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引言

　　電氣火災監控系統從投入市場的那一天起，就受到了各界的廣泛關注。因為在我國電氣火災發生的數量長時間以來居高不下，已經是一個影響我國國民經濟發展的一個不容忽視的嚴重問題。在消防監督部門的大力支持下，在科研部門和生產廠家的不懈努力下，經過近十年的發展，電氣火災監控設備已逐漸走進了用戶，發揮了越來越大的作用，并逐步取得了相關部門和社會的認可。

　　2008年北京第二十九屆奧運會將是一次規模空前的體育盛會，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的發生，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電氣火災監控設備，為了保證監控產品的可靠性和安全性，使設備真正發揮應有的作用，我們進行了精心準備、精心設計、精心制造，下面把電氣防火監控系統在奧運場館的應用情況做一個簡單介紹。

1、電氣火災監控系統簡介

1.1電氣火災監控系統的組成

　　HBZH-1000型電氣火災監控系統由漏電（包括電流）探頭、探測控制器和監控設備三部分組成。探測控制器與漏電（電流）探頭需配套使用。所有需要監控的電路分支點均安裝，探測控制器均并聯于二總線上，監控設備由一臺工業控制用PC機及外圍設備組成。

　　專用管理軟件能實時動態地顯示各個監控點的工作情況，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控點的工作情況。監控設備具有龐大的數據庫，能夠存儲配電系統產生的所有情況記錄，便于有關人員查詢和分析。

1.2電氣火災監控系統技術參數及特點

１．主機工作電源：220V50Hz

2.備用電源：斷電無縫接續，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）

3.具有開機自檢功能和隨機自檢功能及手動檢查功能

4.海量存儲數據庫，可以在頻繁的報警和操作情況下，保持三年內的所有數據，任何人不能進行修改的”黑匣子“功能。

5.大屏幕17”CRT（或11"LCD）顯示器，全漢字顯示，操作簡單

6.具有聲音報警和報警指示燈

7.三級密碼不同級別的操作（可以簡化）

8.剩余電流值的設定，可以在現場迭加正常剩余電流值后進行現場的設定（配合本公司生產的剩余電流發生器）0-2000mA設定

1.3分布智能的監控方式

　　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備，其根據工作電流和漏電情況自動決定是否預警、報警等，并通過通信二總線把報警情況上報監控設備。

1.4二總線通信

　　二總線通信是現場總線的一種形式，通信協議可以公開，以便與其他通信系統聯網。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模快，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安裝與調試

　　安裝簡單是一個產品是否成熟的標志，在不斷的安裝與探索中，HBZH-1000系統的漏電（電流）探頭產品形成了兩大系列，即閉環式和開環式。閉環式的漏電（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，且精度比閉環式的低（誤差：±1.0%)，但是便于安裝，因此應針對不同的使用情況選擇采用。對于改造建筑，由于供配電系統已投入使用，如果采用閉環電流探頭，則安裝時必須斷電，而且費工費時，因此更適合采用開環探頭。對于新建建筑，則更適合采用閉環探頭。

　　為了使設備安裝在現場的調試更加方便，我們還研發了便攜式漏電電流發生器。該發生器的漏電電流可以在0－2000mA之間任意調節，大大縮短了設備的調試時間，增加了設備的可靠性和使用的靈活性。

2、使用電氣火災監控系統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象，是可能造成電氣火災的重要原因，也是我們要竭力避免的，即使不能避免也應迅速報警以便及時進行處理，這樣才能減少或防止發生電氣火災的危險。

　　正常漏電電流是穩定的、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別。

　　根據這兩種電流變化的區別，在大量測得數據的基礎上建立了電流變化的數學模型，根據這種數學模型進行控制軟件的編制，并在實際應用中取得較好的效果，使誤報警數量得以減少。

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里，雙路的PE線和N線都要分別接在一起，這導致雙路供電的系統會發生一種特殊的漏電現象。當其中的一個回路已經停止供電時，其漏電監控設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，發現確有電流存在。該回路開關已經斷開，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，導致停電回路N線還有電流存在，它將導致停電回路漏電流值超過報警設定值，使電氣火災監控設備報警，但實際上這是個誤報警。

　　在沒有安裝電氣火災監控設備的供電系統中是沒有任何問題的,但是在安裝了電氣火災監控設備的供電系統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，所以切換開關一定要采用4極開關，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中的N線與另一路正在使用的供電系統的N線完全分離，這個問題也就迎刃而解了。

2.3電磁干擾

　　電氣火災監控系統工作在強電系統，能否有效抵抗強電磁場的干擾是穩定可靠工作的前提。據實地測量，電氣火災監控系統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，是供電系統中的非線性設備和附近的手機轉發器等高頻設備產生的。

　　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部；對于沿供電電源線路進入內部的諧波干擾，采取在電源進線上增加多節多頻譜濾波器的辦法予以濾除。

3、電氣火災監控系統在奧運場館中的應用

　　本屆奧運會，共有5個場館和會議中心使用了我們生產的HBZH-1000型電氣防火監控系統，如下表所示。

　　場館名稱 系統型號 系統容量 奧運會網球中心 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監控系統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，室內外的濕度都很大，再加上高溫潮濕天氣很容易造成電子設備的失效。因此，我們在監控設備、探測器的電路板怕潮濕的薄弱環節上加強了防潮措施，在電路板的易發熱部位采用了能耐受更高溫度的元器件，保證在高溫、高濕的工作環境下能連續穩定正常工作。

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

　　為了提高監控設備的抗干擾性能，不但在硬件上從監控設備內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改進，保證了奧運場館的電氣火災監控設備以更高的安全等級運行。

3.2應用實例

下面以奧運網球中心為例，對電氣火災監控系統在奧運場館的應用情況做一簡單介紹：

3.2.1基本情況

　　奧運網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，另一路接入北京地區高壓電網，除此以外還備有自發電裝置。

　　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，設備的數量多。動力用電主要是冷卻塔、中央空調、風機、排污泵和大型電動器具等。

3.2.2應用分析

　　網球項目是露天比賽，占地面積大，用電設備分散。總配電室位于中心賽場北側100m處，距離最遠端的配電柜有1000m。

　　配電系統為TN-C-S系統，為三相五線制、四級結構，用電末端安裝帶漏電單相雙極空氣開關，在二級、三級開關上均安裝漏電探頭，以此計算，共需要漏電探頭228個，通信最遠距離為1000米，是一個中等規模的電氣火災報警系統。在二級、三級空氣斷路器的下端安裝閉合式漏電探頭，沒有設計安裝電流探頭。二級開關采用額定電流200A的空氣斷路器，三級開關均為額定電流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導線，設計采用直徑100mm穿線孔徑的漏電探頭可以保證四根導線的順利穿過。在100A開關的下端采用25mm2導線，采用直徑為48mm穿線孔徑的漏電探頭可以保證四根導線的順利穿過。

　　二級開關處的漏電額定報警值為400mA，設定的報警延時時間為3秒；在三級開關處的漏電額定報警值設定為200mA，設定的報警延時時間為1秒。

4、結束語

　　經過多年的努力，我們終于使電氣火災監控設備推向了用戶和消防領域。我們相信，隨著社會大眾對防范電氣火災重要性認識的逐步增強，隨著眾多電氣火災監控設備的生產廠家不斷改善設備性能，廣大用戶必將從安裝電氣火災監控系統中受益。