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電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在亞運會開閉幕式的應用
儲平平
安科瑞電氣股份有限公司嘉定 201801
1.概述
近年來，隨著經濟不斷發(fā)展，戶外大型活動的不斷增多，戶外舞臺在實際生活中使用頻率較高�，F場規(guī)模大，人員集中，用電負荷大，配電線路多，功能復雜，加之現場照明燈具、音響設備較多，消防安全管理稍有疏忽就有可能發(fā)生火災，造成大量人員傷亡。2010年廣州第十六屆亞運會將是一次規(guī)�？涨暗捏w育盛會，如何保障亞運會開閉幕式的安全成功舉行及有效地防止電氣火災的發(fā)生，是一項非常艱巨的任務。
2.項目介紹
廣州亞運會開閉幕式在海心沙島舉，海心沙島位于廣州市珠江內江心沙洲，在珠江北主航道上。整個島內的供電由現場發(fā)電以及廣州市供電局供電兩部分組成，整個配電設施全部位于舞臺下方的地下空間，包括四個配電區(qū)域，分別是：（1#）綜合變配電房、舞臺（2#）綜合變配電房、地下空間（3#）綜合變配電房、舞臺（4#）綜合變配電房，每個配電房包括10KV高壓配電柜、直流屏、0.4KV低壓配電柜、發(fā)電機、變壓器等。在亞運會開閉幕式當晚，所有涉及表演、噴泉、音響等重要回路全部由現場發(fā)電機供電，其余看臺、照明等由廣州市供電局供電。
作為洲際大賽的開閉幕式會場，其對供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，安全性要求極高。因此，在每個綜合變配區(qū)域設置一個漏電火災監(jiān)控系統(tǒng)工作站，實現對本變配電房各運行設備的運行狀態(tài)的檢測、預警，故障分析、統(tǒng)計輸出及被保護電氣線路的報警、監(jiān)視、控制及管理。在看臺設備監(jiān)控中心設一個中央控制室，系統(tǒng)服務器和主管理工作站設于該中央控制室，所有變配電房電力參數通過光纖傳輸至中央控制室。
3.電氣火災發(fā)生的原因分析
從電氣火災統(tǒng)計資料看，近年來引發(fā)電氣火災的主要原因是漏電[1]、短路、過負荷、接觸不良、靜電、雷電、誤操作及電氣設備故障等。其中，漏電、短路、過負荷為主要原因。在各類電氣火災中，電線電纜故障占的比例較大。開幕式現場由于場地大，島上環(huán)境潮濕、電線電纜敷設距離遠，加之用電時間集中，用電量大，高熱光源多，用電設備復雜，用電負荷不穩(wěn)定等，很容易引發(fā)電氣火災。根據現場的用電特點，發(fā)生電氣火災的原因歸納起來主要有以下幾個方面。
安裝斷路器的場所嚴重潮濕，斷路器雖未合閘，但其上的刀開關因疏忽合上，則在斷路器電源端的相間（如連接為裸銅排）因布滿水汽，引起相間擊穿而短路，配電箱被燒。
因絕緣受損或線路對地電容大，相對產生泄漏電流。如泄漏電流達300mA（對額定電流為40A的線路，泄漏電流是100mA）,故障處的消耗功率約為20W，時間延續(xù)2h，將使絕緣進一步遭損，而造成相對地短路（若不使用剩余電流動作保護器RCD，而使用熔斷器或小型斷路器動作）。時間略長，引起火花放電，釀成火災。
電線電纜可能超負荷運行。由于導線本身具有電阻，通過電流時就會發(fā)熱，即通過的電流量越大，發(fā)熱量就越大，如果電流通過導線產生的溫度超過其允許最高溫度值時，會導致加速絕緣層的老化，甚至熔化短路或燃燒，引發(fā)火災事故。
因裝設馬虎、受風雨侵襲或某些機械原因使中性線中斷；一些非線性負荷（如舞臺調光用晶閘管、電子整流器等）的三次諧波很大，最大將超過30%額定電流，加上三相負載不平衡，N線的電流最大可達2倍多額定電流；N線的截面積設計為1/2甚至1/3相線截面積，使N線極燒斷。中性線斷裂后，如保護不當，則電氣設備絕緣受損，引起單相設備燒壞，產生電氣火災。
4.Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在亞運會開閉幕式的應用
結合開閉幕式舉行場地海心沙島的環(huán)境特點及現場要求，本項目選用Acrel-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，充分利用了現代電子技術、計算機技術、計算機網絡技術、現場總線技術的最新發(fā)展技術，對整個島內的供配電系統(tǒng)進行分散數據采集和集中監(jiān)控管理，結合電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)平臺，準確、全天候地聯網監(jiān)測線路中的漏電、電流、溫度等變化，當線路中漏電、電流、溫度發(fā)生異常達到預警值，可馬上發(fā)出報警信號并準備報出故障點，電氣專業(yè)人員可及時排查電氣火災隱患，不讓線路帶故障及異常運行，可以有效的保護用電設備。
4.1系統(tǒng)拓展圖
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名稱
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型號、規(guī)格
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單位
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數量
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備注
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現場設備層
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剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器
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ARCM100-Z
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只
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123
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安科瑞
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剩余電流互感器
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AKH-0.66L100
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只
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123
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安科瑞
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站控管理層
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工作站主機
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IPC810B PIV3.0G/1G/160G+外設
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臺
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6
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研祥
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顯示器
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19W"液晶顯示器
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臺
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6
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三星
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UPS電源
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C1K/1KVA
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臺
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6
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SANTACK
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打印機
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HP 1007 A4幅面
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臺
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6
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惠普
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系統(tǒng)軟件
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正版微軟WINDOWS XP/SP3
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套
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6
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微軟
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通訊機柜
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K1200
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套
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6
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本地采購
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操作臺
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鋼木結構含一椅
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套
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6
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本地采購
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火災管理軟件
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系統(tǒng)組態(tài)軟件Acrel-6000
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套
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6
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安科瑞
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火災管理軟件
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數據存儲軟件Acrel-dbSQL
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套
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6
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安科瑞
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火災管理軟件
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火災管理軟件Acrel-EnerSys
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套
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6
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安科瑞
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火災管理軟件
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設備驅動軟件Acrel-Driver
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套
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6
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安科瑞
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工作站主機
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IPC810B PIV3.0G/1G/160G+外設
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臺
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6
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研祥
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顯示器
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19W"液晶顯示器
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臺
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6
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三星
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網絡通訊層
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工業(yè)網絡交換機
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3C16470
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臺
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1
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3COM
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工業(yè)串口服務器
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NPORT5630-16 RS485接口×16
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套
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6
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MOXA
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工業(yè)開關電源
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KDYA-DG75-24
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套
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12
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華力
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光電轉換器
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MIE-1105S
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套
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12
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兆越
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4.4儀表參數
4.4.1概述
ARCM剩余電流式電氣火災監(jiān)控裝置安裝在0.4kV低壓配電系統(tǒng)中，用于檢測TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等有關電氣火災隱患產生的電氣參數，當被保護線路中監(jiān)控裝置參數超過報警設定值時，能發(fā)生報警和控制信號，以便消除剩余電流引起的電氣火災隱患。產品采用RS485總線進行通訊，可以與其它監(jiān)控報警器、監(jiān)控單元或監(jiān)控主機聯合組成火災監(jiān)控系統(tǒng)，可根據用戶需要選擇集中總線型的信息管理模式或功能分區(qū)型的信息管理模式。
適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域，符合GB 14287.2-2005《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)第2部分：剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》及GB 13955-2005《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》的標準。
4.4.2適用環(huán)境
工作溫度：-10℃~+55℃
儲存溫度：-20℃~+70℃
相對濕度：≤95%不結露
海拔高度：≤2500m
污染等級：Ⅲ級，安裝類別：Ⅲ級
4.4.3.2技術參數
5.總結
第16屆廣州亞運會是為了促進亞洲國與國之間的聯系，促進亞洲體育水平和亞洲的團結精神。開展亞運推動了我國經濟的蓬勃發(fā)展，是對我國的經濟實力、政治穩(wěn)定、社會治安、經營管理、民眾素質、技術水平、環(huán)境衛(wèi)生以及體育競爭力的一次綜合檢閱。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，把看不見摸不著的用電情況變成可視的數字化監(jiān)控，準確探測電氣線路的異常狀態(tài)，通過處理將信息提供給維護人員，從而把電氣火災消滅在萌芽狀態(tài)，為有效的保護用電設備、節(jié)約電能、預防電氣火災提供了全面的解決方案，有效的促進了廣州亞運會的成功舉辦。
【參考文獻】
- 淺析電氣火災發(fā)生的原因與對策.李志學
- 上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2013.01
- 作者簡介：儲平平，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能配電網供配電，手機：13776014156，QQ：252638347 《建筑能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)設計與應用圖集》（圖集號：ACR12CDX301）由安科瑞電氣股份有限公司及山東省建筑電氣技術情報網主編，本圖集結合安科瑞Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)，依據電氣設計規(guī)范，滿足國家機關辦公建筑和公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設的要求，達到綠色建筑用能管理科學化、數據化，實現綠色建筑節(jié)能降耗的目的。該圖集的編制得到了中國建筑學會建筑電氣分會、全國建筑電氣設計技術協作及情報交流網的許多專家的關心和支持，參加審閱的專家有丁杰、王東林、王金元、王勇、孫成群、孫勝進、張文才、李炳華、李蔚、楊德才、沈育祥、邵民杰、陳漢民、陳眾勵、陳建飚、周名嘉、俞志敏、洪偉、夏林、郭曉巖、熊江。圖集適用于新建或改擴建的國家機關辦公建筑和公共建筑的能耗監(jiān)測與管理的系統(tǒng)設計、施工和運行維護。凡需要規(guī)程的設計、使用、生產、安裝與施工單位，請?zhí)峁┵F單位名稱、部門、地址、郵編、聯系人、聯系電話、郵箱等信息，傳真0512-67089113、郵件2625638347@qq.com或QQ2625638347至安科瑞儲平平工程師收，安科瑞電氣免費贈送。
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