剩余電流式電氣火災監控系統在火力發電廠的應用

張穎姣

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：本文首先指出了在火力發電廠中應用電氣火災監控系統的重要性，接著研究分析了電氣火災監控系統的應用情況，主要從 系統簡介、電氣火災原因等方面進行了分析。*后從配電箱、火災監控設備等方面介紹了應用電氣火災監控設備的注意事項。本文研究成果將對電氣火災監控系統在火力發電廠的應用起到一定的參考作用。

關鍵詞:電氣火災監控系統；火力發電；應用

0、引言

隨著科學技術的不斷進步和電力事業的快速發展，火力發電廠生產基地的規模日益擴大，電氣自動化水平也日趨提高，與此同時，對電氣火災監控的重視程度也應該隨之提高，在火力發電廠中應用電氣火災監控系統，對加強控制電氣火災的能力，保障發電廠的安全運行有重要意義。

1、電氣火災監控系統應用情況的分析

1．1引發電氣火災的原因

電氣火災通常是指用電設備、供配電設備等因出現故障而釋放高溫、電火花等熱能或者非故障性的能量，在燃燒條件成立的前提下，使自身燃燒或者燃燒其他可燃物質而引起的火災，雷電與靜電導致的火災也包括在其中。電氣火災的起因主要有：(1)短路。當電路出現短路，導致線路中電阻突然變小，電阻迅速增大，從而電路的發熱量也變大，遠遠超出了線路正常工作時所產生的熱量 ，使線路絕緣層自燃，金屬發生熔化，附近可燃物被點燃，引起火災。(2)漏電。漏電主要是因為帶電導體的絕緣被破壞，在不同的電位導體問出現非正常電流。漏電是通過熱作用和電火花來引發火災的。在有漏電問題的線路中電阻較大的位置易發熱，在接觸不好的區域可能出現火花，導致附近的可燃物燃燒，進而導致火災發生。(3)斷路。斷路引發火災主要有兩種情況，一是通電的導線在斷后掉落過程中，和接地導體接觸起火，二是帶電導線斷開時出現電火花。(4)接觸電阻過大。當電流較大時，在線路某一位置處接觸不良而導致接觸電阻過大，在這局部區域內會產生很大的熱量，導致金屬變色甚至出現熔化的現象，使導線的絕緣層發生自燃 ，同時引燃周邊的可燃物質等，導致火災的發

生。所以，在火力發電廠中，很有必要設置電氣火災監控系統，對發電廠中可能造成電氣火災的因素進行監控，及時發現可能發生的危險情況，及時排除障礙，盡量避免電氣火災的發生，避免因電氣火災而引起的損失。

1．2電氣火災監控系統簡介

電氣火災監控系統包括電氣火災監控設備與電氣火災監控探測器兩部分，它屬于早期火災探測報警系統，可以準確掌握線路中的問題與異常情況，能夠提前察覺可能發生電氣火災的狀況，及時發出警報并且提醒專業人員解決這些故障。電氣火災監控設備所發出的報警信息能夠傳送到消防控制室中的圖形顯示裝置中，而且在裝置中單獨顯示圖形，探測器有測溫式探測器、剩余電流式探測器、故障電弧式探測器等多種類型。

1．3電氣火災監控系統在火電廠應用現狀

從技術方面而言，電氣火災監控系統的普及相當有必要。隨著科學技術的不斷提高，電力自動化技術水平發展速度不斷加快，并且火力發電廠的電氣自動化技術水平也日趨發展與提高，同時，越來越多的火力發電廠更新技術，選擇采用電氣火災監控系統，電氣火災監控系統在火力發電廠中日益普及。電氣火災監控系統不但能夠進行科學的保護、監控，并且可以對計算機進行監控和保護。

1．4普及電氣火災監控技術在火電廠中的應用

在新建、改建或者擴建的火力發電廠中，要嚴格按照相關規定設計、安裝電氣火災監控系統的產品，推廣電氣火災監控技術在火力發電廠中的應用。相關單位要按照規定設計漏電火災報警系統；建設、施工單位在選購經過國家認證的電氣火災監控產品；在消防單位對火力發電廠的整治過程中，對于有電氣火災隱患的火力發電 相關單位要設計合理的電氣火災監控設備以消除潛在的電氣火災隱患，對于老化的電氣線路責令其全部更換，*終達到解除電氣火災隱患、提高電氣線路與相關設備安全運行的效果。

2、應用電氣火災監控系統的注意事項

2．1在配電柜安裝電氣火災監控裝置的要求

1)如果配電柜的內部空間有限，在安裝過程中應該選擇適合的監控探測器與剩余電流互感器，并且在制作和安裝配電柜之前，要提前安排好配電柜的內部布局及安裝次序。(2)假如電氣火災監控系統需要安裝在配電柜內，要確保探測器的報警燈光與聲音不受影響。而對于嵌入式的電氣火災探測器，盡量安裝在面板之上，使操作更加方便快捷。在配電板的面板上安裝探測控制器時，仍舊將剩余電流互感器安裝在內部，這樣既不需要添加防火監控箱，也無需改變配電箱的內部構成，能夠使配電柜既方便又美觀。

2．2電氣火災監控設備安裝規定

1)根據 火災 自動報警系統設計規范》的相關規定，探測器的工作電源可以從斷路器的進線端取出，這樣即使出現停電的現象，探測器仍然能夠正常工作，即使是斷路器的下側出現火災故障，探測器仍然能夠及時報警，對于監控系統的功能也不會有太大的影響 (停電則表明不會發生電氣火災)。(2)電氣火災監控設備和該系統的報警信號，應該按照要求設置在消防控制室或者值班室 主機的電源應該從控制中心的消防供電中選取。監控系統的各個探測器應選用現場供電的形式，電源的按入點設計在此級斷路器的上端。(3)嚴格按照國家相關標準中關于分級保護的規定進行電氣火災監控系統的設計。理解電氣用電裝置的

具體分布和各個級別的相關配電設備的情況，明確各個配電設備的位置，把監控系統探測器合理分配到對應的配電設備上，并且了解系統中探測器的數目。

2．3電氣火災監控系統使用注意事項

電氣火災監控系統在使用之后，應該注意以下幾方面：(1)電氣火災監控系統的用電應保證不間斷供電，確保在電氣火災監控探測器出現報警信號后能被專業值班人員知曉并及時排除線路或電氣設備的故障。根據 《火災自動報警系統設計規范》的相關規定，電氣火災監控探測器可以接在斷路器的進線端，選擇這種供電形式可以使布線更加方便，而且減小成本的投入，即使突然停電系統的功能也不會受到太大的影響。(2)在電氣火災監控系統安裝投入使用以后，應定期進行電氣火災監控系統及其剩余電流式電氣火災監控系統探測器的自檢測試，發現潛在隱患并及時解決，避免電氣火災監控系統因某些突發狀況導致系統不能正常工作。

3、安科瑞電氣火災監控系統

3.1概述

Acre1-6000電氣火災監控系統，是根據國家現行規范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發的全數字化獨立運行的系統，已通過國家消防電子產品質量監督檢驗中心的消防電子產品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產品在低壓配電系統中的安全正常運行，現均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。該系統通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監視，實現對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。

3.2 應用場合

適用于智能樓宇、醫院、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。

3.3 系統結構

3.4 系統功能

1）監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發出聲、光報警信號，同時設備上紅色“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，直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。

2）當被監測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

3）通訊故障報警：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生故障時，監控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障”指示燈亮，并發出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控設備也發出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

4）當發生剩余電流、超溫報警或通訊、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據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。

3.5 配置方案

應用場合	型號	產品照片	功能
消防控制室	Acrel-6000/B		適用于1~4條通信總線*多可連接256個探測器，可適用于壁掛安裝的場所。
Acrel-6000/Q		適用于大型組網，壁掛式監控主機數量較多且需集中查看的場所，主要監測壁掛主機信息。
一、二級 低壓配電	ARCM200L-Z 2		三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvar h、Hz、cos中) ， 視在電能、四象限電能計量， 單回路剩余電流監測，4路溫度監測，2路繼電器輸出，4路開關量輸入，事件記錄，內置時鐘，點陣式LCD顯示， 2路獨立RS 485/Modbus通訊
ARCM200L-J 8	8路剩余電流監測， 2路繼電器輸出， 4路開關量輸入， 事件記錄， 內置時鐘， 點陣式LCD顯示， 1路RS 485/Modbus通訊
ARCM 300-J 1		1路剩余電流監測， 4路溫度監測， 1路繼電器輸出， 事件記錄， LCD顯示， 1路RS 485/Modbus通訊
AAFD-□		檢測末端線路的故障電弧，485通訊，導軌式安裝。
ASCP 200-□		短路限流保護、過載保護、內部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監測、線纜溫度監測，1路RS 485通訊， 1路GPRS或NB無線通訊， 額定電流為0-40A可設。
	短路限流保護、過載保護、內部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監測、線纜溫度監測，1路RS485通訊，1路NB或4G無線通訊，額定電流為0-63A可設。
配套附件	AKH-0.66		測量型互感器，采集交流電流信號
AKH-0.66/L		剩余電流互感器，采集剩余電流信號
ARCM-NTC		溫度傳感器，采集線纜或配電箱體溫度

4、結束語

電氣火災監控系統可以對電氣火災、電氣事故等進行有效的監控，及時發現安全隱患，減少電氣事故的發生，降低電氣火災所造成的危害。在火力發電廠中應用電氣火災監控系統，能夠有效地監控發電廠的安全情況，及時發現存在的安全隱患，對于發現的電氣火災隱患合理分析，妥善解決，確保火力發電廠安全運行，為我們的生活服務。

【參考文獻】

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安科瑞消防應急照明和疏散指示系統/防火門監控系統/消防設備電源監控系統/電

氣火災監控系統選型手冊. 2022.05版

[6] 許中川.淺析電氣火災監控系統在火力發電廠的應用

審核編輯 黃宇