简析智能电气火灾监控系统的设计及实现

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：致电气火灾的原因是多方面的，主要成因包括漏电、绝缘层老化、短路、电火花密集、接地发生故障、电气设备自然、接触不良和电流超负荷等。文章分析电气火灾的成因，并探索电气火灾监控系统的设计方案与注意事项。

关键词：电气火灾监控系统；设计方案；注意事项

0.引言

近年来，电气火灾事故屡见不鲜。火灾原因包括漏电、绝缘层老化、短路、电火花密集、接地故障、电气设备自燃、接触不良、电流过载等。在这里，我们将简要分析这些原因，从三个方面讨论电气火灾监测系统的设计方案，以及借助CAN总线完善电气火灾监测系统并**于开发ARCM电气火灾监测系统的注意事项。

1.电气火灾原因分析

1.1 漏电

漏电又称跑电。许多电气设备在运行过程中存在漏电问题。一般来说，电线或电器外部会因绝缘层故障而逸出。如果逸出的电流过多，很容易引起火灾。

1.2 绝缘层老化

绝缘层是一种可以阻止或延缓电流和电加热通过的物质。它可以分隔电路的不同带电部分，并将电流限制在其他电路中。随着时间的推移和电流通过量的增加，绝缘层会逐渐老化。当绝缘层损坏时，电流会流出，产生火花并引发火灾事故。

1.3 短路

电路中不同电位的两个点直接连接或小电阻的电线连接称为短路。当短路发生时，电流非常大，有时会溅出火花，这不仅会损坏电气设备，还可能引发火灾，严重威胁公民的生命和财产安全。

1.4 电火花密集

如果电能在输电线路的两端释放，必然会产生电火花。一般来说，输电线路两端释放的电能非常大，导致密集的电火花相互叠加，形成高温电弧，不仅会烧毁线路中的绝缘层，还会引发火灾和爆炸事故。

1.5 接地故障

接地故障又称接地故障又称接地故障(faultearthing),导体与地面之间发生意外连接，主要有五种故障现象，*一种是单相接地故障（也称为一相接地故障），故障电流通过电弧或电源组接地，故障相的电压异常降低，而不是故障相的电压继续升高。一旦这两种电压超过相电压，很容易诱发火灾*第二种是a相**接地故障。此时，故障相的电压为0，而非故障相的电压相当于电线电压*三个故障是电压互感器高压侧熔断件或一相断线的熔断件；*四个故障是由于容量或铁磁感应而产生的组件

1.6 电气设备自燃

如果电气设备的内部部件老化，通电时间过长，散热系统不顺畅，或者漏电，周围有易燃物品，就会诱发电气设备的自燃。

1.7 接触不良

接触不良主要是指线路接触不良，阻碍了电流的正常循环，一旦阻塞的电流强度过大，就会形成短路，引发火灾。

1.8 电流超负荷

对于流通的电流，电线具有一定的承载能力。如果实际通过的电流超出了电线的承载能力，就会导致过载故障。如果流经的电流超过了电线的承载能力，过高的热量将不可避免地烧毁电线中的绝缘层，导致火灾事故。

2.电气火灾监测系统的设计方案

2.1 借助CAN总线完善电气火灾监控系统

CAN总线是ControllerAreaNetwork的缩写，是ControllerAreaNetwork的缩写，属于国际现场总线和局域电网标准总线。主要部件包括主机、监控探测器、传感器、变压器、自动报警器等，电气火灾监控系统的组合比较复杂。为了进一步完善电气火灾监测系统，应在CAN总线原理的帮助下，在总线上安装监测探测器，注意保持主机和监测探测器之间的正常通信，并通过监测探测器将电气运行状态的数据信息传输给主机。主要数据信息包括电路的三相电流、剩余电流、温度和电压。一旦发现电气运行异常，传感器会立即通过变压器将异常参数信息传输给主机和自动报警器。*之后，自动报警器会发出报警信号，自动打开报警指示灯。工作人员可根据主机显示屏上的信息找出故障点，并做好预防电气火灾的准备。第二，CONTROL(自动控制技术)应该借助CAN总线的5C技术。、COMPUTER(计算机技术)、CHANGE(自动转换技术)、CRT(自动显示技术)、COMMU-NICATION(自动通信技术)可以促进电气火灾监测系统的自动化、智能化和数字化。

2.2 **于开发ARCM电气火灾监测系统

ARCM电气火灾监测系统*由上海安科瑞电气有限公司开发，其主要部件包括ARCM系列电气火灾监测探测器和Acrel-6000电气火灾监测系统软件，可用于民用建筑和办公建筑，是我国早的智能电气火灾监测系统。为了进一步提高电气火灾监测系统的技术质量，我们应该**于开发ARCM电气火灾监测系统，优化系统结构，并根据建筑物的具体规模和形状设计不同规模的ARCM电气火灾监测系统。

3.注意事项

在安装电气火灾监测系统时，先要注意配电系统的接地形式，其中TN系统有点接地，暴露的电气设备可以通过保护线将导体连接起来。TN-S系统的中性线(N线)和保护线(PE线)是分开的，TN-C系统和TN-C-S系统的中性线（N线）和保护线（PE线）是一体的。其次，应安装剩余电流变压器，以区分电网中的相线。PE线不应通过变压器。相线应与N线一起通过电流变压器。此外，为了合理设置电气火灾监测探测器的参数，可以使用COMPUTER（计算机技术）配置参数，并将泄漏电流值控制在500mA以内。另一方面，应加强对电气火灾监测系统的维护，定期检查系统是否有故障，如有故障，应立即进行维护。

4.安科瑞电气火灾监测系统

4.1 概述

Acre1-6000电气火灾监测系统是安科瑞电气有限公司根据现行国家规范和标准开发的全数字独立运行系统。已通过国家消防电子产品质量监督检验中心消防电子产品试验认证，并通过严格的EMC电磁兼容性试验，确保了该系列产品在低压配电系统中的安全正常运行。它们已经大规模生产，并在全国范围内得到广泛应用。该系统通过收集和监控剩余电流、过电流、过电压、温度和故障电弧等信号，实现了电气火灾的早期预防和报警

4.2 应用场合

适用于智能建筑、高层公寓、酒店、酒店、商业建筑、工矿企业、国家*点消防单位、石化、文化、教育、卫生、金融、电信等域。

4.3 系统结构

4．4系统功能

1）监控设备能接收多台探测器的剩余电流、温度信息，报警时发出声、光报警信号，同时设备上红色“报警”指示灯亮，显示屏指示报警部位及报警类型，记录报警时间，声光报警一直保持，直至按设备的“复位”按钮或触摸屏的“复位”按键远程对探测器实现复位。对于声音报警信号也可以使用触摸屏“消声”按键手动消除。

2）当被监测回路报警时，控制输出继电器闭合，用于控制被保护电路或其他设备，当报警消除后，控制输出继电器释放。

3）通讯故障报警：当监控设备与所接的任一台探测器之间发生通讯故障或探测器本身发生故障时，监控画面中相应的探测器显示故障提示，同时设备上的黄色“故障”指示灯亮，并发出故障报警声音。电源故障报警：当主电源或备用电源发生故障时，监控设备也发出声光报警信号并显示故障信息，可进入相应的界面查看详细信息并可解除报警声响。

4）当发生剩余电流、超温报警或通讯、电源故障时，将报警部位、故障信息、报警时间等信息存储在数据库中，当报警解除、排除故障时，同样予以记录。历史数据提供多种便捷、快速的查询方法。

4．5 配置方案

5.结束语

综上所述，导致电气火灾的原因主要包括漏电、绝缘层老化、短路、电火花密集、接地发生故障、电气设备自燃、接触不良和电流超负荷等。为了避免电气设备起火，维护公民的生命财产安全，则需要设计电气火灾监控系统，可以借助CAN总线完善电气火灾监控系统，推动该系统走向自动化、智能化和数字化；**于研发ARCM电气火灾监控系统，提高该系统的智能化与自动化技术含量。另一方面，要注意电气火灾监控系统的接地形式，安装好剩余电流互感器，合理设置电气火灾监控探测器的参数，并加强对电气火灾监控系统的维修。

【参考文献】

[1]孙士尉，张铁壁，谢国旗，等.基于CAN总线的高层建筑电气火灾监控系统[J].仪表技术与传感器，2011(05).

[2]刘明光.基于ZigBee无线技术的电气火灾监控系统应用设计[J].电力电子与电力传动，2010(03).

[3]罗学玲.电气火灾监控系统在轨道交通工程应用的分析[J].铁道标准设计，2012(03).

[4]吴潇俊，黄世泽，郭其一，等.基于可通信控制与保护开关的智能配电系设计[J].低压电器，2013(11).

[5]王文拓.电气火灾监控系统的设计及注意事项

[6]安科瑞消防应急照明和疏散指示系统/防火门监控系统/消防设备电源监控系统/电气火灾监控系统选型手册.2022.05版

作者简介：叶根胜，男，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为用电安全管理的研发与应用

原创作者：上海安科瑞新能源有限公司