● 标准35mm导轨式安装,LCD显示;
● 画面暂留功能,漏电故障发生时,该通道显示画面暂留,表示该通道漏电或**温时的值,方便上位机的故障记录;
● 事件记录,表内可记录10条漏电的大小、时间;
● 采用现场总线通信技术,上位机管理软件可以时刻监控现场的运行情况,及时发现报警信息。通过RS485接口,标准MODBUS协议可以与各种标准系统相连;
● 集成度高,网络化,智能化程度高,动作特性合理;
● 适用于0.4kV电压等级TN-C-S、TN-S及局部TT系统
技术参数
输入
ARCM300-J1(1路剩余电流,三路温度)
ARCM300-J4(4路剩余电流)
额定剩余电流动作值
10mA~3000mA分档可调
工作电源
工作范围 85~270V,50/60Hz
功耗≤3VA
动作延迟时间
100mS~60S分档可调
继电器输出
机械触点,触点容量AC 220V/3A,DC 30V/3A
剩余电流精度 1级
温度报警值
ARCM300-J1(50~120℃)
ARCM300-J4(无)
测量范围
ARCM300-J1(10mA~3000mA,-10℃~120℃)
ARCM300-J4(10mA~3000mA)
报警
声光报警
通讯
RS485接口
MODBUS-RTU协议
CANBUS可选(请与厂家联系)
外形及安装尺寸(mm)
导轨式35mm安装。LCD显示
选型
安科瑞电气股份有限公司剩余电流式电气火灾继电器的**产品:
ARCM300-J1可以测量单回路剩余电流监测、3路温度检测、继电器输出、事件记录、内置时钟、LCD显示、RS485/Modbus协议、CANBAS可选、35mm导轨安装。
ARCM300-J4可以测量4回路剩余电流监测、继电器输出、事件记录、内置时钟、LCD显示、RS485/Modbus协议、CANBAS可选35mm导轨安装。
**及着作权
ARCM**:一种电气火灾监控装置--外观**号200930357161.6
ARCM着作权登记号:沪 DGY-2010-0679《安科瑞ARCM100电气火灾监控软件[简称:安科瑞ARCM100软件]V1.0》
范例
型 号:ARCM100-Z
辅助电源:AC/DC220V
输入信号:380V 100A/5A 三相四线
30mA-3000mA 0~120℃
测量参数:全电量测量、电能计量、剩余电流检测、1路温度测量
配套附件:AKH-0.66L45 16-100A
ARCM-NTC
型 号:ARCM200-J4
辅助电源:AC/DC220V
输入信号:30mA-3000mA
测量参数:4路剩余电流检测
配套附件:AKH-0.66L45 16-100A
AKH-0.66L80 100-250A
AKH-0.66L150 400-800A
型 号:ARCM300-J4
辅助电源:AC/DC220V
输入信号:10mA-3000mA
测量参数:4路剩余电流检测
配套附件:AKH-0.66L45 16-100A
AKH-0.66L80 100-250A
AKH-0.66L150 400-800A
AKH-0.66L200 800-1500A
安科瑞电气股份有限公司成立于2003年,2012年在创业板上市,代码:300286。公司总部位于上海嘉定,是一家为企业微电网能效管理和用能安全提供解决方案的企业和软件企业,现有各类**及软件著作权500多项。(截止到2021年12月,发明**22项、实用新型**132项、外观设计**150项、软件著作权251项。)设于无锡江阴市的生产基地--江苏安科瑞电器制造有限公司是江苏省企业,拥有获得国家实验室认可的产品测试中心,配息化管理系统,为公司产品产业化、规模化实施提供**。新成立的安科瑞微电网研究院致力于企业端微电网技术的研发,进一步为用户建设安全、可靠、绿色的微电网能量管理系统提供解决方案。安科瑞现有研发工程技术人才500多人,聚焦用户侧能效系统和能源互联网,具备从云平台软件到终端元器件的一站式服务能力,形成了“云-边-端”的能源互联网生态体系,目前已有14000多套系统解决方案运行在全国各地。公司在全国主要城市就地配置销售、技术支持团队,快速响应客户需求,电子商务团队面向全国并稳步拓展海外市场,线上线下结合为用户提供良好的服务体验。公司现有各类云平台及系统解决方案涵盖电力、环保、消防、新能源、数据中心、智能楼宇、交通、**工程等多个领域。电力运维云平台为用户提供变电所集中监测、运维派单等功能,提高电力运维效率。能源管理云平台为建筑或工业企业提供能耗数据,协助用户梳理能源流向和碳排放趋势,为能耗双控提供数据支持。智慧消防云平台通过物联网技术消防信息,感知异常及时预警消除火灾隐患。预付费云平台为物业管理租户水电费收缴和用能安全提供解决方案。环保用电监管云平台协助**对企业环保设备运行工况实现在线监测,提高环保监察效率;餐饮油烟监测平台协助环保和部门监管规模餐饮企业油烟处理和排放,充电桩云平台可以帮助用户实现充电结算和资产管理,分布式光伏运维云平台提供分布式光伏电站运行数据采集及收益分析。系统解决方案还包含电力监控系统、智能照明控制系统、数据中心能效管理系统、电能质量治理系统、电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、*门监控系统、消防应急照明和疏散指示系统、医用隔离电源系统等系统解决方案及边缘计算网关,覆盖企业配电系统各个环节,打造感知、边缘智能、共建共享、开放合作的电力物联网体系。公司将秉着“创新、、团结、诚信”的理念,坚持稳健经营、持续创新,为用户安全、可靠、用能提供解决方案,为实现“碳达峰、碳中和”提供数据支持。