淺析電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在某地鐵車站的設(shè)計及應(yīng)用

時間：2024-03-21作者：安科瑞電子商務(wù)(上海)有限公司瀏覽：40

摘要：基于國家相關(guān)規(guī)范對建筑中設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的要求，結(jié)合目前某地方城市地鐵供配電方案特點，從電氣火災(zāi)探測器的選擇及位置設(shè)置、電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的要求及系統(tǒng)傳輸方案等方面，介紹了地鐵車站電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置方案。建議將分離式探測器設(shè)置在變電所0.4kv饋線回路處，并采用故障點少、后期維護方便的無線傳輸方案。

關(guān)鍵詞：電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)；地鐵供配電方案；電氣火災(zāi)探測器；電氣火災(zāi)監(jiān)控 設(shè)備；系統(tǒng)傳輸

0.引言

隨著國家綜合實力的不斷提高，地鐵有效緩解了城市地面交通壓力，但存在較大的隱患，*多且危害*大的事故就是火災(zāi)，其中由電氣原因引起的火災(zāi)占37%。因此，應(yīng)對電氣火災(zāi)進行有效的防范。

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)屬于先期預(yù)報警系統(tǒng)，是針對火災(zāi)的早期預(yù)防、火災(zāi)隱患而設(shè)置的。國家有關(guān)部門相繼制訂或修改有關(guān)標準規(guī)范，對建筑中設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)提出了明確的要求。GB 50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》3.1.1條確定：“地下鐵道、車站屬*級保護對象?！盌BJ/T 15-77-2010《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、施工及驗收規(guī)范》3.2.1條規(guī)定：“GB 50116—2013中保護對象為*級、*級的建筑應(yīng)設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)?！北疚闹饕治隽藦V州地鐵車站電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置方案。

1.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)原理

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器(剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控器、測溫式電氣火災(zāi)探測器)和電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備兩部分組成。

1.1 剩余電流探測原理

剩余電流火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)一般由剩余電流檢測元件、現(xiàn)場處理設(shè)備和集中監(jiān)控設(shè)備組成。剩余電流火災(zāi)報警系統(tǒng)構(gòu)成如下圖所示。

剩余電流檢測器的工作原理基于基爾霍夫電流定律，即電路內(nèi)任意點的電流矢量和為0。檢測剩余電流時，三相導(dǎo)線和中性線穿過一個電流互感器，當未發(fā)生接地故障時，無論三相負荷是否平衡，電流矢量和均為0；當發(fā)生接地故障時，故障電流會經(jīng)過故障點流入大地，使電流互感器中電流矢量和不為0，該電流值即為剩余電流值。低壓配電系統(tǒng)的接地形式?jīng)Q定了剩余電流檢測元件是否能正常工作。低壓配電系統(tǒng)的N線與PE線應(yīng)該嚴格分開，通過剩余電流檢測元件的N線不能作為PE線使用，不能重復(fù)接地，不能接設(shè)備外露可導(dǎo)電部分。TN-S系統(tǒng)剩余電流檢測示意圖如下圖所示。

剩余電流互感器的剩余電流值在30~1000mA時連續(xù)可調(diào)，內(nèi)置或外置的溫度探測器在55~140℃時連續(xù)可調(diào)。

1.2 溫度探測原理

熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加來進行溫度測量的。測溫傳感器一般設(shè)置在電氣系統(tǒng)的電纜接頭、電纜本體、開關(guān)觸點等相關(guān)發(fā)熱部位，用于監(jiān)測設(shè)備過熱而引起的火災(zāi)。探測位置包括開關(guān)柜、配電箱接頭、母線。

1.3 集中監(jiān)控設(shè)備

集中監(jiān)控設(shè)備通過有線/無線實時收集各個現(xiàn)場處理設(shè)備的信號，并對信號進行比較、分類等處理后，將相應(yīng)信息送往報警、顯示、控制信號輸出、存儲、打印等設(shè)備，實現(xiàn)集中顯示、控制、記錄等功能。集中監(jiān)控設(shè)備可以分為監(jiān)控單元與監(jiān)控主機兩種類型。監(jiān)控單元主要用于有限數(shù)量、距 離的若干探測器的連接與管理，適用于小型系統(tǒng)；監(jiān)控主機具有強大的處理功能，可通過監(jiān)控單元連接多探測器，適用于大中型系統(tǒng)，并具備人性化管理軟件及打印、拷貝等功能，能夠儲存12個月的報警信息記錄，便于站級管理。

2.電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)方案

2.1 探測器選擇

電氣火災(zāi)探測器主要有分離型探測器(非立式)和組合型探測器(立式)兩種。

1）分離型探測器(非立式)。電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備與電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器(包括終端探測頭剩余電流互感器、溫度傳感器)分離配置。通過監(jiān)控探測器采樣配電柜(箱)內(nèi)導(dǎo)電線路中的電流和剩余電流信號，經(jīng)內(nèi)置單片機系統(tǒng)分析處理后，上報消防控制室或值班室里的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備，經(jīng)過進一步分析處理后進行所需的聯(lián)動控制，從而完成該系統(tǒng)應(yīng)有的功能。優(yōu)點：①系統(tǒng)分工明確、結(jié)構(gòu)簡單、、故障率偏低，不含電源控制開關(guān)，不串入配電系統(tǒng)，只通過剩余電流互感器(或測溫探頭)取樣信號，性能穩(wěn)定；②相對功能簡單，探測器尺寸較小，適合安裝在地鐵低壓柜饋線電纜室等比較狹窄的安裝空間。缺點：在采購數(shù)量很少(少于10個)并需要就地報警的情況下，造價較高。

2）組合型探測器(立式)。電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備與電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器組合配置。與分離型探測器相比，不僅能滿足對剩余電流與非正常溫升的檢測，還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理功能，并通過設(shè)備的液晶屏實現(xiàn)測量結(jié)果顯示、參數(shù)設(shè)置等功能。優(yōu)點：①采購數(shù)量很少并需要就地報警的情況下，造價較低；②在末端易于維護人員操作與設(shè)置。缺點：①體積大，在地鐵低壓柜饋線電纜室比較狹窄的安裝空間非常局促；②功能復(fù)雜，故障；③在探測點多的情況下，造價非常高。

由于地鐵監(jiān)控點數(shù)多，趨向于集中監(jiān)控方式，且開關(guān)柜安裝空間有限，故建議采用分離型探測器，并設(shè)專門的集中監(jiān)控裝置。

2.2 探測器位置設(shè)置

目前，地鐵車站根據(jù)負荷重要性將負荷分為三級，對于不同的負荷采用不同的配電形式，為保證高性，配電形式多為放射式配電。

一般負荷設(shè)就地電源箱，由變電所放射式配電；各類風(fēng)機、空調(diào)器等環(huán)控設(shè)備由變電所饋出總電源給環(huán)控電控柜，再由環(huán)控電控柜統(tǒng)一放射式配電至設(shè)備；冷水水泵、冷卻塔等冷水系統(tǒng)制冷設(shè)備由變電所饋出總電源給冷水機房電控柜，再由冷水機房電控柜統(tǒng)一配電至設(shè)備。冷水機組一般直接由變電所饋出到設(shè)備。

結(jié)合地鐵目前的供電方案電氣火災(zāi)探測器可安裝在變電所0.4kv饋線回路處或下*級配電箱進線處。

1）安裝在變電所0.4 kV饋線回路處。探測保護范圍大，包括配電柜饋線電纜和配電箱下級的用電設(shè)備；安裝集中，管理方便；空間跨度小，可采用無線通信方式或總線連接方式。

2）安裝在下*級配電箱進線處。探測保護范圍*確，就是配電箱下級的用電設(shè)備；無法探測配電柜至配電箱之間的電纜剩余電流情況；安裝分散，管理不方便；空間跨度大，連接總線通常很長，信號衰減嚴重。

因此建議地鐵新線將探測器設(shè)置在變電所0.4kv饋線回路處。

2.3 監(jiān)控設(shè)備要求

1）電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備應(yīng)具有直接連接剩余電流探測器、測溫式電氣火災(zāi)探測器的功能，應(yīng)能同時處理上述探測器探測信號的能力。

2）監(jiān)控設(shè)備應(yīng)對所轄范圍內(nèi)的各類探測器的報警信號進行聲、光報警，并在顯示器上顯示報警位置及探測器實測值。

3）不同類型探測器故障信息應(yīng)有明顯區(qū)別。監(jiān)控設(shè)備能夠按用戶級和管理級權(quán)限靈活設(shè)置，用戶級權(quán)限具有靈活分配模塊操作權(quán)限功能。

4）監(jiān)控設(shè)備應(yīng)具有以太網(wǎng)接口(RJ45)，可直接與綜合監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過RJ45接口(TCP/IP協(xié)議)在訪問和多功能火災(zāi)探測系統(tǒng)主機信息時，系統(tǒng)主機能夠提供以自定義的報警分區(qū)為單位的即時光纖溫度信息，包括*大溫度、平均溫度、*小溫度、預(yù)報警信息、報警信息等，提供測溫式電氣火災(zāi)探測器、剩余電流式電氣火災(zāi)探測器即時信息；接收來自綜合監(jiān)控系統(tǒng)的時鐘同步信號，并校正自身時鐘信號。

5）監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)主機采用網(wǎng)絡(luò)接口直接與火災(zāi)報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，火災(zāi)報警系統(tǒng)可通過該接口訪問和系統(tǒng)主機信息，包括饋電回路剩余電流、饋電回路三相溫度。

2.4 監(jiān)控系統(tǒng)傳輸方案

1）有線傳輸方案




對于分離式的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，有以下幾點要求：能立與監(jiān)控設(shè)備進行通信；具有1組剩余電流探測和6組溫度探測的功能；剩余電流為30～500mA時能在監(jiān)控設(shè)備后臺連續(xù)可調(diào)；溫度報警在55~140℃時監(jiān)控設(shè)備后臺連續(xù)可調(diào)。

2） 無線傳輸方案

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)無線傳輸方案如下圖所示。下圖中，數(shù)據(jù)集中器和分離式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器采用藍牙無線傳輸方式，而數(shù)據(jù)集中器和監(jiān)控設(shè)備采用有線傳輸方式進行組網(wǎng)。

對于分離式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，有以下幾點要求：能立與數(shù)據(jù)集中器進行藍牙通信。

具有1組剩余電流探測和6組溫度探測的功能；剩余電流為30~500mA時能在監(jiān)控設(shè)備后臺連續(xù)可調(diào)；溫度報警在55~140℃時監(jiān)控設(shè)備后臺連續(xù)可調(diào)。

對于數(shù)據(jù)集中器，要求有以下幾點：能立與分離式的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器進行藍牙通信；具有環(huán)網(wǎng)RS485接口功能；接收點數(shù)容量大于100。

藍牙無線通信方式具有以下特點：短距無線通信；臨時性對等連接的無線通信，一個主設(shè)備和一個從設(shè)備組成的點對點的通信連接；很好的抗干擾能力；模塊體積很小，便于集成。低功耗；適用2.4GHz的無線通信頻段；開放的接口標準。

根據(jù)以析，兩種方案各有其優(yōu)勢。有線傳輸?shù)漠a(chǎn)品目前國內(nèi)廠家比較多，選擇比較容易，性能，缺點是后期維護換存在不便。無線傳輸方案的缺點是產(chǎn)品選擇較困難，但在地鐵中也有成功的案例，如深圳地鐵、昆明地鐵，其優(yōu)點是性能非常，后期維護換方便。

3.安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

3．1概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化立運行的系統(tǒng)，已通過國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗的消防電子產(chǎn)品試驗認證，并且均通過嚴格的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)防和報警，當必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等標的配電回路;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)自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。

3．2應(yīng)用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家*點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、、電信等領(lǐng)域。

3．3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3．4系統(tǒng)功能

監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設(shè)備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設(shè)備的“復(fù)位”按鈕或觸摸屏的“復(fù)位”按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動。

當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設(shè)備，當報警后，控制輸出繼電器釋放。

通訊故障報警：當監(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)出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應(yīng)的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

當發(fā)生剩余電流、溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種、快速的查詢方法。




4.結(jié)束語

地鐵采用放射式供電方式，在變電所0.4kv開關(guān)柜饋線回路處設(shè)置電氣火災(zāi)探測器，既可探測末端設(shè)備的剩余電流情況，也可探測開關(guān)柜至末端配電箱段電纜的剩余電流情況。地鐵低壓柜饋線電纜室空間比較狹窄，分離式探測器便于安裝，且造價低。無線傳輸方案接線簡單、故障點少，后期維護換簡便。所以，在廣州地鐵新線路建設(shè)中建議采用在變電所0.4kv開關(guān)柜饋線回路處設(shè)置分離式探測器，并采用無線傳輸?shù)姆桨浮?/p>

【參考文獻】

付朝立.基于泄漏電流監(jiān)測的電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用[J]. 城市軌道研究，2014(4)：132-134.

GB50116—2013 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].

DBJ/T15-77—2010 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、施工及驗收規(guī)范[S].

GB50157—2013 地鐵設(shè)計規(guī)范[S].

諶小莉.廣州地鐵車站電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置方案，廣州地鐵設(shè)計研究院有限公司.

安科瑞消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)/*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








安科瑞電子商務(wù)(上海)有限公司專注于餐飲油煙智能在線監(jiān)測系統(tǒng),電動機智能保護裝置,電瓶車智能充電管理系統(tǒng),工業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng),弧光保護裝置,數(shù)顯溫濕度控制器等

• 詞條

  詞條說明

• 安科瑞為蔚來充換電站數(shù)字化運維提供解決方案

  1.?概述2023年12月23日蔚來宣布了一項重要的計劃，表示蔚來將在2024年新建1000座換電站，這將使蔚來的換電站總數(shù)達到3310+座，2025年蔚來將建成全面覆蓋“九縱九橫*城市群”的高速換電網(wǎng)絡(luò)，并且**換電站數(shù)量將**過4000座。此外，蔚來還計劃在2024年新增20000根充電樁，使充電樁總數(shù)達到41000+根。這一戰(zhàn)略規(guī)劃的主要目標是為車主提供較加便捷的充電和換電服務(wù)，

• 淺談電弧光保護裝置在6KV廠用電系統(tǒng)中的應(yīng)用與選型

  摘要：闡述弧光短路在配電網(wǎng)中的危害性，介紹弧光短路的發(fā)生機理及主要影響因素，指出電弧光保護系統(tǒng)的特點、構(gòu)成、作用以及電弧光保護的實際應(yīng)用情況。應(yīng)用結(jié)果表明：電弧光保護裝置運行可靠，模擬試驗動作正確。關(guān)鍵詞：弧光短路；電孤光保護；廠用電系統(tǒng)0前言? ? ? ?眾所周知，弧光短路是配電網(wǎng)中嚴重的故障。尤其是發(fā)生在中、低壓開關(guān)柜內(nèi)部時，由于電弧電阻原因，短路電流往

• 淺析用電管理系統(tǒng)在學(xué)生公寓中的應(yīng)用

  摘要：用電是學(xué)校公寓用電管理的要任務(wù)，這就需要對一些惡性負載進行識別和控制，同時為了減少電工和后期管理人員的成本，引進了用電管理系統(tǒng)。本文在在描述了用電管理系統(tǒng)的工作原理和利用智能電表可實現(xiàn)的功能后,闡明了該系統(tǒng)在學(xué)生公寓中的應(yīng)用,從而體現(xiàn)了用電管理系統(tǒng)的重要作用。關(guān)鍵詞：用電管理;惡性負載識別;實時記錄0前言學(xué)校肩負著教育、科研和社會服務(wù)的重任，是構(gòu)成社會的重要社區(qū)，也是資源能源消費的大戶，其中

• 淺談鋼鐵冶金企業(yè)能源管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

  王孟春安科瑞電氣股份有限公司??上海嘉定 ?201801?摘要：介紹了中國鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)(EMS)的應(yīng)用現(xiàn)狀，在對現(xiàn)有的鋼鐵企業(yè)EMS進行實地調(diào)研和總結(jié)的基礎(chǔ)上，針對鋼鐵生產(chǎn)過程能耗的特點完成了鋼鐵企業(yè)EMS的需分析、架構(gòu)設(shè)計和系統(tǒng)各個模塊功能的開發(fā)工作。通過管理和優(yōu)化能源使用，實現(xiàn)了鋼鐵生產(chǎn)過程的管控一體化，從而降低了鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)能耗，提高了企業(yè)的