电气火灾监控系统 安科瑞Acrel-6000/B3

【摘要】：随着我国经济水平的逐渐提升，建筑电气数量、种类越来越多，为人们提供了生活便利的同时，也加剧了电气火灾严峻形势。电气火灾事故率逐渐呈升高趋势，不仅对人们的生命财产安全造成严重危害，也不利于社会和谐发展。因此，要对当前影响电气火灾的因素进行分析，并制定针对性的预防策略，强化火灾防治效果。本文主要对当前电气火灾特点、原因、预防措施等进行分析，旨在进一步提升电气火灾防治技术水平，减少火灾发生概率，保障人们生命财产安全。

【关键词】：当前；电气火灾；预防；对策

 

0引言

在科学技术发展背景下，当前电气技术水平日益提升，建筑电气数量逐渐增多，功耗越来越大，建筑布线形势日渐复杂，加大了电气安全风险隐患，对电气消防安全管理带来了一定的难度。因此，为了进一步提升建筑电气火灾防治效果，要对电气火灾事故特点、规律、原因等因素进行分析，从而制定性的应对策略，强化火灾预防质量，减少电气火灾损失，保障人们的根本利益。

 

1当前电气火灾特点及规律

1.1当前电气火灾特点

（1）隐蔽性。当前，社会经济发展水平日渐提升，人们生活质量越来越高，建筑物内的电气设备数量、种类越来越多，这样一来，需要在建筑物内部构造铺设大量的电线电缆，而且为了保障安全性，布设位置较为隐蔽，往往设置在电缆沟、机柜等区域，提升了建筑物整体外观的整洁性、美观性，但是也加大了电气火灾隐蔽性，电线电缆位置较为隐蔽，不容易被发现，难以及时检测维修，对老化、陈旧、破损，甚至出现烟雾、火焰等现象不能及时发现，导致火灾难以控制。（2）损失大。建筑电气火灾造成的损失不可估量。当前，科学技术水平越来越高，电气设备功能越来越多样化、智能化，一旦设备、连接线发生火灾，对电气设备造成损害，且维修成本较高。如果较为隐蔽的线路出现破损，也需要消耗很多资源进行修复，影响人们的正常生活，造成的经济损失较大。（3）火势蔓延速度快。在建筑物内，存在很多易燃物，如普通

电缆表层绝缘、线路材料等，燃点较低，且一旦点燃，会快速生产大量热量，加大火势，并顺着线路方向蔓延。

1.2当前电气火灾规律

电气火灾的发生需要满足一定的条件，如可燃物、引火源、氧气三要素。（1）可燃物。当前，建筑物内部的可燃物、易燃易爆物较多，如果和火源接触，容易引发火灾，尤其是对聚苯乙烯泡沫塑料、液化气等，如果处理不当，容易引起火灾。（2）引火源。如果热源

温度达到一定程度，并且和可燃物靠近，容易引起火灾。在建筑物内，电气设备故障产生的火花，电气设备线路短路产生高温和电弧，电气回路过负荷等，都很有可能成为引火源。只有强化对引火源的管控，才能从根本上预防电气火灾的发生。（3）氧气，在燃烧过程中需要一定浓度的氧气，如果氧气浓度不足，火势会逐渐减小。但是当前很多建筑设计中空间较大，内外空气流通，向建筑内部输入氧气，如果发生电气火灾，导致火势难以控制。

 

2电气火灾发生原因分析

2.1电气设计不合理

电气设计不合理，违法国家相关规定，一旦发生过载现象，断路器运行异常，甚至发生短路、火灾问题。同时，设计空间限制性较大，忽视未来发展中功率负载问题，在新项目开发中，功率不足，电负荷难以承受过大负载，引起火灾隐患。线路持续性过载，会引起断路器停止工作，短路等。

2.2接地故障问题

一般而言，建筑接地故障具有隐蔽性，很难及时被发现，这也加大了接地故障的危险性，加大火灾隐患。其中主要故障因素有：故障电压、故障电流、接线端子连接不准确等因素。一旦零线和相线连接错误，电气设备不能工作。如果出现接地故障，接地电阻加大，一旦与易燃物品接触，就会引起火灾事故。

2.3高温设备使用不合理

建筑物内的高温设备越来越多，如加热器、白炽灯，如果不能正确使用，容易点燃可燃物，引发火灾事故。如果在高温设备周边没有设置隔热措施，且放置易燃物品，一旦对其长时间使用，导致其温度升高，容易引发火灾隐患问题。

2.4装修工程不合理

如果在装修工程中，设计图纸与实际情况不相符，采用不合适的装修材料等，容易引起火灾隐患问题。当前，很多建筑工程设计中，为了平均照度，节约能源，主要是在日光照明的基础上对其进行原始设计。然而在装修工程中，人们为了增加室内美观度，强化室内亮度，往往会加

设装饰灯、照明灯等，对原始电气设计的分配电路造成改变，无形中加大了电气负载。而且很多装修材料中，含有大量的热敏、易燃材料，加大了电气隐患。

2.5电气产品质量较差

随着社会经济的发展，越来越多的电器设备涌向市场，为人们提供了更多选择的同时，也对电气产品质量监管带来了难度。因为市场监管机制不完善，很多非标电气进入市场，存在很大的缺陷和隐患问题，加大了电气火灾风险。（1）如果断路器的质量不达标，其灭弧性能较低，不能满足实际灭弧需求，所以高温电弧会对可燃物进行点燃。很多劣质断路器不能对过载问题组织，而且非法组织为了牟利，对旧断路器进行改装，火灾隐患较大。（2）线径较小，不符合标准要求，容易出现发热、老化现象；开关设置不合理，在发生短路现象时，开关不能及时断开；插座质量不达标，插入插头时，容易产生接触电阻，加快其老化程度，引起火灾；继电器不合格，对内部电流失去控制功能，引起火灾问题。

2.6其他方面

电气火灾检查机制不完善，缺乏科学的应急处理预案，对电气火灾不能及时处理，消防管理效果较差；缺乏自我防范和自救能力，撤离路线、疏散方式不合理，防火疏散通道不能正常使用；消防救援能力不足；灭火措施不合理，防火间被非法占用，消防通道被堵塞等，导致火势蔓延，加大危害性。

 

3当前电气火灾预防对策

3.1优化电气设计质量标准

随着人们生活水平的逐渐提升，家用电器应用越来越广泛，为了强化电气火灾预防效果，要进一步优化电气设计质量，提升质量检验标准，保障电气安全。在满足当前用电需求的同时，也为未来电气升级改造预留空间；为了保障整体电路运行稳定性，要对断路器电流额定值进行合理设置，并确保线路允许连续载流量的标准性，才能提升其与配电保护装置的匹配性；要结合时代发展需求，对实际情况进行调查，从而对电气法规进行调整和优化，对电气手册、参考资料中不适用的数据进行删减、更新；要导线大电流容量进行合理管控，将其控制在合理范围内，避免加大电气消防安全隐患。

3.2强化接地系统安全预防

接地系统的安全设置，能够进一步提升家用电器的运行可靠性。当前在住宅接地系统中，主要有“TN-CS”“TN-S”两种系统。前者虽然较为常用，但是如果PEN线断开，单相电气设备被烧毁，中性线高压容易沿着保护线传输到设备以往的区域，加大消防风险；后者较为安全，因为PE线不通过电流，之后在发生故障时才会产生故障电流，外部导电构件不会产生电压，安全性较好。当前，随着人们安全意识的逐渐增强，高抗电磁干扰家用电器应用越来越广泛，“TN-S”接地系统应用前景较为广阔。

3.3加大关键部位防范力度

当前，在很多商用建筑物内，商家为了加大宣传效果，往往会把霓虹灯安装在顶壁、外壁位置，全天通电。但是由于霓虹灯长时间持续性运行，容易引起高压变压器温度急剧升高，非常容易被点燃。因此，为了强化建筑电气火灾预防效果，需要对霓虹灯等进行防护。要设置安全区域，专门安装加热设备，或者将其放置在防火室内。同时要确保与易燃物品保持安全距离。如果需要使用易燃易爆物，要对其进行安全保存，规范性使用，只放置当日需要的量，并进行密闭保存。在建筑施工、改造过程中，要对焊接、切割等工序进行合理防范，避免引起消防安全风险。

3.4提升电气工程施工质量

提升电气工程施工质量，对于优化电气火灾预防效果具有关键性的作用。设计人员要实地调查，提升设计图纸和设计方案的科学性和可行性；并联合消防部门对设计图纸进行会审，如果发现脱节问题，需要及时整理；设计部门要与各个相关部门进行协调合作，综合考量多方面的因素，保障电气设备安装位置的准确性，并对其分配方向进行明确；注重建筑项目施工检查工作，邀请相关方面的专家对电气工程施工质量进行综合性评价，要与安装、维修施工单位保持良好的沟通关系，强化协调合作，防止在开展其他类型施工时对电路造成损坏，留下火灾隐患问题；在安装之前，要对电气、线路产品质量进行严格检查，确保其质量符合标准要求，保障电气安装施工质量。

3.5选择合适的电器产品

在选择家用电器时，要结合实际需求进行合理选择，并对各个类型的电器参数、使用方法等进行分析和了解，以便制定科学合理的家用电器使用规划，在满足人们生活需求的同时，提升电气使用安全。要对配电线进行合理选择，并对接线条件、功耗等要素进行综合性考量，确保电线的兼容性。对厨房、卫生间等区域进行线路布设时，要考虑到其环境的潮湿性特点，对电路表面设置塑料护套，提升其防水防潮性能；对空调、电热水器等设备布设线路时，由于这些设备都具备加热功能，因此要使用绝缘材料的耐热电线作为其连接线，如、瓷管等，并布设方式选平直形式。尽量避免线路与线路、线路与设备之间出现交叉接触，以便产生高接触电阻，引起绝缘层温度升高点燃现象。为了保障安全性，可以利用相应措施，对电线连接器进行固定，防止其在使用过程中出现松动、氧化问题。

 

4安科瑞电气火灾监控云系统架构和硬件选型

安科瑞电气推出的电气火灾监控云系统采用自主研发的剩余电流互感器、温度传感器和电气火灾探测器、故障电弧探测器和电气防火限流式保护器，对引发电气火灾的主要因素（导线温度、电流、剩余电流、故障电弧等）进行不间断的数据与统计分析，并将发现的各种隐患信息及时推送给学校管理人员，指导学校实现时间的排查和治理，达到潜在电气火灾隐患，实现“防患于未然”的目的。

用户可以利用PC、手机、平板电脑等多种终端实现对平台的访问，查询包括系统信息、实时数据、报记录等在内的各种信息，使用方便。利用该系统为用户提供的低成本服务，能有提升企业的消防管理和电气设备水平，防范重大恶性火灾财产损失、尤其是重大恶性人员伤亡责任的发生。

本系统的整体结构如图所示：

 

4.1硬件配置：

平台服务器：建议按照我方提供配置标准购买，或者客户自己租用云资源。

推荐硬件配置：（如申请云可忽略）

序号	名称	型号、规格	单位	数量	备注
	平台部分
1	数据服务器	DellR730CPU:E5-2620内存:32G硬盘容量:4*1.2T(SAS1万转2.5英寸小盘)RAID5	台	1	甲供，供参考
2	WEB服务器	DellR730CPU:E5-2603内存:16G硬盘容量:3*300G(SAS1万转2.5英寸小盘)RAID5	台	1	甲供，供参考
3	打印机		台	1	甲供
4	工业网络交换机	华为（HUAWEI）S1728GWR-4P-AC，企业级24口千兆交换机	台	1	甲供，供参考

现场硬件配置

方案一：100A以下回路，开口式互感器

序号	名称	型号、规格	单位	数量	备注
1	用电管理云模块(2G/4G/NB)	ARCM300T-Z-2G/4G/NB，一路剩余电流，4路温度，三相电流、电压、谐波、功率、电能，四象限电能计量，4路开关量输入，1路继电器输出，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示，1路RS485/Modbus通讯2G无线通讯可选4G或NB无线通讯	只	1	安科瑞
2	开口测量型电流互感器	AKH-0.66/K-φ24(150A)	只	3	安科瑞
3	开口漏电流互感器	AKH-0.66/L45K（16-100A）	只	1	安科瑞
4	线缆温度传感器	ARCM-NTC	只	4	安科瑞

 

方案二：100A以下回路，普通互感器，会增加施工量

 

 

序号	名称	型号、规格	单位	数量	备注
1	用电管理云模块(2G/4G/NB)	ARCM300T-Z-2G/4G/NB，一路剩余电流，4路温度，三相电流、电压、谐波、功率、电能，四象限电能计量，4路开关量输入，1路继电器输出，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示，1路RS485/Modbus通讯2G无线通讯可选4G或NB无线通讯	只	1	安科瑞
2	测量型电流互感器	AKH-0.66/30I100/5	只	3	安科瑞
3	漏电流互感器	AKH-0.66/L45	只	1	安科瑞
4	线缆温度传感器	ARCM-NTC	只	4	安科瑞

方案三：100A以下回路，普通电流互感器，探测器和无线模块分开，可适用多回路

 配置针对1个回路，剩余电流互感器根据现场回路电流大小选择。

序号	名称	型号、规格	单位	数量	备注
1	用电管理云模块(2G/4G/NB)	ARCM200L-UIARCM200L-J4T12/J8T8等，可以测多回路漏电流和温度	只	1	安科瑞
2	漏电流互感器	AKH-0.66L-45	只	按需	安科瑞
3	线缆温度传感器	ARCM-NTC	只	按需	安科瑞
4	无线DTU	AF-GSM200需加SIM卡	只	1	安科瑞
5	故障电弧探测器	AAFD-40检测范围0-40A	只	1	安科瑞
6	电气防火限流式保护器	ASCP200-11路GPRS额定电流：无线通讯0-63A	只	1	安科瑞

 

4.2运行条件:

   1）浏览器运行设备：

   台式电脑，手机、平板等移动端设备。

   2）浏览器端运行环境：

   Windows系统下使用谷歌、火狐、360（速模式）等浏览器访问。

4.3主要技术指标: 

   数据上传频率：2分钟

   通信方式：RS485、2G/3G/4G

   并发访问量：>=10000

   历史数据存储：>=3年

5安科瑞限流式保护器与智能安全配电装置介绍

5.1产品概述

5.1.1ASCP200-1型单相电气防火限流式保护器

电气防火限流式保护器可有效克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等弊端，发生短路故障时，能以微秒级速度快速限制短路电流以实现灭弧保护，从而能显著减少电气火灾事故，保障使用场所人员和财产的安全。

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。可广泛应用于学校、医院、商场、宾馆、娱乐场所、寺庙、文物建筑、会展、住宅、仓库、幼儿园、老年人建筑、集体宿舍、电动车充电站及租赁式商场商铺、批发市场、集贸市场、甲乙丙类危险品库房等各种用电场所末端干、支路的线路保护。

5.1.2AISD智能安全配电装置

AISD系列智能安全配电装置是安科瑞电气有限公司专门为低压配电侧开发的一款智能安全用电产品，本产品主要针对低压配电侧人身触电安全事故、线路老化、漏电引起电气火灾等等常见隐患而设计。

产品主要应用于学校、教育机构、医院、疗养院、康复中心、敬老院、酒店娱乐、商场商铺、企事业单位、家庭电器等各类低压用电的场合。

5.2产品功能特点

5.2.1ASCP200-1型电气防火限流式保护器主要功能如下

■短路保护功能。保护器实时监测用电线路电流，当线路发生短路故障时，能在150微秒内实现快速限流保护，并发出声光报警信号。

■过载保护功能。当被保护线路的电流过载且过载持续时间超过动作时间（3~60秒可设）时，保护器启动限流保护，并发出声光报警信号。

■表内超温保护功能。当保护器内部器件工作温度过高时，保护器实施超温限流保护，并发出声光报警信号。

■过欠压保护功能。当保护器检测到线路电压欠压或过压时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。

■配电线缆温度监测功能。当被监测线缆温度超过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。

■漏电流监测功能。当被监测的线路漏电超过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。

■保护器具有1路RS485接口，1路2G无线通讯，可以将数据发送到后台监控系统，实现远程监控。监控后台可以是安科瑞Acrel-6000/B电气火灾监控主机，也可以是安科瑞Acrel-6000安全用电管理云平台，或三方监控软件或平台。

5.2.2AISD智能安全配电装置主要功能如下

■供电稳定性。负载端发生单相接地故障，装置报警，系统可持续供电，不会切断电源。

■供电安全性。装置可以把系统的漏电流限制在很小的级别，人体无意触碰到供电线路，不会造成触电事故。

■限流灭弧。系统发生短路故障，装置能快速切断电源，不会出现电弧火花。

■过载保护。装置监测到系统过载，可以及时切断电源，避免因过载引起线路故障。

■电压监测。装置实时监测系统电压，发生过、欠压时，发出报警信号，可以设置是否切断电源。

■报警功能。在系统发生短路、过载、欠压等异常时，装置发出声光报警信号，提醒相关人员。

■事件记录。装置存储30条事件记录，可供用户查询。

■通讯功能。装置配置RS485通讯接口，Modbus-RTU协议，可以远程读取相关数据。可选配无线通讯模块，无线方式将数据发送到云平台。

5.3产品技术参数

表1ASCP200-1型电气防火限流式保护器

项目		指标
输入电压		AC85~265V，45~65HZ
功耗		功耗≤5VA（无负载情况下）
额定电流		0~63A可设置
短路保护时间		<150μs
过载保护		动作范围：110%~140%；动作延时：3~60s
过压保护		动作范围：100~120%；动作延时：0~60s
欠压保护		动作范围：60%~100；动作延时：0~60s
线缆温度监测	监测范围	-20~120℃（精度±2℃）
	报警设置	动作范围：45~110℃；动作延时：0~60s
漏电流监测	监测范围	20~1000mA（精度：±2%或±5mA）
	报警设置	动作范围：30~1000mA；动作延时：0~60s
故障记录		20条记录（故障类型、故障值、故障时间）
报警方式		声光报警（其中声音可以通过消音按键消除）
通讯		1路RS485接口，Modbus-RTU协议；1路2G无线通讯
安装使 用环境	工作场所	无雨雪直接侵袭、无腐蚀性气体、粉尘，无剧烈震动的场所
	工作环境温度	-10~+55℃
	相对湿度	空气的相对湿度不超过95%
	海拔高度	≤2000m

表2AISD智能安全配电装置主要功能如下

项目		指标
输入电压		AC220V，50Hz
功耗		功耗≤10VA（无负载情况下）
单机容量		1kVA/3kVA/6kVA/8kVA/12kVA…
短路保护时间		<150μs
过载保护		动作范围：100~130%；动作延时：0~60s
欠压保护		动作范围：80%~100；动作延时：0~60s
绝缘监测	监测范围	1~5000kΩ（精度：±10%或±10k）
	报警设置	1~5000kΩ
	响应时间	＜3s
故障记录		30条记录（故障类型、故障值、故障时间）
报警方式		声光报警（其中声音可以通过消音按钮消除）
通讯		标配1路RS485接口，Modbus-RTU协议
安装使 用环境	工作场所	无雨雪直接侵袭、无腐蚀性气体、粉尘，无剧烈震动的场所
	工作环境温度	-10~+55℃
	相对湿度	空气的相对湿度不超过95%
	海拔高度	≤2000m

5.4产品使用注意事项

5.4.1ASCP200-1型单相电气防火限流式保护器

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上级的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。

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。

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。

保护器内部带有交流电，严禁非专业人士擅自打开产品外壳。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。

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。

5.4.2AISD智能安全配电装置

在选用智能安全配电装置时，装置的额定容量应该与后方用电设备的额定容量保持一致。例如，当智能安全配电装置的额定容量为3kVA时，后方用电设备的额定容量应不超过3kVA，严禁将其使用于额定容量不匹配的配电线路中。

智能安全配电装置器采用壁挂式安装，可以裸机挂墙安装，也可以落地安装，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。

接线时应按接线图操作，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装置工作不正常，应确保装置相应端子接线拧紧压实。

严禁非专业人士擅自打开产品外壳。

 

6 安科瑞中线安防保护器产品介绍及选型

6.1中性线定义及危害

中性线的定义：三相电的星形接法是把每一相电源或负载的一端都接在中性点上，将中性点

引出的这条线叫中性线，这样就形成三相四线制或者五线制。也可不引出，形成三相三线制。现

在的低压配电线路，采用多的是三相四线制，其中的三条线路分别用A、B、C代表三相，另一条中性线用N代表。

在三相四线制或五线制供电系统运行过程中，中性线引发火灾事故主要通过三种途径：

A.中性线长期过载导致中性线绝缘层老化，后使得绝缘层燃烧引发火灾；

B.中性线故障使中性线开路，导致三相电严重不平衡，烧毁电气设备引发火灾。

C.中性线老化使线路局部过热，导致中性线绝缘层老化，后使得绝缘层燃烧引发火灾。

 

 

规格型号	中性线输出电流（A）	外形尺寸（mm）			定位孔间距（mm）
ANSNP70-0.4/B	0-200	深度（W）	宽度(D)	高度(H)	纵向	横向
		450	222	612	579	190*2

6.3技术参数

额定电压	380V±15%
额定频率	50Hz±2%
响应时间	全响应时间≤5ms
补偿方式	线性补偿
自身损耗	≤2.5%
效率	≥97.5%
工作温度	-10℃～+45℃
存储温度	-25℃～+60℃
海拔高度	≤1000m
相对湿度	5%-95%，无凝露
过载保护	自动限制到额定电流输出
工作模式	自动或手动
通讯接口	RS485、以太网、通讯功能可选
N线输出电流	0-200A
噪 音	≤65dB(额定工况下1m距离)
防护等级	IP20
平均开关频率	10-20kHz
冷却方式	强制风冷
功能	可治理中性线电流过大、三相不平衡
保护类型	谐振保护、温度保护、过流保护、过压保护、欠压保护等
附加功能	电能质量数据上传、中性线过流自动断路、后台数据监测

 

7结语

综上所述，随着我国社会经济的逐渐发展，建筑电气数量越来越多，加大了电气火灾危害，强化对电气火灾预防工作的研究具有重要的实际意义。要结合实际情况，优化电气设计质量，提升人们的消防安全意识，对家用电器进行正确使用，普及电气设备使用知识和常识，强化电气火灾预防效果，减少电气火灾的发生几率，保障人们的生命财产安全。

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