浅析EF-ACS电气火灾监视与控制系统

谢吉宁

（重庆建工集团股份有限公司，重庆401122）

浅析EF-ACS电气火灾监视与控制系统

谢吉宁

（重庆建工集团股份有限公司，重庆401122）

通过对重庆国泰艺术中心工程电气火灾监视与控制系统的分析，简明扼要地介绍了该系统的结构、组成、特点、运用及对安装工程的技术要求。

电气火灾；监视；控制；监控模块；传感器；剩余电流

0 前言

EF-ACS是Alarm and control system for electric fire protection的简称，中文含义：电气火灾监视与控制系统。

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95中对漏电火灾报警系统（也称电气火灾监视与控制系统）设计作了相关规定。由于近年来电气火灾在建筑火灾中的比例发生较多，电气火灾监视与控制得到广泛关注与重视，配套设备随之应运而生，并得到迅猛发展。工程运用越来越普遍，因而对其系统的了解和把握很有必要。

1 工程实例

1.1 工程概况

重庆国泰艺术中心工程地下3层，地上6层，局部7层；总建筑面积为30200m2，建筑高度为44.2m；属一类高层民用建筑。

依据电气设计图纸，低压配电系统采用放射式与树干式相结合的方式，对容量较大的负荷或重要负荷，如风冷机组、舞台工艺控制室、消防控制室、消防水泵房、电梯机房、智能化系统机房等采用放射式供电；其它负荷采用树干式与放射式相结合的方式。

其中，低压配电采用MNS型抽屉柜，共36台；动力、照明配电箱共227台。楼层配电箱（柜）分布点多、面广。

1.2 电气火灾监视与控制系统配置

基于供配电及工程性质特点，EF-ACS电气火灾监视与控制系统采用电气动力集中监控，监控点位于变配电室低压柜内，一个监控模块带多点传感器[1-2]。

2 系统简介

2.1 系统构成

电气火灾监视与控制系统由电气火灾监控设备（EFACS/B128）、监控模块ACS及传感器R、T等组成。R：剩余电流传感器（动作电流500mA，动作时间30S～60S）；T：箱内温度传感器（动作温度65℃，动作时间30S）。

一台电气火灾监控设备（一条通讯线）最多可配带128个监控模块，1个监控模块最多可配带8个不同传感器（2对AC220V/1A无源输出常开/常闭端口），是大通讯容量可带210（=1024）点传感器。

系统采用集散式网络，从结构上可分为管理网络层、控制网络层和现场网络层。

2.1.1 传感器

剩余电流传感器对线路剩余电流高精度实时取样。该部件按剩余电流监控模块参数配制，一般按主路额定电流来配套选择。

温度传感器对配电箱（柜）进行温度实时取样（亦可对电缆、母线及大型设备等进行温度实时取样）。

2.1.2 监控模块

电气火灾监控模块EF-ACS，亦称电气火灾监控探测器，是系统主机配套部件，负责收集传感器采集到的现场数据，并对现场数据进行分析、确认，同时将其传送到电气火灾监控设备主机。

2.1.3 设备主机

电气火灾监控设备EF-ACS/B128：在系统中负责在线监测、处理各检测模块传送上来的数据，可进行声光报警、综合查询及控制工作，可以存储10000～20000条以上信息。采用标准工业总线进行数字通讯，大屏幕汉字液晶显示。

电气火灾终端显示设备：由电气火灾监控设备EF-ACS/ B128、通讯模块、微型计算机和相关软件构成。

2.2 动作原理

当供配电回路中的漏电电流超过给定值(预设)，或时所监视的配电箱（柜）内异常温升达到给定温度，由剩余电流传感器或温度传感器将采集到的相应数据传送至现场数据收集单元——监控模块ACS，由监控模块对接收来自探测器的传感信号进行分析确认，并将处理后的信号再传送到电气火灾监控设备主机，通过主机中的工业级嵌入式单片机的算术逻辑运算（比较、分析、处理）给出结果，并对外通信。

设备主机按预设程序给出报警或控制信号，可作用于断路器的脱扣器或其它相应操作机构，即可实现手动和自动联动输出。

通常情况下，对重要线路（包括消防、安防、应急电源、通道照明线路及不容许停电的重要场所），电气火灾监控系统只进行监视（报警），但不切断电源（不控制脱扣），既保证了用电安全又保证了供电的不间断性。

2.3 剩余电流传感器设置的参数选择

按I d≤Kc x Ler

式中：I d为监视范围内配电系统的单相最大自然泄漏值；

Kc为剩余电流可靠系数，一般取0.4；

L er为剩余电流额定动作值，一般为300mA、最大不宜高于500mA。

2.4 动作参数的设置（如表1）

2.5 动作方式及时间（如表2）

表1 传感器动作参数的设置表

表2 动作方式及时间表

3 系统安装

由于电气火灾监视与控制系统是一个相对独立的系统，有时，电气工程最初设计无该系统，或设计后补，或设计不够完善，或者需由相关专业厂家另外的补充设计（本工程情况）；这样，如果在配电箱（柜）制造时未能完善该系统设计，或未能纳入配电箱（柜）制造厂家的装配范畴，那么，施工现场对系统的安装、组网工作不可避免。

3.1 监控模块EF-ACS的安装

监控模块外型尺寸：长（L）×宽（B）×高（H）=155 mm× 110 mm×110mm，一般置于配电箱（柜）内（或电缆、插接母线及电动机进线盒及定子等处）。在配电箱内安装，如图1。

图1 监控模块EF-ACS安装图

监控模块的安装方式分为导轨式、视窗式、明装式。不管何种安装方式都应满足：显示便于观察、功能键便于操作。监控模块的接线根据其型号的不同而异，包括电源线（L、N、PE）、传感器信号线（R或T）、通讯二总线（EF-BUS）或开关量输入信号线等。

例如：ACS-RT4/1000型监控模块，为剩余电流、测温混合式，最多可带4个R型传感器和4个T型传感器，接线端子位于上方端子板，电源线、通讯线等位于下方端子板，其接线端子如图2。

3.2 剩余电流传感器的安装

剩余电流传感器的外形酷似电流互感器，若不由配电箱厂家配套安装，则需要求配电箱厂家为其预留安装位置，剩余电流传感器安装尺寸依型号规格不同而异，参见表3所示。

一般而言，用于三相配电系统剩余电流采样A、B、C、N四线均同穿过传感器，用于单相配电系统剩余电流采样L、N二线均同穿过传感器，剩余电流传感器二次配线采用屏蔽电缆，其屏蔽层必须可靠接地。

3.3 温度传感器的安装（箱式）

温度传感器宜安装于配电箱(柜)内最高处，若监控模块EF-ACS已位于配电箱最顶端，也可直接将温度传感器安装于监控模块接线端子上。

3.4 电气火灾监控设备（EF-ACS/B128）的安装

电气火灾监控设备一般安装在消防控制中心，其外型尺寸依据通信容量不同而异，分为琴台式、落地式、壁挂式。

安装要求与普通电气箱（柜）安装无本质区别。

3.5 电源要求

监控模块EF-ACS、电气火灾监控设备（EF-ACS/B128）输入电源均为AC220V±15%，频率50Hz，就近取用。其中，电气火灾监控设备主机尚需自带DC24V应急电源（备电时间不低于4h）。

3.6 配管布线

监控模块间、监控模块与主机之间通信线采用标准工业485二总线（最大通讯距离1200m），本系统称为ACS-BUS总线。按设计采用NH-RVS-2×1.5mm2，穿镀锌钢管SC20暗敷设。若钢管明敷时，表面需刷防火涂料。

系统外通讯采用RS232接口，连接线在15m以内时，可采用RVSP-3×0.5 mm2多芯电缆。

3.7 施工中应注意的问题

(1)剩余电流传感器标有电源侧（输入端）和负荷侧（输出端）时，应按规定安装接线，不得反接。

(2)安装监控模块时，应注意保持与断路器电弧喷出方向有足够的飞弧距离。

(3)安装时，必须严格区分N线和PE线，三级四线式或四极四线式电的N线应通过剩余电流传感器。穿过剩余电流传感器的N线，不得作为PE线。

在TN-C-S系统中，一般不可在全系统中使用，剩余电流监测功能只能就末端部位采用，其保护线（PE）必须在剩余电流传感器线圈前端接入。

在TN-S系统中，剩余电流监测功能可以在全系统中使用，其相线与N线均穿过剩余电流传感器线圈（PE线不得接入剩余电流保护装置）。

(4)电气火灾监控系统应当按照消防用电的规定接入消防用电电源，确保应急供电万无一失。

(5)在配电柜（箱）内安装时，要特别注意施工安全，要在断电情况下施工，并注意强弱电分开走线，防止接错线或搭线，损坏系统。

(6)施工时，应配备移动式（手持便携式）剩余电流检测仪，并在调试时先进行配电系统剩余电流的检测，及时排除剩余电流异常情况，并作详细记录[3-7]。

表3 型号规格参考表

4 系统的扩展

此外，若采用导线式或电缆式温度传感器，即可通过检测导线或电缆的过电流产生的温升，从而监测供配电线路的运行状况。

甚至可对电缆沟、母线槽、大型设备（如电动机）等进行监测。

通过电气火灾监控设备（EF-ACS/B128）的输出控制端口中的无源常开触点既开关量信号接入火灾报警系统的编码模块，在火灾报警系统上亦可实现对电气火灾的监视和控制。

随着计算机、网络、通信、控制等技术的不断融入，电气火灾监控设备（EF-ACS/B128）与通讯模块及相关软件的配合下，计算机加入IP地址即可接入INTERNET，从而可扩展为多区域、远程大型监控系统。

5 结束语

通过以上电气火灾监视与控制系统的剖析，我们知道，尽管电气火灾监视与控制系统是相对独立的一个系统，但它也不是一个孤立的系统，它与别的系统也紧密联系。熟悉其结构、组成、特点、运用及对安装工程的施工技术的要求，定能给我们以启迪，达到抛砖引玉之效。

[1]GB50116-2008火灾自动报警系统设计规范[S].中华人民共和国公安部，2008.

[2]GB50054-2011低压配电设计规范[S].中国机械工业联合会，2011.

[3]GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].中华人民共和国住房和城乡建设部，2012.

[4]GB50171-2012电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范[S].中华人民共和国住房和城乡建设部，2012.

[5]GB50169-2006电气装置安装工程接地装置施工及验收规范[S].中华人民共和国住房和城乡建设部，2006.

[6]GB50575-2010 1kV及以下配线工程施工与验收规范[S].中华人民共和国住房和城乡建设部，2010.

[7]GB50149-2010电气装置安装工程母线装置施工及验收规范[S].中国电力企业联合会，2010.

责任编辑：李红，孙苏

Analysis on EF-ACS ElectricalFire Monitoring and ControlSystem

Based on the analysis on the electrial fire monitoring and control system in the Guotai Arts Center project,the system structure,formation, characteristics,application and technique requirements for installation are introduced briefly.

electricalfire;monitoring;control;monitoring module;sensor;residualelectric current

TU976+.1

A

1671-9107（2013）05-0015-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2013.05.015

2013-02-27

谢吉宁（1966-），男，重庆人，大专，工程师，主要从事电气专业方面的研究。