电气火灾监控、漏电保护
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电气火灾监控系统安装与调试技术
作者:admin 发布时间 2017-07-01 15:58

随着电力的发明和应用,用电设备、用电量急剧增加,电气火灾特别是电气故障引起的火灾,在国内已经成为时刻威胁公共安全的发生数量最多、破坏力最强的火灾类型之一。根据近几年的火灾统计,电气火灾年均发生次数占火灾年均发生次数的27%左右,占重特大火灾发生总次数的80%。电气火灾发生的原因是多方面的,主要包括电缆老化、施工不规范、电气设备故障等原因,其隐蔽性强、燃烧快不易扑救,且其后果严重。

  由于实践时间短,基础研究和试验不足,一方面越来越多的建筑设置了电气火灾监控系统,另一方面相应的规范还不健全,虽然在一些设计规范如《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008、《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013和《建筑设计防火规范》GB50016-2004等规定了设置电气火灾监控系统的技术要求,但没有相应的施工验收规范相配套,导致电气火灾监控系统的安装调试、检测、验收欠规范,对电气火灾监控系统功能的发挥带来一定的影响。

       1、 电气火灾监控系统工作原理

  剩余电流检测原理

  为相线电流,IN为中性线电流,Id为封面曲面S内相线L1在A点对地的剩余电流,根据基尔霍夫电流定律得(见图1):

  化简得则穿过图1电流检测装置剩余三相四线制主电路的电流有效值的向量之和等于对地剩余电流。

  温度检测原理

  温度传感器一般放在配电箱中或者贴于电缆表面;在检测温度时,传感器以一定的时间对温度传感器检测的温度进行读和写,若连续几次检测温度大于0.9倍温度报警设定值,则认定温度过高,处理器发出声光报警信号,若设置了自动脱扣,则探测器会自动切断断路器(见图2)。

  图2  温度检测原理图

  电气火灾监控系统工作原理

  电气火灾监控系统通过探测器获取电路电流信号和温度信号,现场处理设备对电流信号和温度信号进行判断,判断结果传送至监控设备,监控设备根据判断结果发出相应的指令,进行相应的操作(见图3)。

    电气火灾监控系统安装和调试技术

  以某工程为背景,对电气火灾监控系统安装和调试技术进行研究。工程地处上海浦东新区,建筑面积约111351m2,其中档案中心、单证中心、研修院、综合楼均设置电气火灾监控系统。系统采用PMAC503M智能漏电火灾探测器,当被控制线路漏电,或监测点温度过高而发热时,该系统会发出报警信号直至自动切断电源,提供的消防联动功能,可远程切断故障点的电源,将故障排除在起火之前,消除电气火灾隐患。

    2、电气火灾监控系统安装

    配电系统接地形式

  电气火灾监控探测器的剩余电流动作保护必须与配电系统的接地形式相配合,其适用于TN-S接地系统、TT接地系统。如需在TN-C接地系统探测剩余电流时,应将TN-C系统改造成TN-C-S,则剩余电流动作保护装置应设置在PE线N线分开(见图4)。

     剩余电流式电气火灾监控探测器安装

  (1)配电箱中安装剩余电流感器时,一次线路按图5所示连接。

  (2)配电箱出线回路的中性线由用电设备端引回本配线箱,不可就地接零,其他配电箱回路零线不可接至本配电箱(见图5)。各回路中性线只能作为本回路的中性线,禁止与其他回路中性线相连。其他线路或设备也不能借用已采用漏电保护器后的线路或设备的中性线,否则将导致探测器将某一工作回路的工作电流误认为漏电流而产生开关误动。

  ( 3 ) 配电回路相线和中性线应按同

  一方向同时均匀穿过剩余电流探测器(见图6):区域①安装漏电互感器PMAC503M,此时漏电互感器穿线A、B、C、N;区域②安装漏电互感器PMAC503M,在安装漏电互感器时,穿过的零线应为三极断路器对应供电回路的中性线;区域③出线回路一旦出现某条线路的零线没有接回本配电箱零排,或其他配电箱的零线接至本配电箱的零排,则会导致进线处漏电监测值的不正常,有可能引起开关跳闸、探测器错误动作等严重后果。

  ( 4 ) 保 护 线(PE)线不得接入剩余电流保护装置。通过漏电火灾监控系统的剩余电流探测器的中性线(N)不得作为保护线(PE),不得重复接地或接设备外露可接近导体。

   测温式电气火灾监控探测器安装

  (1)保护对象为1000V及以下的配电线路,温度探测器采用接触式布置。

  (2)当温度传感器探测配电箱内温度时,一般安装在探测器附近或配电箱体内其他部位。

  (3)当温度传感器探测线缆温度时,应分别直接固定在四根线缆(或铜排)上,并确保接触良好。

   3、电气火灾监控器(监控主机)安装

   壁挂式电气火灾监控设备

  宜设于便于观察和操作的墙面,一般监控设备底边距离楼地面高度宜为1.3~1.5m,其靠近门轴的侧面距墙不应小于0.5m,正面操作距离不应小于1.2m。

  系统总线应采用金属导管或经阻燃处理的硬质塑料导管或槽盒保护,且不应敷设在强电槽盒中。在强电井道中敷设时应穿金属导管,线路屏蔽层应连接可靠并终端一点接地。

   系统调试

  电气火灾监控系统调试主要内容包括:系统通电后的运行状态测试;系统中所有监控节点的参数设置;系统电气火灾监控主机界面显示各监控节点的地址代码设定;系统电气火灾监控主机和现场电气火灾监控器的操作密码设定等。

   单体调试

  仪表单机通电前,首先不接监测点,使机器空载运行,确定控制器是否在运输和安装过程中损坏。通电后将所有仪表进行编码,并在平面图上作详细记录。对于与控制器未能建立

  正常通信状态的仪表要逐个检查,如果是仪表接线问题,则通知成套厂排除错误后再开机测试;如果是仪表本身问题则更换仪表。对送不上电的报警点,首先到现场查看仪表是否有电,配电箱开关是否合闸。如果配电箱已送电,仪表未运行,则把仪表电源端子压紧,如果问题仍未解决,则需更换仪表。

     组网调试

  首先对线路做仔细检查,查看导线上的标注是否与施工图上的标注吻合,检查接线端子的压线是否与接线端子表的规定一致,排除线路故障。调试完毕后,将调试记录、接线端子表整理齐全完善。最后,在监控中心系统后台处进行远程扫描测试。

  仪表装置与后台系统对接

  单体调试及组网调试完成后,按系统调试程序进行采集设备与后台系统对接工作,对系统各功能分别进行测试。

  (1)实时数据刷新:检查是否所有采集设备数据全部读取到系统界面,并能在10s内刷新,如果有部分数据未能在系统界面上显示,重新通过通讯设备对采集设备数据进行读取,同时对通讯设备,后台系统数据库进行修正直至数据读取正常。

  (2)系统功能检查:查看系统功能是否完成,主要包括模拟图,实时数据,报表打印,历史数据查询及其他事件查询等。

  (3)数据对应:记录后台系统数据,到楼层检查后台数据是否与现场采集设备数据是否一一对应。

    监控节点参数设置

  (1)剩余电流式火灾监控探测器一般设置在低压配电系统首端,即第一级配电柜的出线端。供电线路泄漏电流大于500m A时,应在下一级配电箱设置。探测器的报警值既要考虑线路上负载的自然漏流,又要考虑泄漏电流达到一定值会引发火灾的特性,在设置参数时,可结合设计参考值和实际探测到剩余电流值进行修正,一般工程可选实际探测到剩余电流值的两倍进行设置,可在300~500m A的范围内选择。

  (2)温度报警设定值应在55~140℃之间,一般选在85~100℃之间。目前主要有探测线缆温度和探测配电箱内温度两种,综合考虑选用探测线缆温度的方式,可以及时确定线缆温度,当被测部位温度达到报警值时,探测器应在40S内发出报警信号,探测器设定报警值与实际报警值的误差不应大于±10%。

   结语

  通过工程实践的应用,成功的解决了剩余电流式电气火灾监控探测器安装、剩余电流报警值设置、温度报警值设置、调试等难题,为类似工程提供了可借鉴的经验。


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