浅谈电气火灾监控系统和限流式保护器在博物馆中的应用

【关键词】电气火灾监控系统；消防设施；人员密集场所；博物馆
 
1 引言
近年来，我国众多场所以及建筑物内发生电气火灾的机率居高不下，据统计1997-2011 年全国电气柜火灾共 8106 起，造成直接经济损失 22681 万元。居民对于电气火灾的防护 意识逐渐增强[1]。基于此，我国根据对电气火灾方面发展的实际情况设计出电气火灾监控系统，保障建筑物内的用电安全。政府基于此也制定了一系列相关的标准规范， 为我国电气火灾监控系统的生产提供了重要的理论依据。众所周知，博物馆作为搜集、保管、展览有关历史、革命、艺术与文化的机构，对于我国文明的传承具有不可替代的作，此外博物馆内陈列的都是价值高且易发生损害的文物，下文以山东博物馆电气火灾监控系统为例，讨论电气火灾监控系统对博物馆的作用。

2电气火灾成因分析及博物馆设置电气火灾监控系统的必要性
随着社会的不断进步，我国众多建筑内部设备应用电气线路越来越多[2] 。电气线路短路、老化等原因引发火灾的机率急剧上升。如何利用电气火灾防护手段来有效地对电气火灾进行预警逐渐进入研究课题。当前，根据我国电气火灾监控系统的实际运行情况来看，主要发生火灾等事故的成因有四个方面。
一、漏电火灾，主要是电气线路的老化漏电，局部高温或电火花引发火灾。
二、超负荷火灾，电气线路长期的超负荷使用，温度逐步升高引起火灾。
三、短路火灾，由于电气设备突然短路，导致电流突然变大，超出线路正常工作时的放热量，产生火花和电弧，烧毁绝缘层，熔断金属，引发火灾。
 四、就是电阻过大火灾，对于博物馆中实时测量开关的 温度没有做到及时的检查以至于发生事故引起火灾。
我国博物馆与社会其他场所的区别就在于，博物馆的责任重大，承担着传承文明的重任，博物馆中的文物都具有较高的价值且易发生损伤，与传统火灾自报警系统不同的是，电气火灾监控属于早期预报警系统，电气火灾监控系统早期报警就是为了避免损失，而传统火灾自动报警系统是为了减少损失，这也是为什么已经安装了火灾自动报警系统的单位，仍需要安装电气火灾监控系统的根本原因。从这方面讲，设置电气火灾监控系统做到早期预警就具有重要的意义。
 
3 电气火灾简介及在山东博物馆的应用实例
电气火灾监控系统是指当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时，能发出报警信号、控制信号并能指示报警部位的系统。电气火灾监控系统属于消防产品，所有产品执 行GB14287-2014标准。系统的组成：根据国家标准 GB14287-2014《电气火灾监控系统》以及相关规范《电气火灾监控系统的设计方法》(暂行规定)，其基本组成包括：电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器等三个基本产品种类所组成。（如图 1） 检测方法主要是漏电电流检测和温度检测。

图 1 山东博物馆电气火灾监控原理图

图 2 山东博物馆采用的电气火灾监控界面
如图 2 所示，当系统检测到配电线路电流过大后，将采集到的信息与系统设定值进行比较，在主机界面上显示红色并发出声光报警提示值班人员注意。值班人员可以点开报警线路进行状态查看，并进行相关操作。
经过多年使用，该系统总体运行稳定，界面直观，操作简单，能有效地对电气线路火灾进行早期预警，与火灾自动报警系统协同工作，对博物馆火灾的预防具有意义。
 
4 博物馆、美术馆等场所消除电气火灾隐患的有效措施
4.1 建立健全各项规章制度，加强博物馆内部的组织领导
为确保博物馆文物安全，我国博物馆法定代表人应充分认识到维护本单位消防安全的重要性与紧迫感，根据《中华人民共和国消防法》和《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》落实消防安全责任制，明确各部门工作的职能，逐级落实消防安全责任制度，对博物馆实行方位，无死角的火灾监控，对博物馆发生火灾事故的风险机率进行评估，针对日常安全检查中出现的问题，制定切实可行的解决方案，力求马上发现并及时处理火灾隐患。
4.2 全面提升防火意识，加强对电气火灾监控系统的应用
博物馆应严格制定用火用电制度，文物展览区域内以及周围严禁携带易燃易爆危险品进入，禁止任何形式的乱拉、私扯电线的行为，尤其是施工布展期间，一定要加强对第三方施工公司的用电安全监管。除此之外，博物馆应定期对现有设备如风机、中央空调、锅炉等的运行情况进行检查维修，防止设备线路老化引起火灾。通过加强电气火灾监控系统的运行能进一步促进博物馆的消防安全管理工作。
4.3 做好消防预算，做好现有消防设施的更新换代工作
良好的消防预算，能够确保当前消防设施的完好有效，能够进一步提升消防安全管理的科学性。对于博物馆来说，在保持现有消防设施完好有效的基础上，引进先进的消防设施不仅能够有效保障馆内的消防安全，在一定程度上还能够提升博物馆安全工作的质量与效率。电气火灾监控系统的用目前已经成为预防我国电气火灾发生的有效措施，对博物馆早期电气火灾的发生预警具有意义。
5 安科瑞电气火灾监控系统
5.1 电气火灾监控系统的简介
Acrel-6000电气火灾监控系统是用于接收剩余电流式电气火灾监控探测器等现场设备信号，以实现对被保护电气线路的报警、监视、控制、管理的运行于计算机的工业级硬件/软件系统。本系统适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域，对分散在建筑内的探测器进行遥测、遥调、遥控、遥信，方便实现监控与管理。
Acrel-6000电气火灾监控系统由Acrel-6000系列监控设备、ARCM系列监控探测器和配套附件组成。系统各设备之间均采用总线（阻燃双绞屏蔽线）进行连接，施工布线简单方便。
Acrel-6000电气火灾监控系统的监控设备主要是壁挂式，其主要功能及组成部件如下表所示。

5.2 电气火灾监控装置
ARCM系列组合式电气火灾监控装置安装在0.4kV低压配电系统中，用于检测TN-C-S、TN-S及局部TT系统中的声誉电流、温度等电气参数，从而预防电气火灾的发生。当被保护线路中监控装置参数超过报警设定值时，能产生报警和控制信号，以便消除剩余电流引起的电气火灾隐患。产品采用RS485或二总线进行通讯，可以与其它监控报警器、监控单元或监控主机联合组成火灾监控系统，可根据用户需要选择集中总线型的信息管理模式或功能分区型的信息管理模式。
适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域， 符合GB14287-2014《电气火灾监控系统》的标准。
5.2.1 电气火灾监控探测器功能阐述
ARCM系列电气火灾监控探测器主要用于各区域内信号的采集及处理，具有本地数据显示、参数整定和声光报警等功能，与AKH-0.66L系列剩余电流互感器配合使用。其接收到AKH-0.66L检测到的监测回路中的剩余电流信号后，实时处理并通过标准的MODBUS通信协议上传至Acrel-6000监控主机。ARCM系列监控探测器功能齐全：有单独剩余电流监测功能的监控探测器（可选1～8路）；有多种功能组合的监控探测器，可实现剩余电流、温度、电流和电压功能的多种组合；也有高度集成了火灾监控、配电监测、电能计量三大功能于一体，并通过两路独立的通信端口分别为电气火灾监控系统及配电监控系统提供可靠的实时数据，减少了探测器终端数量，为用户节省了投资，并且相同功能的监控探测器具有多种不同安装形式，满足各类不同项目的应用。
5.2.2产品选型


 
5.3 主要可选防火设备ASCP200-1电气防火限流式保护器
5.3.1 ASCP200-1功能特点

ASCP200-1型电气防火限流式保护器是单相限流式保护器，大额定电流为63A。主要功能如下:
A）短路保护功能，线路发生短路故障时，能在150微秒内实现快速限流保护；
B）过载保护功能，线路持续过载时，保护器限流保护；
C）表内超温保护功能，保护器内部器件工作温度过高时，保护器限流保护；
D）过/欠压保护功能，线路欠压或过压时，保护器告警或限流保护（可设）；
E）电缆温度监测功能，被测线缆温度超过报警设定值时，保护器告警或限流保护（可设）；
F）漏电流监测功能，线路漏电超过报警设定值时，保护器告警或限流保护（可设）；
G）通讯功能，保护器配置1路RS485接口，1路2G无线通讯，可以将数据发送到安科瑞Acrel-6000安全云平台，或第三方监控软件或平台，从而实现远程监控。

 

5.3.2 ASCP200-1技术参数

供电限流式保护器可采用外接220V电源供电、简单方便。
 
5.3.3接线方式

ASCP200-1型电气防火限流式保护器建议安装在入户开关下端，额定电流值根据入户开关的具体规格进行设置，典型应用示意图如图2所示：

 

图2 ASCP200-1家用防火解决方案安装示意图

 

5.3.4 限流式保护器使用注意事项
5.3.4.1 在选用限流式保护器时，限流式保护器的设定的额定电流应该与其前断路器的额定电流保持一致。例如，当限流式保护器输入端断路器的额定电流为32A时，应将限流式保护器的额定电流设置为32A。为保障限流式保护器的正常使用，严禁将其使用于与其前端断路器的额定电流不匹配的配电线路中。
5.3.4.2 ASCP200系列采用限流式保护器采用壁挂式安装，可以挂墙安装，也可以安装在箱体内，应确保安装场所无滴水、腐蚀性化学气体和沉淀物质，并注意环境温度和通风散热。
5.3.4.3 为确保可靠连接，接线时应按接线图进行，同时为了防止接头处接触电阻过大而导致局部过热，也避免因接触不良而导致保护器工作不正常，线头应采用合适大小的U形冷压头压接后，再插入保护器相应端子上并将螺钉拧紧压实。
5.3.4.4 保护器内部带有交流电，严禁擅自打开产品外壳。保护器在使用期间，若被保护线路发生短路或过载故障而被限流保护时，保护器仍处于带电状态，不允许随意碰触用电线路的金属部分。待检查线路，并排除故障后，长按保护器的复位按键约2秒钟，使保护器恢复正常运行时。
5.3.4.5 当保护器因超温而发生限流保护时，则可能是因为负载电流过大，环境温度过高或通风散热不良等原因导致，可通过加强通风等措施，等保护器温度降下来后，再长按复位键，使保护器复位，恢复正常运行。
 
6结论
综上所述，本文通过对电气火灾监控系统在博物馆中的应用进行探究，分别从电气火灾成因分析及博物馆设置电气火灾监控系统的必要性、电气火灾简介及在山东博物馆的应用实例以及博物馆、美术馆等场所消除电气火灾隐患的有效措施等三方面进行详细的分析，意在能够从根本上引起我国博物馆对于电气火灾防护工作的重视力度。望本文此次分析的内容与结果能够得到现今我国博物馆等相关领域的广泛关注。
 
【参考文献】
【1】 窦珊珊.大型综合体建筑电气火灾预防技术研究[J].科学技术创新,2018(24)：111-112.
【2】陈健强.建筑电气自动化在现代建筑中的应用[J].住宅与房地产,2018(21):83.
【3】罗万鑫，曹亮.电气火灾监控系统在博物馆中的应用.中小企业管理与科技
【4】安科瑞企业微电网设技与应用手册.2019.11版
 
作者简介：王蒙蒙，安科瑞电气股份有限公司，主要从事电气防火限流式保护器的研发与应用。