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400-9904-119電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)從投入市場的那一天起，就受到了各界的廣泛關(guān)注。因為在我國電氣火災(zāi)發(fā)生的數(shù)量長時間以來居高不下，已經(jīng)是一個影響我國國民經(jīng)濟發(fā)展的一個不容忽視的嚴重問題。在消防監(jiān)督部門的大力支持下，在科研部門和生產(chǎn)廠家的不懈努力下，經(jīng)過近十年的發(fā)展，電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備已逐漸走進了用戶，發(fā)揮了越來越大的作用，并逐步取得了相關(guān)部門和社會的認可。
2008年北京第二十九屆奧運會將是一次規(guī)?？涨暗捏w育盛會，保障奧運會的安全是成功舉辦奧運會的首要問題。有效地防止電氣火災(zāi)的發(fā)生，保證廣大觀眾和運動員的安全，維護我國的國家利益，是我們消防科技人員義不容辭的責任。
本屆奧運會共有5個場館和國家會議中心采用了HBZH-1000電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備，為了保證監(jiān)控產(chǎn)品的可靠性和安全性，使設(shè)備真正發(fā)揮應(yīng)有的作用，我們進行了精心準備、精心設(shè)計、精心制造，下面把電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)在奧運場館的應(yīng)用情況做一個簡單介紹。
1、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)簡介
1.1電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的組成
HBZH-1000型電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由漏電（包括電流）探頭、探測控制器和監(jiān)控設(shè)備三部分組成。探測控制器與漏電（電流）探頭需配套使用。所有需要監(jiān)控的電路分支點均安裝，探測控制器均并聯(lián)于二總線上，監(jiān)控設(shè)備由一臺工業(yè)控制用PC機及外圍設(shè)備組成。
專用管理軟件能實時動態(tài)地顯示各個監(jiān)控點的工作情況，值班人員在控制中心通過觀察計算機屏幕就可以了解所有監(jiān)控點的工作情況。監(jiān)控設(shè)備具有龐大的數(shù)據(jù)庫，能夠存儲配電系統(tǒng)產(chǎn)生的所有情況記錄，便于有關(guān)人員查詢和分析。
1.2電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)及特點
1.2.1．主機工作電源：220V50Hz
1.2.2.備用電源：斷電無縫接續(xù)，不小于8小時（進口免維護長壽命松下電池，并具有短路、開路、過/欠電壓、過充電/過放電保護）
1.2.3.具有開機自檢功能和隨機自檢功能及手動檢查功能
1.2.4.海量存儲數(shù)據(jù)庫，可以在頻繁的報警和操作情況下，保持三年內(nèi)的所有數(shù)據(jù)，任何人不能進行修改的"黑匣子"功能。
1.2.5.大屏幕17"CRT（或11"LCD）顯示器，全漢字顯示，操作簡單
1.2.6.具有聲音報警和報警指示燈
1.2.7.三級密碼不同級別的操作（可以簡化）
1.2.8.剩余電流值的設(shè)定，可以在現(xiàn)場迭加正常剩余電流值后進行現(xiàn)場的設(shè)定（配合本公司生產(chǎn)的剩余電流發(fā)生器）0-2000mA設(shè)定
1.3分布智能的監(jiān)控方式
每個探測控制器均采用單片機控制，是一種具有自主判斷能力的智能型設(shè)備，其根據(jù)工作電流和漏電情況自動決定是否預(yù)警、報警等，并通過通信二總線把報警情況上報監(jiān)控設(shè)備。
1.4二總線通信
二總線通信是現(xiàn)場總線的一種形式，通信協(xié)議可以公開，以便與其他通信系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。二總線的通信距離一般為2000米，需要更長距離時可以增加通信?？?，使通信距離成倍增加，但是通信時間要延長，一般以不超過4000米為合適。
1.5安裝與調(diào)試
安裝簡單是一個產(chǎn)品是否成熟的標志，在不斷的安裝與探索中，HBZH-1000系統(tǒng)的漏電（電流）探頭產(chǎn)品形成了兩大系列，即閉環(huán)式和開環(huán)式。閉環(huán)式的漏電（電流）探頭的磁路不斷開，探測精度高（誤差：±0.5%)、線性好且漏磁小但不便于安裝；開環(huán)漏電（電流）探頭的磁路是斷開的，有一定的漏磁，且精度比閉環(huán)式的低（誤差：±1.0%)，但是便于安裝，因此應(yīng)針對不同的使用情況選擇采用。對于改造建筑，由于供配電系統(tǒng)已投入使用，如果采用閉環(huán)電流探頭，則安裝時必須斷電，而且費工費時，因此更適合采用開環(huán)探頭。對于新建建筑，則更適合采用閉環(huán)探頭。
為了使設(shè)備安裝在現(xiàn)場的調(diào)試更加方便，我們還研發(fā)了便攜式漏電電流發(fā)生器。該發(fā)生器的漏電電流可以在0－2000mA之間任意調(diào)節(jié)，大大縮短了設(shè)備的調(diào)試時間，增加了設(shè)備的可靠性和使用的靈活性。
2、使用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)時常見問題的解決方法
2.1正常漏電和故障漏電
由于供電線路和用電設(shè)備中存在著分布電感和分布電容，交流電流通過這些分布電感、電容時就會形成漏電電流，但這是正常的漏電電流，無法避免。故障漏電則與正常漏電截然不同，它是由于設(shè)備中的絕緣損壞使火線和地（外殼）之間部分或全部短路造成的，是一種嚴重的故障現(xiàn)象，是可能造成電氣火災(zāi)的重要原因，也是我們要竭力避免的，即使不能避免也應(yīng)迅速報警以便及時進行處理，這樣才能減少或防止發(fā)生電氣火災(zāi)的危險。
正常漏電電流是穩(wěn)定的、基本不變的，因為分布電感、分布電容是基本不變的。故障漏電是因絕緣損壞而造成的，隨著時間的推移絕緣損壞將進一步嚴重，絕緣電阻逐漸下降，故障漏電電流會逐漸加大，這是正常漏電和故障漏電的最大區(qū)別。
根據(jù)這兩種電流變化的區(qū)別，在大量測得數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立了電流變化的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)這種數(shù)學(xué)模型進行控制軟件的編制，并在實際應(yīng)用中取得較好的效果，使誤報警數(shù)量得以減少。
2.2雙路電源供電中PE線共接和N線共接造成的漏電誤報警
在雙路電源供電系統(tǒng)里，雙路的PE線和N線都要分別接在一起，這導(dǎo)致雙路供電的系統(tǒng)會發(fā)生一種特殊的漏電現(xiàn)象。當其中的一個回路已經(jīng)停止供電時，其漏電監(jiān)控設(shè)備會顯示該回路有漏電電流，用鉗型電流表測量該回路的N線電流時，發(fā)現(xiàn)確有電流存在。該回路開關(guān)已經(jīng)斷開，A、B、C三相沒有電流，所以N線的電流會使漏電探測器誤認為存在漏電流。究其原因，是因為雙路電源供電的兩條N線是直接連接在一起的，即使一路電源停電，但是另一路還在供電，其N線中存在電流時，會流入另一路的N線中，導(dǎo)致停電回路N線還有電流存在，它將導(dǎo)致停電回路漏電流值超過報警設(shè)定值，使電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備報警，但實際上這是個誤報警。
在沒有安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的供電系統(tǒng)中是沒有任何問題的,但是在安裝了電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的供電系統(tǒng)中這個問題就會很突出,為了解決這個問題我們提出以下辦法:
因為兩路供電的N線必須要接在一起，所以切換開關(guān)一定要采用4極開關(guān)，在切換時要使N線與A、B、C三相火線同時切換，可以保證備用供電系統(tǒng)中的N線與另一路正在使用的供電系統(tǒng)的N線完全分離，這個問題也就迎刃而解了。
2.3電磁干擾
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)工作在強電系統(tǒng)，能否有效抵抗強電磁場的干擾是穩(wěn)定可靠工作的前提。據(jù)實地測量，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝地點具有以下特點：50Hz工頻電磁場的強度很大，影響也最大，部分場合還有諧波及高頻電磁波的干擾，是供電系統(tǒng)中的非線性設(shè)備和附近的手機轉(zhuǎn)發(fā)器等高頻設(shè)備產(chǎn)生的。
采取把信號懸浮的方法，雙端輸入、雙端輸出，傳輸信號用的二總線采用雙絞線，可以有效避免50Hz交流電磁場的干擾。
對于諧波和高頻電磁波的干擾，采用的是"屏蔽"加"濾波"的方法。因為高頻干擾是外部干擾，所以首先要做好"屏蔽"，使干擾信號不能進入電路內(nèi)部；對于沿供電電源線路進入內(nèi)部的諧波干擾，采取在電源進線上增加多節(jié)多頻譜濾波器的辦法予以濾除。
3、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在奧運場館中的應(yīng)用
本屆奧運會，共有5個場館和會議中心使用了我們生產(chǎn)的HBZH-1000型電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)，如下表所示。
場館名稱 系統(tǒng)型號 系統(tǒng)容量 奧運會網(wǎng)球中心 HBZH-1000（漏電） 228 奧運會曲棍球球場 HBZH-1000（電流/漏電） 46 奧運會沙灘排球球場 HBZH-1000（漏電） 38 奧運會小輪車賽場 HBZH-1000（電流/漏電） 56 奧運會射箭賽場 HBZH-1000（電流/漏電） 45 國家會議中心 HBZH-1000（電流/漏電） 68
3.1針對性考慮
為了使安裝在奧運場館的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)能夠萬無一失地可靠工作，我們從以下3個方面做了精心的改進。
3.1.1加強防潮措施
考慮到奧運會在夏季召開，而北京的8月又是一個高溫多雨的季節(jié)，室內(nèi)外的濕度都很大，再加上高溫潮濕天氣很容易造成電子設(shè)備的失效。因此，我們在監(jiān)控設(shè)備、探測器的電路板怕潮濕的薄弱環(huán)節(jié)上加強了防潮措施，在電路板的易發(fā)熱部位采用了能耐受更高溫度的元器件，保證在高溫、高濕的工作環(huán)境下能連續(xù)穩(wěn)定正常工作。
3.1.2提高探頭耐壓等級
電流和漏電電流探頭與帶有高電壓的導(dǎo)線或銅排緊密接觸，這些探頭的絕緣如稍有缺陷，就會在高溫、潮濕等惡劣條件暴露其弱點，造成電壓擊穿損壞，因此要特別重視電流和漏電電流探頭的耐壓的問題。為了提高電流和漏電電流探頭的耐高電壓性能，對緊密接觸三相高壓火線的探頭采用灌注環(huán)氧樹脂的方式，把探頭全部密封，使探頭的耐壓等級從國家標準規(guī)定的2000V提高至5000V，這樣一來，電流和漏電電流探頭的耐壓性和可靠性得到了明顯提高。
3.1.3提高抗干擾能力
為了提高監(jiān)控設(shè)備的抗干擾性能，不但在硬件上從監(jiān)控設(shè)備內(nèi)部加強了屏蔽并在電路上增加了多種濾波器，提高了對外界的電磁場干擾和廣譜甚高頻、特高頻干擾的濾除性能，而且還在軟件上采取了許多行之有效的抗干擾措施。通過以上的幾項切實有效的技術(shù)改進，保證了奧運場館的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備以更高的安全等級運行。
3.2應(yīng)用實例
下面以奧運網(wǎng)球中心為例，對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在奧運場館的應(yīng)用情況做一簡單介紹：
3.2.1基本情況
奧運網(wǎng)球中心可以容納運動員、觀眾和工作人員多達3萬人。場地為雙路高壓供電，一路高壓接入華北電管局的華北電網(wǎng)，另一路接入北京地區(qū)高壓電網(wǎng)，除此以外還備有自發(fā)電裝置。
場地的用電包括兩個方面：照明和動力。照明用電主要是場地的燈光照明，采用新一代電光源，照度高、功率大，設(shè)備的數(shù)量多。動力用電主要是冷卻塔、中央空調(diào)、風(fēng)機、排污泵和大型電動器具等。
3.2.2應(yīng)用分析
網(wǎng)球項目是露天比賽，占地面積大，用電設(shè)備分散?？偱潆娛椅挥谥行馁悎霰眰?cè)100m處，距離最遠端的配電柜有1000m。
配電系統(tǒng)為TN-C-S系統(tǒng)，為三相五線制、四級結(jié)構(gòu)，用電末端安裝帶漏電單相雙極空氣開關(guān)，在二級、三級開關(guān)上均安裝漏電探頭，以此計算，共需要漏電探頭228個，通信最遠距離為1000米，是一個中等規(guī)模的電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)。在二級、三級空氣斷路器的下端安裝閉合式漏電探頭，沒有設(shè)計安裝電流探頭。二級開關(guān)采用額定電流200A的空氣斷路器，三級開關(guān)均為額定電流100A的空氣斷路器。為了配合這種配置情況，在200A的下端采用的是50mm2導(dǎo)線，設(shè)計采用直徑100mm穿線孔徑的漏電探頭可以保證四根導(dǎo)線的順利穿過。在100A開關(guān)的下端采用25mm2導(dǎo)線，采用直徑為48mm穿線孔徑的漏電探頭可以保證四根導(dǎo)線的順利穿過。
二級開關(guān)處的漏電額定報警值為400mA，設(shè)定的報警延時時間為3秒；在三級開關(guān)處的漏電額定報警值設(shè)定為200mA，設(shè)定的報警延時時間為1秒。
