消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用

1、基于新标准规范下消防设备电源监控系统条文、概念、设计及应用设计蔡 钧全国家标准准化技术委员会STA/TC113/SC6分委会委员（-）GB50116-修订编制组组员中国照明学会室内 照明专业委员会应急照明课题组组长（）国家标准GB17945-消防应急照明和疏散指示系统国家标准GB14287-国家标准消防设备应急电源国家标准消防应急照明和指示系统技术规范(在编)编制组组员公安部科技局部级科研项目()验收教授组组员北京电气技术有限企业董事长消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第1页第一节 设计规范标准及制造标准一、GB50116- 施行日期: 2 0 1 4 年5 月1 日；第3.4.9 条-

2、消防控制室显示与控制，应符合现行国家标准 GB25506 相关要求。二、 GB255062010公布于2011-01-10；2011-07-01实施。三、GB28184-2011消防设备电源监控系统产品标准；12月30日颁布、年8月1日实施。消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第2页第二节 制造标准及系统组成一、GB28184-消防设备电源监控系统1、第 4.2.1.14条：监控器与消防联动控制器或其它消防设备集成在同一箱体内时，能够共用消防联动控制器或其它消防设备相关指示部件；在公共显示器上显示信息时，不应影响消防联动控制器或其它消防设备原有信息显示。2、第4.2.1.4 。监控器备用电

3、源在放电至终止电压条件下充电24 h 所取得容量应能提供其监控器在正常监视状态下最少工作8 h。消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第3页二、系统组成特点1、电气火灾及消防设备电源监控合二为一；2、消防设备电源监控系统要求蓄电池备电8小时；所以DC24v只引入电源监控模块；3、详尽资料参见北京崇正零和EF/FP-BUS堤岸气火灾及消防设备电源监控系统。消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第4页第三节 电气火灾及消防设备电源监控系统设计应用一、消防设备电源监控系统设计第1个问题：哪一类消防设备需要对其电源进行监控？1、 GB25506 对设计条款要求（以下全部为强制条款）（1）第5.7

4、条-消防电源监控器应符合以下要求:a)应能显示消防用电设备供电电源和备用电源工作状态和故障报警信息；关键词：消防用电设备、电源工作状态、故障b)应能将消防用电设备供电电源和备用电源工作状态和欠压报警信息传输给消防控制室图形显示装置。关键词：电源工作状态、欠压故障、图形显示装置消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第5页（2） 5.3消防联动控制器5.3.2 对自动喷水灭火系统控制和显示应符合以下要求:a)应能显示喷淋泵电源工作状态；5.3.2 对消火栓系统控制和显示应符合以下要求:a)应能显示消防泵电源工作状态；5.3.3 -5.3.85.3.9 对防火门及防火卷帘系统控制和显示应符合以下要

5、求:a)应能显示防火门控制器、防火卷帘控制器工作状态和故障状态等动态信息;5.3.10。等等关键词：消防联动控制器、泵电源工作状态注1：消防联动控制器产品制造标准无电压探测取样功效，必须由消防设备电源监控系统完成。注2：喷淋泵(稳压或增压泵)远程控制及外围部件状态还需消防联动控制器实现。消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第6页2、消防设备电源一览 方案选择消防设备电源监控范围监控点设置说明自动火灾报警系统消防中心总配电箱普通不需要监控到系统下层消防电话总机消防应急广播自动喷水灭火系统喷淋泵、稳压泵及增压泵配电（控制）柜消火栓系统消防泵、稳压泵及增压泵配电（控制）柜气体灭火系统配电（控制）

6、箱普通不需要监控到系统下层水喷雾、细水雾灭火系统配电（控制）箱泡沫灭火系统泡沫液泵配电（控制）箱干粉灭火系统配电（控制）箱防排烟系统防排烟风机配电（控制）箱电动排烟防火阀、电动档烟垂壁、电动防火阀、电动排烟窗电源输入端普通不需要监控到系统下层防火门及防火卷帘系统防火门、防火卷帘配电（控制）箱消防水池及消防水箱液位监控器配电（控制）箱消防电梯消防电梯配电（控制）箱消防应急照明标志灯系统集中控制型消防应急照明标志灯系统各层级配电箱普通不需要非集中控制型消防应急照明标志灯系统各层级配电箱消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第7页3、消防设备电源监控类别及层级（1）消防设备系统电源很多，主要分为强

7、电和弱电层；（2）有些系统本身很多是带有各类电源监控，比如智能集中控制型消防应急照明标志灯系统；这些系统再设计电源外部监控是多出。（3）对于某一类消防设备系统，并非全部消防设备电源需要监控系统下层，尤其是到DC24V层及子系统本身带有内部电源监控特征时。如将电源外部监控进入到弱电层及电池层会带来可能重合及繁琐、同时价格高昂。（4）、比较实用方案是：按消防设备交流配电系统布局进行，消防设备电源监控以针对强电层为主。（5）、消防设备电源监控普通只需要在末端配电箱柜均设置，普通不需要设置多级监控系统。消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第8页4、典例EF/FP-BUS消防设备电源监控系统图消防设

8、备电源监控系统的条文概念设计及应用第9页二、系统设计第2个问题：消防电源箱柜电源监控内容？1、标准规范对设计条款要求（1）前面已谈到 GB25506第5.7 条要监控消防用电设备供电电源和备用电源，主要为欠压故障。2、 GB28184-消防设备电源监控系统对认证产品要求（1）4.2.1.5 监控器应能接收并显示其监控全部消防设备主电源和备用电源实时工作状态信息。（2）4.2.1.6 监控器在下述情况下，应能在100 s 内发出故障声、光信号，显示并统计故障部位、类型和时间：a) 被监控消防设备供电中止；d) 被监控电源电压值大于额定电压110或小于额定电压85（仅适合用于含有此功效监控器）；e

9、) 被监控电源发生缺相、错相、过载等供电异常现象（仅适合用于含有此功效监控器）。3、结论：产品可提供较多监视子项选择；设计最低要求是对惯用电源和备用电源欠压（应包含缺相）及电源中止。消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第10页4、消防电源箱柜电源监控图示方法（1）只作输入端（含互投）电源监控；消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第11页（2）实际有效消防设备电源监控需要对输入/输出端同时进行消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第12页（3）消防泵/喷淋泵电压-电流监控方案-1（高价方案）消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第13页（5）消防泵/喷淋泵电压-电流监控方案-2（中价

10、方案）消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第14页（6）消防泵/喷淋泵电压-电流监控方案-3（低价方案）消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第15页第四节 EF/FP-BUS电气火灾监控系统设计应用一、对过去电气火灾监控系统设计应用总结：1、忽略对配电系统温度监控作用（GB50116-加强了温度监测要求）；2、剩下电流设置监控范围较大：（1）造成误报率增加；给供电系统带回干扰。（2）信号报警后难以查找故障点位置。3、不了解剩下电流相量叠加原理，对照明系统大都采取三相四线剩下电流监控，对电气火灾隐患基本没有实效。4、对三级剩下电流保护设置缺乏了解。5、过电流对于电气火灾隐患来言是过程指标

11、，真正危险是电缆、插接母带长久高温运行！6、意外起了1个主要作用：PE及N混接立刻报警。消防设备电源监控系统的条文概念设计及应用第16页二、剩下电流传感器取样位置选择1、例一栋建筑物只在变压器出线端（工作电流1000-3000A）处设置一个剩下电流传感器可否？退一步在1级箱柜全部每个输出端设置一个剩下电流传感器可否？再退一步在2级箱柜全部每个输入端设置一个剩下电流传感器可否？2、崇正零和提议剩下电流传感器R设置位置选择 ：按 Id Kc * Ier确定式中 ： Id-监测范围内配电系统单相最大自然泄漏值 Kc-为剩下电流经济可靠性系数，普通可取Kc0.4；高温度及高湿度区域可取Kc.0.2；

12、Ier-剩下电流额定动作值，提议取Ied=300mA或Ied=500mA。 也就是说在一个区间配电系统剩下电流额定动作值取Ied=300mA时，自然泄漏值控制在120 mA（当KC=0.4）左右是适当范围，以此确定监测点即剩下电流传感器R位置是合理做法。对照明系统采取三相分开测量最有效方法解释：KC作为剩下电流经济可靠性系数，表示是一个配电系统区间剩下电流保护范围大小，即经济性与动作可靠性关系；当KC取值越小，经济越差，剩下电流误动作可能性越小，即可靠性越高；当KC取值越大，经济越好，剩下电流误动作可能性反之越大，即可靠性越差。解释：每一个配电系统区间自然泄漏电流值改变：与温度、湿度、大气压、

13、电压、电流、电流频率及电源污染度、绝缘材料老化及未来用电设备扩展息息相关。温度越高、湿度越大、电流频率越高及电源污染度越大、绝缘材料老化越快及供电可靠性（如动作于脱扣时）要求越高，则当KC应取值越小；反之亦然。解释一个混合照明系统（自然泄漏电流）100 0mA）/1000A（工作电流），则监测点确定按单相自然泄漏电流(100-150mA）/（100-150）A（工作电流）范围内。（计算案例1）设于车库一个照明配电系统，共有500盏2*40W日光灯，M4mm2线，同时使用率系数为1，则自然泄漏电流Id=2*500*0.11 mA+2*52 mA=324mA；平均分到每相为108 mA。（计算案例2）一个三居室自然泄漏电流Id=20-40mA(同时使用率系数可取0. 5左右)，一个单相中有6户时为Id=（120-240）mA