剩余电流式电气火灾监控系统在火力发电厂的应用
张颖姣
安科瑞电气股份有限公司上海嘉定 201801
摘要：本文首先指出了在火力发电厂中应用电气火灾监控系统的重要性，接着研究分析了电气火灾监控系统的应用情况，主要从 系统简介、电气火灾原因等方面进行了分析。*后从配电箱、火灾监控设备等方面介绍了应用电气火灾监控设备的注意事项。本文研究成果将对电气火灾监控系统在火力发电厂的应用起到一定的参考作用。
关键词:电气火灾监控系统；火力发电；应用
0、引言
随着科学技术的不断进步和电力事业的快速发展，火力发电厂生产基地的规模日益扩大，电气自动化水平也日趋提高，与此同时，对电气火灾监控的重视程度也应该随之提高，在火力发电厂中应用电气火灾监控系统，对加强控制电气火灾的能力，保障发电厂的安全运行有重要意义。
1、电气火灾监控系统应用情况的分析
1．1引发电气火灾的原因
电气火灾通常是指用电设备、供配电设备等因出现故障而释放高温、电火花等热能或者非故障性的能量，在燃烧条件成立的前提下，使自身燃烧或者燃烧其他可燃物质而引起的火灾，雷电与静电导致的火灾也包括在其中。电气火灾的起因主要有：(1)短路。当电路出现短路，导致线路中电阻突然变小，电阻迅速增大，从而电路的发热量也变大，远远超出了线路正常工作时所产生的热量 ，使线路绝缘层自燃，金属发生熔化，附近可燃物被点燃，引起火灾。(2)漏电。漏电主要是因为带电导体的绝缘被破坏，在不同的电位导体问出现非正常电流。漏电是通过热作用和电火花来引发火灾的。在有漏电问题的线路中电阻较大的位置易发热，在接触不好的区域可能出现火花，导致附近的可燃物燃烧，进而导致火灾发生。(3)断路。断路引发火灾主要有两种情况，一是通电的导线在断后掉落过程中，和接地导体接触起火，二是带电导线断开时出现电火花。(4)接触电阻过大。当电流较大时，在线路某一位置处接触不良而导致接触电阻过大，在这局部区域内会产生很大的热量，导致金属变色甚至出现熔化的现象，使导线的绝缘层发生自燃 ，同时引燃周边的可燃物质等，导致火灾的发
生。所以，在火力发电厂中，很有必要设置电气火灾监控系统，对发电厂中可能造成电气火灾的因素进行监控，及时发现可能发生的危险情况，及时排除障碍，尽量避免电气火灾的发生，避免因电气火灾而引起的损失。
1．2电气火灾监控系统简介
电气火灾监控系统包括电气火灾监控设备与电气火灾监控探测器两部分，它属于早期火灾探测报警系统，可以准确掌握线路中的问题与异常情况，能够提前察觉可能发生电气火灾的状况，及时发出警报并且提醒专业人员解决这些故障。电气火灾监控设备所发出的报警信息能够传送到消防控制室中的图形显示装置中，而且在装置中单独显示图形，探测器有测温式探测器、剩余电流式探测器、故障电弧式探测器等多种类型。
1．3电气火灾监控系统在火电厂应用现状
从技术方面而言，电气火灾监控系统的普及相当有必要。随着科学技术的不断提高，电力自动化技术水平发展速度不断加快，并且火力发电厂的电气自动化技术水平也日趋发展与提高，同时，越来越多的火力发电厂更新技术，选择采用电气火灾监控系统，电气火灾监控系统在火力发电厂中日益普及。电气火灾监控系统不但能够进行科学的保护、监控，并且可以对计算机进行监控和保护。
1．4普及电气火灾监控技术在火电厂中的应用
在新建、改建或者扩建的火力发电厂中，要严格按照相关规定设计、安装电气火灾监控系统的产品，推广电气火灾监控技术在火力发电厂中的应用。相关单位要按照规定设计漏电火灾报警系统；建设、施工单位在选购经过国家认证的电气火灾监控产品；在消防单位对火力发电厂的整治过程中，对于有电气火灾隐患的火力发电 相关单位要设计合理的电气火灾监控设备以消除潜在的电气火灾隐患，对于老化的电气线路责令其全部更换，*终达到解除电气火灾隐患、提高电气线路与相关设备安全运行的效果。
2、应用电气火灾监控系统的注意事项
2．1在配电柜安装电气火灾监控装置的要求
1)如果配电柜的内部空间有限，在安装过程中应该选择适合的监控探测器与剩余电流互感器，并且在制作和安装配电柜之前，要提前安排好配电柜的内部布局及安装次序。(2)假如电气火灾监控系统需要安装在配电柜内，要确保探测器的报警灯光与声音不受影响。而对于嵌入式的电气火灾探测器，尽量安装在面板之上，使操作更加方便快捷。在配电板的面板上安装探测控制器时，仍旧将剩余电流互感器安装在内部，这样既不需要添加防火监控箱，也无需改变配电箱的内部构成，能够使配电柜既方便又美观。
2．2电气火灾监控设备安装规定
1)根据 火灾 自动报警系统设计规范》的相关规定，探测器的工作电源可以从断路器的进线端取出，这样即使出现停电的现象，探测器仍然能够正常工作，即使是断路器的下侧出现火灾故障，探测器仍然能够及时报警，对于监控系统的功能也不会有太大的影响 (停电则表明不会发生电气火灾)。(2)电气火灾监控设备和该系统的报警信号，应该按照要求设置在消防控制室或者值班室 主机的电源应该从控制中心的消防供电中选取。监控系统的各个探测器应选用现场供电的形式，电源的按入点设计在此级断路器的上端。(3)严格按照国家相关标准中关于分级保护的规定进行电气火灾监控系统的设计。理解电气用电装置的
具体分布和各个级别的相关配电设备的情况，明确各个配电设备的位置，把监控系统探测器合理分配到对应的配电设备上，并且了解系统中探测器的数目。
2．3电气火灾监控系统使用注意事项
电气火灾监控系统在使用之后，应该注意以下几方面：(1)电气火灾监控系统的用电应保证不间断供电，确保在电气火灾监控探测器出现报警信号后能被专业值班人员知晓并及时排除线路或电气设备的故障。根据 《火灾自动报警系统设计规范》的相关规定，电气火灾监控探测器可以接在断路器的进线端，选择这种供电形式可以使布线更加方便，而且减小成本的投入，即使突然停电系统的功能也不会受到太大的影响。(2)在电气火灾监控系统安装投入使用以后，应定期进行电气火灾监控系统及其剩余电流式电气火灾监控系统探测器的自检测试，发现潜在隐患并及时解决，避免电气火灾监控系统因某些突发状况导致系统不能正常工作。
3、安科瑞电气火灾监控系统
3.1概述
Acre1-6000电气火灾监控系统，是根据国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，已通过国家消防电子产品质量监督检验中心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安全正常运行，现均已批量生产并在全国得到广泛地应用。该系统通过对剩余电流、过电流、过电压、温度和故障电弧等信号的采集与监视，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、温度和故障电弧等超标的配电回路;并根据用户的需求，还可以满足与AcreIEMS企业微电网管理云平台或火灾自动报警系统等进行数据交换和共享。
3.2 应用场合
适用于智能楼宇、医院、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。
3.3 系统结构
3.4 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。
3.5 配置方案
| 应用场合 | 型号 | 产品照片 | 功能 |
| 消防控制室 | Acrel-6000/B |
 |
适用于1~4条通信总线*多可连接256个探测器，可适用于壁挂安装的场所。 |
| Acrel-6000/Q |
 |
适用于大型组网，壁挂式监控主机数量较多且需集中查看的场所，主要监测壁挂主机信息。 | |
|
一、二级 低压配电 |
ARCM200L-Z 2 |
 |
三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvar h、Hz、cos中) ， 视在电能、四象限电能计量， 单回路剩余电流监测，4路温度监测，2路继电器输出，4路开关量输入，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示， 2路独立RS 485/Modbus通讯 |
| ARCM200L-J 8 | 8路剩余电流监测， 2路继电器输出， 4路开关量输入， 事件记录， 内置时钟， 点阵式LCD显示， 1路RS 485/Modbus通讯 | ||
| ARCM 300-J 1 |
 |
1路剩余电流监测， 4路温度监测， 1路继电器输出， 事件记录， LCD显示， 1路RS 485/Modbus通讯 | |
| AAFD-□ |
 |
检测末端线路的故障电弧，485通讯，导轨式安装。 | |
| ASCP 200-□ |
 |
短路限流保护、过载保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测，1路RS 485通讯， 1路GPRS或NB无线通讯， 额定电流为0-40A可设。 | |
 |
短路限流保护、过载保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测，1路RS485通讯，1路NB或4G无线通讯，额定电流为0-63A可设。 | ||
| 配套附件 | AKH-0.66 |
 |
测量型互感器，采集交流电流信号 |
| AKH-0.66/L |
 |
剩余电流互感器，采集剩余电流信号 | |
| ARCM-NTC |
 |
温度传感器，采集线缆或配电箱体温度 |
4、结束语
电气火灾监控系统可以对电气火灾、电气事故等进行有效的监控，及时发现安全隐患，减少电气事故的发生，降低电气火灾所造成的危害。在火力发电厂中应用电气火灾监控系统，能够有效地监控发电厂的安全情况，及时发现存在的安全隐患，对于发现的电气火灾隐患合理分析，妥善解决，确保火力发电厂安全运行，为我们的生活服务。
【参考文献】
王伟民.电气火灾监控系统在实际应用中的探讨[A].中国科学技术协 会、重庆市人民政府. 自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3) [C].中国科学技术协会、重庆市人民政府：,2009:4.
程玮.浅谈电气火灾监控系统的应用[J].科技致富向导，2011,20:358.
高金玉.基于CAN总线控制的电气火灾监控系统[D].山东大学，2011.
曹剑锋，章繁.火力发电厂电气火灾的防范及火灾自动报警系统研究 [J].中国高新技术企业，2014,13:40-41.
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
[6] 许中川.浅析电气火灾监控系统在火力发电厂的应用
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