淺析電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及注意事項
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圖2 系統(tǒng)拓撲圖
Acrel-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是用于接收剩余電流式電氣火災(zāi)探測器等現(xiàn)場設(shè)備信號，以實現(xiàn)對被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制、管理的運行于計算機的工業(yè)級硬件/軟件系統(tǒng)。它主要包括以下六個功能：監(jiān)控報警；故障報警；控制輸出；自檢；報警記錄；操作分級。監(jiān)控報警功能主要包括：被監(jiān)控回路開關(guān)的實時狀態(tài)；故障信號指示；聯(lián)動輸入；≤30s的監(jiān)控報警響應(yīng)時間；監(jiān)控報警聲信號指示及操作。故障報警功能包括：監(jiān)控設(shè)備與探測器之間的連接線斷路、短路故障監(jiān)測；監(jiān)控設(shè)備主電源欠壓（≤80%主電源電壓）或過壓（≥110%主電源電壓）監(jiān)測。控制輸出功能包括：對個別或全部被監(jiān)控單元的分閘、合閘進行遙控操作；報警控制輸出；脫扣控制輸出。自檢功能包括：通信線路的斷路、短路檢查；手動檢查或系統(tǒng)自檢。報警記錄功能包括：報警、故障事件類型、發(fā)生時間記錄；根據(jù)記錄日期、故障類型等條件查詢；報警記錄查詢及打印功能。操作分級包括：日常值班人員，可進入軟件界面查看實時監(jiān)測情況、消除報警聲音和查詢報警記錄；監(jiān)控操作人員，可操作除針對系統(tǒng)本身的信息維護外的其他操作；系統(tǒng)管理人員，可操作系統(tǒng)的任何一個功能模塊。
此外，與電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備相配套的ARCM系列電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器負責被監(jiān)測線路的參數(shù)上傳。監(jiān)控探測器主要將電壓信號、電流信號和剩余電流信號經(jīng)過互感器隔離調(diào)理之后，進入電參量采集模塊，將采樣計算好的數(shù)據(jù)上傳到MCU處理單元，MCU處理單元對接收到的數(shù)據(jù)作進一步處理，并采集溫度檢測模塊的溫度信號，數(shù)據(jù)處理完之后與之前設(shè)定的保護參數(shù)進行比較，判斷是否出現(xiàn)故障，并將數(shù)據(jù)實時顯示在LCD或LED顯示屏上。如果發(fā)生故障將會根據(jù)之前的設(shè)定故障處理方式進行處理，保護供電安全，并觸發(fā)聲光報警通知工作人員，并將故障類型、時間和參數(shù)存入的存儲芯片內(nèi)。另外，MCU處理單元也接收聯(lián)動輸入模塊傳來的消防聯(lián)動和煙霧聯(lián)動的信號，與消防系統(tǒng)配合，遠程切斷電源，防止火災(zāi)的發(fā)生。MCU處理單元通過雙通信模塊可以與兩個上位機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，方便上位機對裝置的監(jiān)控，并保證兩個系統(tǒng)互不影響，同時可減少系統(tǒng)投資成本，方便后期維護，方便電氣火災(zāi)系統(tǒng)的普及。
4 注意事項
4.1 適用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)配電系統(tǒng)的保護接地形式
1） 配電系統(tǒng)的接地形式
TN系統(tǒng)的定義：電力系統(tǒng)有一點接地，電氣裝置的外露可接導(dǎo)體通過保護線與該地點相連接。
TN系統(tǒng)可分為：TN-S系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的中性線（N線）和保護線（PE線）是分開的；TN-C系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的中性線和保護線是合一的；TN-C-S系統(tǒng)，系統(tǒng)中有一部分的中性線和保護線是合一的。
TT系統(tǒng)的定義：電力系統(tǒng)中有一點直接接地，電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分通過保護接地線與電力系統(tǒng)接地點無關(guān)。
2） 不同的接地系統(tǒng)應(yīng)注意的問題
剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器安裝時，必須嚴格區(qū)分N線和PE線，三極四線式或四極四線式的N線應(yīng)接入剩余電流互感器。通過互感器的N線，不得作為PE線，不得重復(fù)接地或接設(shè)備外露可接近導(dǎo)體。
在TN系統(tǒng)中，必須將TN-C系統(tǒng)改造為TN-C-S,T N-S系統(tǒng)或局部TT系統(tǒng)后，才可安裝使用剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。在TN-C-S系統(tǒng)中，監(jiān)控探測器只允許使用在N線與PE線分開部分。
4.2 剩余電流互感器的安裝
1）剩余電流互感器穿線
剩余電流互感器在穿線前應(yīng)分清電網(wǎng)中的相線，N線以及PE線。相線和N線必須一同穿過剩余電流互感器，PE線不能穿過互感器。在系統(tǒng)中，如果N線未與相線一起穿過互感器，一旦三相負載不平衡，N線將有電流流過，探測器檢測到電流信號，即發(fā)生誤動作。不同回路間的N線不得多點相連或重復(fù)接地，否則會造成誤動作，在系統(tǒng)試運行時出現(xiàn)漏電流值過大而出現(xiàn)報警，很大一部分均是由此類情況造成。如果PE線同N線及相線一起穿過互感器，也會造成監(jiān)控探測器的拒動作或誤動作。
也并非所有的剩余電流監(jiān)測都需要將相線穿入互感器內(nèi)，TN-S系統(tǒng)的總剩余電流監(jiān)測方法就可排除在外，它可只穿一根電纜線通過剩余電流互感器。這個方法的優(yōu)勢在于：可以選用小型的剩余電流互感器提高測量精度；后期如果互感器出現(xiàn)故障時，維護方便。具體接線示意圖如圖3。
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