安科瑞电气股份有限公司

张小莉

（安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定）

摘要：近年来，石化企业的电气设计以及施工过程中的电气安全问题受到了社会各界的广泛关注，电气安全防范层次也有了很大的提高，但各类电气安全事故时有发生。据测算，仅略大于0.5安的电流所产生的电弧稳定即可瞬间上升2000~3000摄氏度，足以引燃任何可燃物，造成安全事故。本文通过介绍安科瑞Acrel-6000/B电气火灾监控系统在广西玉柴石油化工有限公司6万吨年MTBE装置原料预处理技改项目中的应用，简析相关国家标准和设计规范，概述电气火灾监测系统在电气火灾预防方面的具体架构以及其优越性。

关键词：化工；电气火灾；广西玉柴；安科瑞；

0.前言

   近十年的火灾事故中，电气火灾居首位，且年均发生次数占火灾年均总发生次数的27%，占重特大火灾总发生次数的80%，且损失占火灾总损失的53%，而发达国家每年电气火灾发生次数占总火灾发生次数的8%~13%。事实上，电气火灾已成为消防安全的主要致灾因素，不仅次数多、损失大，而且多年来一直居高不下。商业酒店人员来往密集、流动性大、公共关注度高，其配电系统电气火灾的预防显得更加重要。

   本项目作为石化类项目其主要的电气安全难点为以下几个方面：

   (1)电气火灾一般初起于电气柜、电缆桥架等内部，当火蔓延至设备及电缆表面时，已形成较大火势，此时火势往往不容易被控制，故而预防便十分重要。

   (2)由于短路而产生的电弧容易引燃易燃物，而石化生产环境中又拥有大量的易燃物，故本项目中的电气安全就显得十分重要。

   安科瑞电气股份有限公司自主研发的研发的安科瑞Acrel-6000/B电气火灾监控系统能够实时监测各个重要回路的漏电流等参量来实现电气火灾的预防。本系统后台在显示各个探测点位数据的同时，还提供越限声光报警、人性化的界面等功能。本系统实现了配电系统的24小时无人实时监控，减少了人力成本，提高了电气火灾隐患的排除效率。

   本文就电气火灾系统在广西玉柴石油化工有限公司6万吨年MTBE装置原料预处理技改项目中的应用，简单介绍安科瑞Acrel-6000/B电气火灾系统的实际应用和其实际意义。

1.项目概况

   广西玉柴石油化工有限公司一套产能6万吨/年MTBE装置于2011年8月份投产。这是继珠海宝塔石化、广州诚恒化工及惠州中创之后第四家MTBE民营生产企业。

   现针对本项目厂区内的重要配电柜设计一套电气火灾监控系统，监测其配电回路的漏电流等电参量，确保其整个配电系统的电气安全。

   针对本项目的特性，在厂区配电系统中的重要回路安装安科瑞研发的ARCM系列剩余电流式电气火灾监控探测器。电气火灾监控系统须实时监测重要回路的剩余电流值、箱体回路的实时温度，监测的数据实时传输至后台主机，当发生剩余电流值越限、温度越限时，后台能进行声光报警，同时后台能够和消防火灾报警系统实现消防联动。

2.参照标准

   鉴于公共建筑以及相关场所发生火灾容易造成人员生命财产损失。为了加大电气火灾监控防范的力度，近年来，国家相继制订或修改了一批相关标准规范。相关的标准规范已经对电气火灾监控系统提出了具体的要求，本项目中选用的安科瑞Acrel-6000/B电气火灾系统的设计参照的标准主要有：

   (1)GB50045-95(2005版)《高层民用建筑设计防火规范》，其中在条文9.5.1里规定:高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统。

   (2)国家标准《建筑电气火灾预防要求和检测方法》有关条文也明确要求“应在电源进线端设置自动切断电源或报警的剩余电流动作保护器。

   (3）电气火灾监控系统的产品应满足:GB14287.1-2005《电气火灾监控设备》、 GB14287.2-2005《剩余电流式电气火灾监控探测器》、GB14287.3-2005《测温式电气火灾监控探测器》

   (4)电气火灾监控系统的安装和运行应满足GB13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》

   (5)电气火灾监控系统的供电应满足GB50052《供配电系统设计规范》的要求

   (6)电气火灾监控系统的设计应满足《电气火灾监控系统的设计方法》的要求(暂行规定)

3.系统架构及设计

 电气火灾监控系统拓扑图

(1)站控管理层

   站控管理层针对电气火灾监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，也是系统的最上层部分。安科瑞电气火灾监控系统主机充分考虑到用户的操作习惯，和持续稳定运行，参照的相应的国家标准和规范。主机主要由监控软件、触摸屏、UPS电源、打印机等设备组成。将现场的各类数据信息进行计算、分析、处理，并以图形、数显、声音、指示灯等方式反应给终端管理人员。使管理人员能够实时掌握系统动态，且实现故障信息可追循，信息可导出等功能。

   鉴于本项目中仪表点位以及数据量的规模，现为项目配置安科瑞Acrel-6000/B主机，本主机的具体参数见下文介绍。

(2)网络通讯层

   本项目中的所有仪表须严格按照手拉手的形式连接，且所有的通讯总线须沿着弱电桥架铺设。本项目的仪表分布在楼层强电间电气火灾监控探测。

   本项目的数据总线设计为两根总线，独立的总线便于后期系统的维护，发生漏电流报警时也可以根据后期我方提供的点检表快速定位故障回路，快速排除故障。

   现场电气火灾探测器通过双绞线（ZR-RVSP2*1.0）以手拉手方式进行通讯连接，每根总线的仪表数量在20只左右。

4.系统特点和工作原理

   鉴于本项目的规模，以及本项目电气火灾检测点位的实际情况。无论在终端剩余电流探测器还是后台主机都是根据本项目的实际情况来进行设计的。

   4.1本项目的系统特点可总结为一下3点：

   (1)终端探测器选用嵌入式电气火灾探测器，方便安装、节省成本、便于后期维护。

   (2)RS485总线连接方便，可操作性强。总线布线时走的是弱电桥架，不会受到强电的影响，确保的整个系统的通讯稳定。

   (3)考虑到本项目中仪表数据量，客户要求。本项目的主机选用壁挂式。壁挂式主机界面简洁，系统操作方便，适合本项目中的配电间环境和客户的相关操作要求。 

5.系统设计注意事项和方法

   5.1电气火灾监控系统主要监测剩余电流和温度两类对象，在设计时应注意的基本要点

   (1)关于剩余电流

   由于剩余电流监测的原理采用了基尔霍夫电流定律，所以，对所应用的低压配电系统形式有一定要求。目前，可以应用剩余电流互感器的低压配电系统有：TT系统，IT系统，TN-S系统，不能使用在TN-C系统中。对将要设计安装电气火灾监控系统的用户，不管是新工程或旧工程改造项目，首先要调查核实该用户低压配电系统的系统接地形式是什么，否则，设计安装剩余电流互感器的点位进行检测是根本无法施行的。

6.系统参数的配置

6.1报警值设置范围

   本项目中现场仪表的剩余电流报警值设置在300mA，关于剩余电流值的设置在相关的国家标准都有详细的规定。

   依据国家标准GB14287.2-2005中的规定，剩余电流式电气火灾监控探测器的报警值设置范围在20~1000mA之间。按此要求，一般把电源总进线处的剩余电流动作值定为400~800mA，电源分支线路上的剩余电流动作值定为100~400mA.一般在实际现场，设置剩余电流式电气火灾监控探测器的报警值，具体地说应不小于被保护电气线路和设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍，且不大于1000mA。电气火灾探测器的报警设定值应考虑配电系统及用电设备的正常泄漏电流。

7.主要设备参数

   上海交通大学包兆龙图书馆项目电气火灾监控系统由电气火灾监控装置Acrel-6000/B、漏电火灾探测器ARCM200L-J1、漏电流互感器AKH-0.66L组成。关于仪表和互感器在此就不多做介绍，相关资料可登陆安科瑞官网http://www.acrel.cn查询。

7.1主要技术参数 

电源：

(1)额定工作电压AC220V（-15% ～ +10%）

(2)备用电源：主电源欠压或停电时，维持监控设备工作时间 ≥4小时

工作制： 24小时工作制

通讯方式：RS485总线通讯，Modbus-RTU通信协议，传输距离1.2km，可通过中继器延长通讯传输距离

监控容量：

(1)监控设备最高可监控1024（须定制）个监控单元（探测器）

(2)可配接ARCM系列监控探测器

监控报警项目：

(1)剩余电流故障（漏电）：故障单元属性（部位、类型）

(2)温度报警（超温）： 故障单元属性（部位、类型）

(3)电流故障（过流）： 故障单元属性（部位、类型）

监控报警响应时间： ≤30s 

监控报警声压级（A计权）：≥70dB／1m

监控报警光显示：红色LED指示灯，红色光报警信号应保持，直至手动复位 

监控报警声信号：可手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动

故障报警项目：

(1)监控设备与探测器之间的通讯连接线发生断路或短路

(2)监控设备主电源欠压或断电

(3)给电池充电的充电器与电池之间的连接线发生断路或短路

故障报警响应时间：≤100s 

监控报警声压级（A计权）：≥70dB／1m

监控报警光显示：黄色LED指示灯，黄色光报警信号应保持至故障排除

故障报警声信号：可手动消除，当再次有报警信号输入时，能再次启动

故障期间，非故障回路的正常工作不受影响

控制输出：

报警控制输出：1组常开无源触点，容量：AC250V 3A或DC30V 3A

自检项目：

指示灯检查：

(1)报警、故障、运行、主电源、备用电源指示灯 

(2)显示屏检查

(3)音响器件检查 

自检耗时 ≤60s 

事件记录：

(1)记录内容：记录类型、发生时间、探测器编号、区域、故障描述，可存储记录不少于2万条

(2)记录查询：根据记录的日期、类型等条件查询

操作分级：

(1)日常值班级：实时状态监视、事件记录查询

(2)监控操作级：实时状态监视、事件记录查询、探测器远程复位、设备自检

(3)系统管理级：实时状态监视、事件记录查询、探测器远程复位、设备自检，监控设备系统参数查询、监控设备各模块单独检测、操作员添加与删除

使用环境条件：

(1)工作场所：消防控制室内、有人值班的变配电所（配电室）、有人值班的房间内墙壁上

(2)工作环境温度：0℃～40℃

(3)工作环境相对湿度：5%～95%RH

(4) 海拔高度：≤2500m

参考文献

[1].任致程 周中. 电力电测数字仪表原理与应用指南[M]. 北京. 中国电力出版社. 2007. 4

[2].周中.电力仪表在大型商业酒店电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气 2010. 6

作者简介

张小莉，女，本科。任职单位：现任职于安科瑞电气股份有限公司
联系电话：021-59104852，手机：18702111813，QQ：2880157855