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引言

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)從投入市場(chǎng)的那一天起，就受到了各界的廣泛關(guān)注。因?yàn)樵谖覈?guó)電氣火災(zāi)發(fā)生的數(shù)量長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)居高不下，已經(jīng)是一個(gè)影響我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)不容忽視的嚴(yán)重問(wèn)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(guò)近十年的發(fā)展，電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備已逐漸走進(jìn)了用戶，發(fā)揮了越來(lái)越大的作用，并逐步取得了相關(guān)部門和社會(huì)的認(rèn)可。

　　2008年北京第二十九屆奧運(yùn)會(huì)將是一次規(guī)模空前的體育盛會(huì)，保障奧運(yùn)會(huì)的安全是成功舉辦奧運(yùn)會(huì)的首要問(wèn)題。有效地防止電氣火災(zāi)的發(fā)生，保證廣大觀眾和運(yùn)動(dòng)員的安全，維護(hù)我國(guó)的國(guó)家利益，是我們消防科技人員義不容辭的責(zé)任。

　　本屆奧運(yùn)會(huì)共有5個(gè)場(chǎng)館和國(guó)家會(huì)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(jìn)行了精心準(zhǔn)備、精心設(shè)計(jì)、精心制造，下面把電氣防火監(jiān)控系統(tǒng)在奧運(yùn)場(chǎng)館的應(yīng)用情況做一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。

1、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)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(cè)控制器和監(jiān)控設(shè)備三部分組成。探測(cè)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(diǎn)均安裝，探測(cè)控制器均并聯(lián)于二總線上，監(jiān)控設(shè)備由一臺(tái)工業(yè)控制用PC機(jī)及外圍設(shè)備組成。

　　專用管理軟件能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地顯示各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的工作情況，值班人員在控制中心通過(guò)觀察計(jì)算機(jī)屏幕就可以了解所有監(jiān)控點(diǎn)的工作情況。監(jiān)控設(shè)備具有龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠存儲(chǔ)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(diǎn)

１．主機(jī)工作電源：220V50Hz

2.備用電源：斷電無(wú)縫接續(xù)，不小于8小時(shí)（進(jìn)口免維護(hù)長(zhǎng)壽命松下電池，并具有短路、開路、過(guò)/欠電壓、過(guò)充電/過(guò)放電保護(hù)）

3.具有開機(jī)自檢功能和隨機(jī)自檢功能及手動(dòng)檢查功能

4.海量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以在頻繁的報(bào)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(jìn)行修改的”黑匣子“功能。

5.大屏幕17”CRT（或11"LCD）顯示器，全漢字顯示，操作簡(jiǎn)單

6.具有聲音報(bào)警和報(bào)警指示燈

7.三級(jí)密碼不同級(jí)別的操作（可以簡(jiǎn)化）

8.剩余電流值的設(shè)定，可以在現(xiàn)場(chǎng)迭加正常剩余電流值后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(gè)探測(cè)控制器均采用單片機(jī)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(dòng)決定是否預(yù)警、報(bào)警等，并通過(guò)通信二總線把報(bào)警情況上報(bào)監(jiān)控設(shè)備。

1.4二總線通信

　　二總線通信是現(xiàn)場(chǎng)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(zhǎng)距離時(shí)可以增加通信模快，使通信距離成倍增加，但是通信時(shí)間要延長(zhǎng)，一般以不超過(guò)4000米為合適。

1.5安裝與調(diào)試

　　安裝簡(jiǎn)單是一個(gè)產(chǎn)品是否成熟的標(biāo)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(cè)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(duì)不同的使用情況選擇采用。對(duì)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(shí)必須斷電，而且費(fèi)工費(fèi)時(shí)，因此更適合采用開環(huán)探頭。對(duì)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(chǎng)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(shí)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(shí)常見問(wèn)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(guò)這些分布電感、電容時(shí)就會(huì)形成漏電電流，但這是正常的漏電電流，無(wú)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(yán)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(bào)警以便及時(shí)進(jìn)行處理，這樣才能減少或防止發(fā)生電氣火災(zāi)的危險(xiǎn)。

　　正常漏電電流是穩(wěn)定的、基本不變的，因?yàn)榉植茧姼小⒎植茧娙菔腔静蛔兊摹９收下╇娛且蚪^緣損壞而造成的，隨著時(shí)間的推移絕緣損壞將進(jìn)一步嚴(yán)重，絕緣電阻逐漸下降，故障漏電電流會(huì)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(cè)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(jìn)行控制軟件的編制，并在實(shí)際應(yīng)用中取得較好的效果，使誤報(bào)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(bào)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(huì)發(fā)生一種特殊的漏電現(xiàn)象。當(dāng)其中的一個(gè)回路已經(jīng)停止供電時(shí)，其漏電監(jiān)控設(shè)備會(huì)顯示該回路有漏電電流，用鉗型電流表測(cè)量該回路的N線電流時(shí)，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(méi)有電流，所以N線的電流會(huì)使漏電探測(cè)器誤認(rèn)為存在漏電流。究其原因，是因?yàn)殡p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(shí)，會(huì)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(guò)報(bào)警設(shè)定值，使電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備報(bào)警，但實(shí)際上這是個(gè)誤報(bào)警。

　　在沒(méi)有安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的供電系統(tǒng)中是沒(méi)有任何問(wèn)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(gè)問(wèn)題就會(huì)很突出,為了解決這個(gè)問(wèn)題我們提出以下辦法:

　　因?yàn)閮陕饭╇姷腘線必須要接在一起，所以切換開關(guān)一定要采用4極開關(guān)，在切換時(shí)要使N線與A、B、C三相火線同時(shí)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(gè)問(wèn)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(qiáng)電系統(tǒng)，能否有效抵抗強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾是穩(wěn)定可靠工作的前提。據(jù)實(shí)地測(cè)量，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝地點(diǎn)具有以下特點(diǎn)：50Hz工頻電磁場(chǎng)的強(qiáng)度很大，影響也最大，部分場(chǎng)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(jī)轉(zhuǎn)發(fā)器等高頻設(shè)備產(chǎn)生的。

　　采取把信號(hào)懸浮的方法，雙端輸入、雙端輸出，傳輸信號(hào)用的二總線采用雙絞線，可以有效避免50Hz交流電磁場(chǎng)的干擾。

　　對(duì)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?yàn)楦哳l干擾是外部干擾，所以首先要做好“屏蔽”，使干擾信號(hào)不能進(jìn)入電路內(nèi)部；對(duì)于沿供電電源線路進(jìn)入內(nèi)部的諧波干擾，采取在電源進(jìn)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(yùn)場(chǎng)館中的應(yīng)用

　　本屆奧運(yùn)會(huì)，共有5個(gè)場(chǎng)館和會(huì)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(chǎng)館名稱 系統(tǒng)型號(hào) 系統(tǒng)容量 奧運(yùn)會(huì)網(wǎng)球中心 HBZH-1000（漏電） 228 奧運(yùn)會(huì)曲棍球球場(chǎng) HBZH-1000（電流/漏電） 46 奧運(yùn)會(huì)沙灘排球球場(chǎng) HBZH-1000（漏電） 38 奧運(yùn)會(huì)小輪車賽場(chǎng) HBZH-1000（電流/漏電） 56 奧運(yùn)會(huì)射箭賽場(chǎng) HBZH-1000（電流/漏電） 45 國(guó)家會(huì)議中心 HBZH-1000（電流/漏電） 68

3.1針對(duì)性考慮

　　為了使安裝在奧運(yùn)場(chǎng)館的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)能夠萬(wàn)無(wú)一失地可靠工作，我們從以下3個(gè)方面做了精心的改進(jìn)。

3.1.1加強(qiáng)防潮措施

　　考慮到奧運(yùn)會(huì)在夏季召開，而北京的8月又是一個(gè)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?cè)诒O(jiān)控設(shè)備、探測(cè)器的電路板怕潮濕的薄弱環(huán)節(jié)上加強(qiáng)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(jí)

　　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(huì)在高溫、潮濕等惡劣條件暴露其弱點(diǎn)，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(wèn)題。為了提高電流和漏電電流探頭的耐高電壓性能，對(duì)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(jí)從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2000V提高至5000V，這樣一來(lái)，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(qiáng)了屏蔽并在電路上增加了多種濾波器，提高了對(duì)外界的電磁場(chǎng)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(guò)以上的幾項(xiàng)切實(shí)有效的技術(shù)改進(jìn)，保證了奧運(yùn)場(chǎng)館的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備以更高的安全等級(jí)運(yùn)行。

3.2應(yīng)用實(shí)例

下面以?shī)W運(yùn)網(wǎng)球中心為例，對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在奧運(yùn)場(chǎng)館的應(yīng)用情況做一簡(jiǎn)單介紹：

3.2.1基本情況

　　奧運(yùn)網(wǎng)球中心可以容納運(yùn)動(dòng)員、觀眾和工作人員多達(dá)3萬(wàn)人。場(chǎng)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(chǎng)地的用電包括兩個(gè)方面：照明和動(dòng)力。照明用電主要是場(chǎng)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(dòng)力用電主要是冷卻塔、中央空調(diào)、風(fēng)機(jī)、排污泵和大型電動(dòng)器具等。

3.2.2應(yīng)用分析

　　網(wǎng)球項(xiàng)目是露天比賽，占地面積大，用電設(shè)備分散。總配電室位于中心賽場(chǎng)北側(cè)100m處，距離最遠(yuǎn)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(jí)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(jí)、三級(jí)開關(guān)上均安裝漏電探頭，以此計(jì)算，共需要漏電探頭228個(gè)，通信最遠(yuǎn)距離為1000米，是一個(gè)中等規(guī)模的電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。在二級(jí)、三級(jí)空氣斷路器的下端安裝閉合式漏電探頭，沒(méi)有設(shè)計(jì)安裝電流探頭。二級(jí)開關(guān)采用額定電流200A的空氣斷路器，三級(jí)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(jì)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(guò)。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(guò)。

　　二級(jí)開關(guān)處的漏電額定報(bào)警值為400mA，設(shè)定的報(bào)警延時(shí)時(shí)間為3秒；在三級(jí)開關(guān)處的漏電額定報(bào)警值設(shè)定為200mA，設(shè)定的報(bào)警延時(shí)時(shí)間為1秒。

4、結(jié)束語(yǔ)

　　經(jīng)過(guò)多年的努力，我們終于使電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備推向了用戶和消防領(lǐng)域。我們相信，隨著社會(huì)大眾對(duì)防范電氣火災(zāi)重要性認(rèn)識(shí)的逐步增強(qiáng)，隨著眾多電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的生產(chǎn)廠家不斷改善設(shè)備性能，廣大用戶必將從安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中受益。