1 概述

1.1电气火灾监控系统设置必要性

    通用的电工产品如过流过载保护电器用于执行操作和实施保护，能够防止由线间金属性短路故障和长时间过载发热或接地电弧性短路故障（漏电）引发的电气火灾，但基本上属于被动预防。特别是对于线间端子或线路发热温度缓慢升高，或泄漏电流缓慢增大而引发的金属性短路或过载故障或接地电弧性故障，不能提早有效防范。因为传统的电工保护产品都是在定的参数下动作的，如果故障电流达不到保护开关的整定值，那么保护开关就不会动作。工程实践中，如果设计、安装错误或粗心大意，导致电工保护产品不匹配或施工质量差，则存在这种电气故障的风险就比较大。有必要对这种电气故障进行监控、预警，因此电气火灾监控系统应运而生。

1.2电气火灾监控系统设计依据

   GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置的安装和运行》

   GB 14287-2014《电气火灾监控系统》

   GB 50016-2006《建筑设计防火规范》

   GB 50045-1995《高层民用建筑设计防火规范》

   GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》

   JG J16-2008《民用建筑电气设计防火规范》

1.3 Acrel-6000电气火灾监控系统简介

   安科瑞新建厂房项目用电气火灾监控系统是用于接收剩余电流式电气火灾监控探测器等现场设备信号，以实现对被保护电气线路的报警、监视、控制、管理的运行于计算机的工业级硬件/软件系统。本系统适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域，对分散在建筑内的探测器进行遥测、遥调、遥控、遥信，方便实现监控与管理。

    安科瑞新建厂房项目用电气火灾监控系统由Acrel-6000系列监控设备、ARCM系列监控探测器和配套附件组成。系统各设备之间均采用总线（双绞线）进行连接，施工布线简单方便。

2 监控设备

2.1工作电源

    ● 主电源：AC220V 50Hz（允许85%~110%范围内变化）

    ● 备用电源：主电源低电压或停电时，维持监控设备工作时间≥4h

2.2工作制和传输方式

    24小时工作制，Modbus-RTU通讯协议，RS485半双工总线方式，传输距离1km(可通过中继器延长通讯传输距离)。

2.3主要参数及组成部件

    Acrel-6000电气火灾监控系统的监控设柜体式、琴台式及壁挂式三种，其主要参数及组成部件如表1所示。

表1 主要参数及组成部件

2.4监控设备面板元件布置及功能说明

2.4.1 柜体式（Acrel-6000/G）

图1 柜体式监控设备面板元件布置及功能说明

2.4.2 琴台式（Acrel-6000/Q）

图2 琴台式监控设备面板元件布置及功能说明

2.4.3 壁挂式（Acrel-6000/B）

图3 壁挂式监控设备面板元件布置及功能说明

2.5软件画面

图4 监控设备软件画面

2.6接线示意图

2.6.1 柜体式

图5 柜体式监控设备接线示意图

2.6.2 琴台式

图6 琴台式监控设备接线示意图

2.6.3 壁挂式

图7 壁挂式监控设备接线示意图

3 ARCM系列监控探测器

3.1监控探测器选型览表

表2 监控探测器选型览表

3.2监控探测器产品介

3.2.1 ARCM100型监控探测器

图8 ARCM100型监控探测器

3.2.1.1 功能

    ● 具有剩余电流保护、温度保护、过压保护、缺相保护、过流保护等多种保护功能；

    ● 实时地对回路的三相电压、三相电流、频率、功率、四象限电能和基波、总谐波电能等电参量进行测量；

    ● 提供三路开关量输入功能，可连接消防联动信号和烟雾报警信号，高可靠性地实现消防系统通过探测器远程控制，强制切断故障点电源；

    ● 继电器保护输出：具有报警输出和脱扣输出的功能，同时可将开关状态反馈到消防系统中；

    ● 采用先进的现场总线通讯技术，上位机管理软件可以实时监控现场的运行状况，及时发出报警信息；

    ● 具有事件存储功能，探测器能够记录报警发生的时间、类型、参数和相序，根据报警记录可以分析现场的用电情况，为故障提供依据；

    ● 实时温度监控功能，对回路线缆及接点温度进行实时检测，传感器断线、短接都会发出报警信号；

    ● 掉电保护功能，当探测器处于报警状态时遇到断电情况，下次上电时仍然会保持断电前的报警状态，防止由于断电、复位等原因导致的报警无效的情况；

    ● 适用于0.4kV电压等级TN-C-S、TN-S及局部TT系统。

3.2.1.2 技术参数

表3 ARCM100型监控探测器技术参数

3.2.1.3 外形及安装尺寸（mm）

图9 ARCM100型监控探测器外形及安装尺寸

3.2.1.4 接线端子

图10 ARCM100型监控探测器接线端子

3.2.2 ARCM200BL型监控探测器

图11 ARCM200BL型监控探测器

3.2.2.1 功能

● 可在线监测多路的漏电流，各相电缆温度信号；

● 额定剩余电流动作值，脱扣延时，可根据需要灵活设置，温度动作也可编程；

● 画面暂留功能，漏电故障发生时该通道显示画面暂留，显示该通道漏电或超温时的值，方便上位机的故障记录；

● 采用现场总线通讯技术，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；

● 具有事件存储功能，监控探测器能够记录报警发生的时间、类型、参数，根据报警记录可以分析现场的用电情况，为故障提供依据；

● 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。

3.2.2.2 技术参数

表4 ARCM200BL型监控探测器技术参数

3.2.2.3 外形及安装尺寸（mm）

图12 ARCM200BL型监控探测器外形及安装尺寸

3.2.2.4 接线端子

图13 ARCM200BL型监控探测器接线端子

3.2.3 ARCM200L型监控探测器

图14 ARCM200L型监控探测器

3.2.3.1 功能

● 实时监测剩余电流和温度，三相电流,三相电压,频率,功率,四象限电能等电参量监测（具体功能见仪表选型）；

● 具有剩余电流保护,温度保护。可选配过流保护,过压保护,缺相保护等多种保护功能（具体功能见仪表选型）；

● 提供两路开关量输入功能,路用于接收开关反馈信号,路用于接收消防联动信号；

● 提供两路继电器输出功能,路用于报警输出,路用于脱扣输出；

● 具有事件存储功能，探测器能够记录报警发生的时间、类型、参数，根据报警记录可以分析现场情况，为故障提供依据；

● 采用现场总线通讯技术，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。

注：

  --ARCM200L-I： 三相电流监测，过流保护

  --ARCM200L-IT4：三相电流监测，四路温度，过流保护

  --ARCM200L-UI：三相电压电流监测，过压、缺相、过流保护

  --ARCM200L-Z： 三相电压、电流、功率、频率、四象限电能监测，过压、缺相、过流保护

  --ARCM200L-Z2： 三相电压、电流、功率、频率、四象限电能监测，过压、缺相、过流保护

  --ARCM200L-J8： 八路剩余电流、两路温度

3.2.3.2 技术参数

表5 ARCM200L型监控探测器技术参数

3.2.3.3 外形及安装尺寸（mm）

图15 ARCM200L型监控探测器外形及安装尺寸

3.2.3.4 接线端子

  12、13”为辅助电源；“34、35、36”为开关量输出；“17、18”为脉冲输出（仅限Ｚ型）；“24、25、28”为开关量输入；“21、22、31、32”为通讯；“42、43、44”为剩余电流信号和温度信号输入（除J8型）。

  Z,Z2,UI,I型：“1，2，3，4”为电压输入信号端子（I型无此端子），IT4型：“1，2，3，4”为温度信号输入端；“5，6，7，8，9，10”为电流输入信号端子。

  J8型“1～10”为八路剩余电流信号输入（COM3为1～4路剩余电流输入公共端；COM4为5～8路剩余电流输入公共端）；“42、43、44”为温度信号输入（COM2为温度输入公共端）。

图16 ARCM200L型监控探测器接线端子

3.2.4 ARCM300型监控探测器

图17 ARCM300型监控探测器

3.2.4.1 功能

  ● 可在线监测单路或多路的漏电流，各相电缆温度信号，每路通道具有断线、短路检测功能；

  ● 额定剩余电流报警动作值，脱扣延时及动作类型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，显示该通道漏电或超温时的值，方便上位机的故障记录；

  ● 具有事件存储功能，监控探测器能够记录报警发生的时间、类型、参数，根据报警记录可以分析现场的用电情况，为故障提供依据；

  ● 采用现场总线通讯技术，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。

3.2.4.2 技术参数

表6 ARCM300型监控探测器技术参数

3.2.4.3 外形及安装尺寸（mm）

图18 ARCM300型监控探测器外形及安装尺寸

3.2.4.4 接线端子

图19 ARCM300型监控探测器接线端子

4 配套附件

4.1 AKH-0.66L系列剩余电流互感器

4.1.1 产品外观

图20 AKH-0.66L系列模拟型剩余电流互感器

4.1.2 互感器选型表

表7 AKH-0.66L系列模拟型剩余电流互感器选型表

注：1.更大规格预留，可订制；

    2.若需要母排方孔型，或开口式的互感器，请另与厂家。

4.2 ARCM-NTC温度传感器

图21 ARCM-NTC温度传感器

   温度传感器为—热敏电阻NTC，它提供-10℃～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 系统组网方案

5.1 大型建筑群组网方案

  大型建筑群，楼层高，多栋楼体分散。采用Acrel-6000/Q电气火灾监控设备+Acrel-6000/B电气火灾监控设备+电气火灾监控探测器三层结构组网模式，便于区域化管理，采用RS-485网络通讯，以太网通讯，满足了通讯实时性高的要求。

图22 大型建筑群组网方案

5.2 大型单体建筑群组网方案

  大型单体建筑，采用Acrel-6000/Q电气火灾监控设备+电气火灾监控探测器两层结构组网模式，监测管理功能，性价比高，采用RS-485网络，通讯介质采用屏蔽双绞线，满足了通讯实时性高的要求。

图23 大型单体建筑群组网方案

5.3 中型建筑组网方案

  中型单体建筑，采用Acrel-6000/B电气火灾监控设备+电气火灾监控探测器两层结构组网模式，性价比高，采用RS-485网络，满足了通讯实时性高的要求。

图24 中型建筑组网方案

5.4 小型建筑电气火灾监控系统

  小型建筑，采用Acrel-6000/B电气火灾监控设备进行监控，性价比高。

图25 小型建筑电气火灾监控系统

6 系统的设计与应用

6.1 系统设计目标

    Acrel-6000电气火灾监控系统，是根据家现行规范标准由安科瑞电气股份有限公司研发的全数字化独立运行的系统，已通过家消防电子产品质量监督检验的消防电子产品试验认证，并且均通过严格的EMC电磁兼容试验，保证了该系列产品在低压配电系统中的正常运行，现均已批量生产并在全得到广泛地应用。该系统通过对剩余电流、过电流、过电压和温度信号的采集与监视，实现对电气火灾的早期预防和报警，当必要时还能联动切除被检测到剩余电流超标的配电回路；并根据用户的需求，还可以满足与火灾自动报警系统或配电监控系统等进行数据交换和共享。系统各设备之间均采用总线（双绞线）进行连接，施工布线简单方便。

6.2 系统设计规程

6.2.1 般规定

    6.2.1.1 电气火灾监控系统的产品应符合家标准：GB14287.1-2014《电气火灾监控设备》、GB14287.2-2014 《剩余电流式电气火灾监控探测器》和GB14287.3-2014 《测温式电气火灾监控探测器》的规定，必须获得家消防电子产品质量监督检验出具的产品型式检验报告；

    6.2.1.2 应根据电气线路敷设和用电负荷具体情况，确定剩余电流互感器、温度传感器和监控探测器的型式与规格；

    6.2.1.3 大型建筑或建筑群宜采用分散与集中相结合的控制方式，即在各消防控制室或有人值班场所设置壁挂式监控设备，同时将各壁挂式监控设备的故障报警信息上传至主消防

控制的系统主机，统管理、监测及显示信息；

    6.2.1.4 每台壁挂式监控设备所配接监控探测器的地址总数不应超过200点。

    6.2.1.5 系统的设置不应影响供配电系统的正常工作。

6.2.2 设置场所

    在高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置电气火灾监控系统。

6.2.3 设置范围

    6.2.3.1 电气火灾监控探测器装于0.4kV低压配电系统中，用于检测TN-C-S、TN-S及局部TT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。

    6.2.3.2 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，宜在其下级

配电柜（箱）设置。

    6.2.3.3 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。

7 系统施工、安装与调试

      系统的施工，应按照批准的工程设计文件和施工技术方案进行，不得随意变更；确需变更设计时，应由原设计单位负责更改并经审图机构审核批准。

7.1 系统的安装及布线设计

      ● 电气火灾监控设备的电源应取自自控的消防供电（AC220V）。

      ● 各监控探测器采用现场供电，电源接入点应在该级断路器的上端。

7.1.1. 配电柜（箱）内部形式的安装设计

    般新工程在楼层设有专门楼层配电柜（箱），可将监控探测器放在配电柜（箱）内，且离导电母线尽量远的导轨上安装，再将剩余电流互感器安套在电源母线上，固定牢靠，监控探测器与剩余电流互感器之间的连线，应采用屏蔽导线。

7.1.2. 配电柜（箱）外部形式的安装设计

    在配电柜（箱）外安装监控探测器，则无论是对新工程还是改造工程，都是适用的。若有专门安装监控探测器的防火监控箱，装入监控探测器后可放在配电柜（箱）附近。同理，剩余电流互感器安套在电源母线上，固定牢靠，监控探测器与剩余电流互感器之间的连线，应采用设置范围屏蔽导线。对于改造工程，因为剩余电流互感器为闭合型的，所以在安装时，不仅要注意施工还应尽量避免断电时间过长，影响用户的用电。

7.1.3. 配电柜（箱）成套形式的安装设计

    若是在配电柜（箱）面板上嵌入监控探测器，剩余电流互感器依然固定牢靠在其内，不增加防火监控箱，也不想改动配电柜（箱）内部结构，既美观而方便，则应在设计中明确提

出要求，由有关各方在施工图纸会审确认批准后，可由配电柜（箱）成套厂家，充分考虑预留面板上嵌入监控探测器孔的问题。

7.1.4. 安装布线设计及注意事项

    产品在安装布线时应采取三防措施。

    ● 产品应按消防用电的规格执行。各个安装接线端，接线时不得反接，数量不得超过2根。安装布线时，必须严格区分N线和PE线，穿过剩余电流互感器的N线，不得作为PE线，不得重复接地或接设备外露可接近导体。PE线不得穿过剩余电流互感器。穿线时，导线应集中在剩余电流互感器的圆心；三根相线和中性线都要穿，中性线不得漏穿；PE线不能穿进去。具体穿线如图29所示。

图29 剩余电流互感器穿线示意图

    ● 二总线安装走线时，注意强弱电线分开走线，不允许交叉和搭线。严禁与动力线、照明线、视频线、广播线、线等穿入同金属管内。配线应整齐，导线应绑扎成束，穿线可用阻燃PVC管、金属管及金属线槽。在穿管、线槽后，应将管口、槽口封堵。

    ● 监控设备与监控探测器之间的通讯线应采用双绞线，建议线的横截面不得小于1.5mm2，当系统应用在强干扰场所时，通讯线应采用屏蔽双绞线，屏蔽双绞线的屏蔽层应良好接大地。

7.2 现场调试项目及工作流程

7.2.1 监控探测器安装后的检验项目

  7.2.1.1 监控探测器能探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数的变化。

  7.2.1.2 当被保护线路中的剩余电流、温度未达到报警值时，探测器不应发出报警信号。

  7.2.1.3 当被保护线路剩余电流达到报警设定值时，监控探测器应在30s内发出报警信号。

  7.2.1.4 当被监视部位温度达到报警设定值时，监控探测器应在30s内发出报警信号。

7.2.2 现场调试流程

  7.2.2.1 Acrel-6000监控设备、监控探测器联接电源、通讯导线、网线、光纤、转换设备、交换机设备安装完成。

  7.2.2.2 配置监控设备的系统参数（包括通讯端口，监控探测器通讯地址等）。

  7.2.2.3 设置监控探测器通讯地址，剩余电流报警值、温度报警值等。

  7.2.2.4 检查通讯是否联通，如通讯不能联通应检查通讯地址及通讯联接。

  7.2.2.5 直至通讯正常。

8 典型设计方案

8.1 次方案图

8.1.1 市民

图26 市民次方案图

8.1.2 医院

图27 医院次方案图

8.1.3 公寓

图28 公寓次方案图

资质证书

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