电气火灾探测器的技术标准.docx
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电气火灾探测器的技术标准
多功能电气火灾探测器
使用手册
(2014.02.V1.1版)
目录
一、概述3
二、技术参数3
2.1辅助电源4
2.2输入信号4
三、编程和使用5
3.1按键定义5
3.3页面显示示意图6
3.4、编程操作9
3.5、漏电流检测说明10
3.6菜单的组织结构11
3.7编程菜单结构图13
四、数字通讯20
4.1报文格式指令22
4.2电能脉冲25
4.3开关量输入25
4.4开关量输出26
4.5变送输出27
MODBUS-RTU通讯地址信息表29
五、接线示意图38
六、常见问题及解决方案40
定货说明42
多功能电气火灾探测器--用户手册
一、概述
多功能电气火灾探测器(以下简称“探测器”)是一种集复费率电能表、漏电流火灾探测器于一体的多功能探测器。
可测量电网中的电量信息、分时计费、温度检测、漏电保护,并可实现远程监控;用户可根据现场实际情况设置探测器内部参数,使用方便、操作简单、精确度高;广泛用于各类住宅、智能建筑、集贸商场、小型商铺、公众文化娱乐场所、餐厅、旅社、集体宿舍、学校、电力系统、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工,文教卫生,文物古迹,金融,电信,铁路,军工、国防等领域。
产品符合GB14287.2-2005《电气火灾监控系统第2部分:
剩余电流式电气火灾监控探测器》及GB13955-2005《剩余电流动作保护装置的安装和运行》的标准。
外形代号
名称
测量
显示
标配功能
选配功能(可组合)
96方形
多功能电
气火灾
探测器
三相:
U、I、P、Q、
S、EP+、EP-、EQ+、EQ-、F、PF、漏电、温度或部分参数
RS485通讯、电能脉冲输出、2DO
R需量、不平
衡度、谐波
、事件记录、复费率电能计量
4DI、4DO、4AO
二、技术参数
性能
参数
输入测量显示
电压
网络
三相三线、三相四线
额定值
AC100V/AC220V/AC380V
过负荷
1.2倍额定值(连续);2倍额定值/1秒
功率
<0.4VA(每相)
阻抗
>500kΩ
精度
RMS测量,精度等级0.5
电流
额定值
AC1A/5A
过负荷
1.2倍额定值(连续);10倍额定值/1秒
功率
<0.2VA(每相)
阻抗
<2mΩ
精度
RMS测量,精度等级0.5
功率
视在功率,有功精度0.5级,无功精度1.0级
电能
分时四象限计量,有功精度0.5级,无功精度1.0级
谐波
各分相电压、电流谐波含量
温度
PT100型温度传感器(-10℃~120℃)
漏电
30mA~1000mA
电源
工作范围
AC/DC85~270V
功耗
≤5VA
输出
数字接口
RS-485、MODBUS-RTU协议
脉冲输出
脉冲常数:
5000imp/KWh
环境
工作环境
-10~55℃
储存环境
-20~75℃
安全
耐压
输入/电源>2kV/1min,输入/输出>2kV/1min,电源/输出>1.5kV/1min(50Hz)
绝缘
输入、输出、电源对机壳>100MΩ
电能测量范围
四象限电度测量范围0~99999999Mwh,
超过此数值电度从0开始计数
2.1辅助电源:
探测器具备通用的(AC/DC)电源输入接口,若不作特殊声明,提供的是AC/DC85~270V电源接口的标准产品,请保证所提供的电源适用于该系列的产品,以防止损坏产品。
注:
采用交流供电时,建议在火线一侧安装1A保险丝。
电力品质较差时,建议在电源回路安装浪涌抑制器防止雷击,以及快速脉冲群抑制器。
2.2输入信号:
探测器采用了每个测量通道单独采集的计算方式,保证了使用时完全一致对称,其具有多种接线方式。
适用于不同的负载形式。
2.2.1电压输入:
输入电压应不高于产品的额定输入电压,否则应考虑使用PT,在电压输入端须安装1A保险丝。
2.2.2电流输入:
标准额定输入电流为5A,大于5A的情况应使用外部CT。
如果使用的CT上连有其它仪表,接线应采用串接方式,去除产品的电流输入连线之前,一定要先断开CT一次回路或者短接二次回路。
建议使用接线排,不要直接接CT,以便拆装。
2.2.3温度输入:
温度探头需紧贴线缆或母排表面,安装时可用尼龙扎带固定,也可悬空或紧贴柜体安装,用以测量环境或柜体温度。
2.2.4要确保输入电压、电流相对应,顺序一致,方向一致;否则会出现数值和符号错误!
(功率和电能)
2.2.5仪表输入网络的配置根据系统的CT个数决定,在2个CT的情况下,选择三相三线两元件方式;在3个CT的情况下,选择三相四线三元件方式。
仪致,不然会导致仪表测量的电压或功率不正确。
其中在三相三线中,电压测量和显示的为线电压;而在三相四线中,电压测量和显示为电网的相电压。
三、编程和使用
3.1按键定义
回车键
:
密码进入确认及数字参数修改确认。
菜单键
:
用于选择菜单界面、退出功能和返回上级菜单功能。
向右键
:
测量显示时做转换功能,修改数据时此键为数字加键(从0-9循环)
向左键
:
测量显示时做转换功能,修改数据时此键做数字减键(从0-9循环)
3.2测量显示
其中P>0,累计的有功电能量是有功电能吸收,P<0,累计的有功电能是有功电能释放,Q>0,累计的无功电能是无功电能感性,Q<0,累计的无功电能是无功电能容性。
3.3页面显示示意图:
探测器表共有16个电力参数显示页面(不同功能的仪表,其显示页面可能不同),用户可设置为自动切换显示,也可设置为手动切换。
通过“
”“
”:
键来完成页面切换。
页面
内容
说明
第一页面
分别显示电压Ua、Ub、Uc(三相四线)和Uab、Ubc、Uc(三相三线)左图中Ua=326.70VUb=326.71VUc=326.70V正向总有功电能:
6.020kWh三相三线接线仪表显示线电压三相四线接线仪表显示相电压DO:
①表示第一路报警闭合DI:
①②表示一、二路开入闭合
第二页面
显示三相电流Ia,Ib,Ic单位为A。
左图中
Ia=18.770A
Ib=18.771A
Ic=18.770A
TE-表示反向电能(下同)左图表示反向总有功电能0.668kWh。
第三页面
显示有功功率(W)、无功功率(var)、视在功率(VA)。
左图中:
有功功率=2.4553KW
无功功率=4.2476KVar
视在功率=4.9059KVA
TE表示正向电能(下同)
左图表示正向总无功电能5.44MVarh。
第四页面
显示视在功率因素(PF)
电网频率(F)
左图中:
第1排:
功率因素为0.5L
第2排:
频率为50.00Hz
第3排:
温度30.0℃
反向总无功电能:
5MVarh
第五页面
显示A、B、C三相有功功率。
左图中
Pa=8164W
Pb=8187W
Pc=8200W
正向总尖时段有功电能:
0.668kWh
T1表示费率1(尖)正向电能
{T2表示费率2(峰)正向电能,
T3表示费率3(平)正向电能,
T4表示费率4(谷)正向电能}
第六页面
显示A、B、C三相无功功率。
左图中
Qa=1.4149kvar
Qb=1.4159kvar
Qc=1.4166kvar
正向总峰时段有功电能:
5.44kWh
第七页面
显示A、B、C三相功率因数。
左图中
PFa=0.449
PFb=0.5
PFc=0.499
正向总平时段有功电能:
5kWh
第八页面
显示A、B、C三相电压总谐波含量。
左图表示正向谷费率段有功电能:
6.020kWh
第九页面
显示A、B、C三相电流总谐波含量。
反向总尖时段有功电能:
0.668kWh
第十页面
显示最大电压、电流需量(每五分钟采集一次数值)。
左图中
Umax=220.5V
Imax=4.863A
反向总峰时段有功电能:
1.132kWh
第十一页面
显示最大有功功率、无功功率需量(每五分钟采集一次数值)。
左图中
Pmax=3174W
Qmax=2508var
反向总平时段有功电能:
1.362kwh
第十二页面
显示三相电压总不平衡度。
左图显示电压不平衡度:
0.15%。
反向总谷时段有功电能:
5.44kWh
第十三页面
显示三相电流总不平衡度。
左图显示电流不平衡度:
0.02%。
正向总尖时段无功电能
5kvarh
第十四页面
显示漏电流或零序电流。
左图显示漏电流0.014A。
正向总峰时段无功电能:
6.020kvarh
T1-表示尖费率段反向电能
T2-表示峰费率段反向电能
T3-表示平费率段反向电能
T4-表示谷费率段反向电能
*无此功能时不显示
第十五页面
第一排:
通讯地址;
第二排:
脉冲常数;
第三排:
波特率。
正向总平时段无功电能
5.44Kvarh
第十六页面
第一排显示年份;
第二排显示月份;
第三排显示日。
第四排显示时、分、秒。
左图中为2012年3月14日6时6分38秒
3.4、编程操作
在编程操作下,探测器提供了:
密码验证和修改(CODE)、系统设置(SET)、显示设置(DIS)、通讯设置(CONN)、四路模拟量设置(AO-1/2/3/4)、四路开关量输出设置(Do-1/2/3/4)时间设置(SEtt)、时区设置(SEtq)、时段表1设置(Sd-1)、时段表2设置(Sd-2)、;使用
LCD显示的分层菜单结构管理方式:
第1排LCD显示第1层菜单信息;第2排LCD显示第2层菜单信息,第3排LCD提供第三层菜单信息。
键盘的编程操作采用四个按键的操作方式,即:
左右移动键“
”“
”、菜单回退键“
”、菜单进入/确定键“
”来完成上述功能的所有操作。
“
”:
如果当前正常显示是电能界面,按该键进入编程模式;在编程模式,按该键退回上级菜单,如果当前是第1级菜单,按该键进入参数保存界面,再按则取消保存,退回正常显示界面;
“
”“
”:
切换移动键,实现菜单项目的切换或者数字量的增加或减少。
“
”:
选择/确认键,在编程模式,按该键进入下一级菜单,设置时控制光标移到下一字符或者菜单中下一层选项。
在编程方式退回到测量模式的情况下,仪表会提示“SAVE”,选择“
”表示不保存退出,选择“
”保存退出。
3.5、漏电流检测说明:
3.5.1、显示界面如图:
漏电流检测,包括外接的漏电流检测互感器ZCT和测量回路。
当检测到用电线路中有超过限值(可根据需要在30mA至300mA之间设定)的漏电流存在时,可以通过显示界面显示电路中漏电流,也可以通过485通信接口,用MODBUS协议上传漏电数据,供电部门就能对线路故障进行及时维护。
还能通过多路控制节点,用于报警、跳闸等控制。
3.5.2、外接漏电流互感器ZCT接线说明:
三相四线接法:
正常情况下,Ia,Ib,Ic三个电流的矢量和等于零线电流In(Ia+Ib+Ic=In),但方向相反,这样就相互抵消,漏电流互感器检测电流为Id=0,如下图所示
但如果负载或电线有漏电,即零序电流In Id=(Ia+Ib+Ic)-In. 三相三线接法: 正常情况下,三相电流矢量和为0,Ia+Ib+Ic=0,但如果负载或电线有漏电,则Ia+Ib+Ic>0,表明有漏电流存在。 3.6菜单的组织结构 如下: 用户可根据实际情况选择适当的编程设置参数。 第一层 第二层 第三层 描述 密码 CODE 验证密码 Put 密码数据(0~9999) 当输入的密码正确时才可以进入编程。 默认密码: 0001 修改密码 Set 密码数据(0~9999) 密码验证成功才能修改密码 系统设置 Set 网络 NET N.3.4和N.3.3 选择测量信号的输入网络 电压变比 PT.U 1~5000 设置电压信号变比=1次刻度/2次刻度,例: 10KV/100V=100 电流变比 CT.I 1~5000 设置电流信号变比=1次刻度/2次刻度,例: 200A/5A=40 清电能 E.CLr YES/no 如果选择"YES",退出编程菜单,按确认电能清零,按退出不清零;选择no不清零。 显示设置 DIS 显示DISP.E 0000 可任意设置休眠时间 显示翻页 DIS.P Auto/HAnd Auto: 表示自动翻页,每2S翻页;Hand: 表示手动翻页 亮度 B.LED 0~6 调整数码管亮度,"0"为最暗, "6"为最亮。 (此项无意义) 通讯参数 CONN 地址Add 1~247 仪表地址范围1~247 通讯速率 bud 1200~19200 波特率1200、2400、4800、9600、19200 通讯校验位 dAtA N.8.1/o.8.1/E.8.1 N.8.1: 无校验位;o.8.1: 奇校验;E.8.1: 偶校验 变送设置 AO-1/2/3/4 数据项选择 tYPE OFF/UA-H/… OFF: 该路变送无输出, UA-H: 该路变送输出A相电压 (4~20mA) 变送高端 A-Hi 0000 满额度对应值,设置见变送 设置说明; 变送低端 A-L 0000 变送低端对应值,设置见变 送设置说明 开关量输出 设置(报警) DO-1/2/3/4 数据项选择 tYPE OFF/UA-H/… OFF: 该路无报警项, UA-H: 该路为A相电压上限, 报警设置见报警设置说明 报警门限设置 d-Li 0000 当前报警项的报警门限, 设置见报警设置说明 设置当前时间 Sett 设置年、月 t-ny 01.01 设置当前年和月 设置日、时 t-rh 01.00 设置当前日和时 设置当前时间 Sett 设置分、秒 t-FS 00.01 设置当前分和秒 设置时区 Setq 设置时区1/2 SE-1/2 00.00.0 设置时区(月、日、时段号) 有2个时段表号1和2 设置时段表 Sd-1/2 设置时段(1~8) Sd1 (2)1/2/3 /4/5/6/7/8 00.00.0 设置时段(时、分、费率号) 费率号1、2、3、4分别代表: 尖、峰、平、谷 3.7编程菜单结构图 用户可根据实际情况选择适当的编程设置参数: 注: 为数字移位; 为返回键; 为数字减字; ”为数字加字 退出菜单设定,出现SAVE时;按 键为保存退出,按 键为无效退出。 复费率功能说明: 复费率设置包括时区设置(2时区)和时段设置(2个时段表,每个时段表有8个时段)。 时区设置(月、日+时段号): 时区就是把一年分成几段,比如把一年分成3段: 5月1日前;5月1日到10月1日;10月1日之后;这样就要设置2个时区: 1、0501;2、1001;再在每个时区里面可以执行不同的时段和费率,这就要设置不同的时段表,所以在时区设置时要加上它执行的时段表号: 如时区1、050101;时区2、100102;表示时区1执行的是时段表1的时段,时区2执行的是时段表2的时段。 时段设置(时、分+费率号): 每个时段表里面有最多8个时段设置,时段设置就是把1天分成几段,也就是设置几个时段,在不同时段里面,执行不同的费率; 如果把一天分成8段: 6: 00~8: 30,8: 30~12: 00,12: 00~13: 30, 13: 30~18: 00,18: 00~20: 00,20: 00~22: 00,22: 00~6: 00。 这样就要设置7个时段,分别是: 0600,0830,1200,1330,1800,2000,2200. 每个时段号执行对应的费率,相邻时段费率必须不同,要不能时段就没有意义,不相邻时段费率可能相同,也可能不同。 本表有4个费率,分别是尖、峰、平、谷,对应的费率号是: 1、2、3、4; 上面7个时段加上费率号后,如下 060003,083001,120003,133001,180002,200003,220004 060003: 表示6: 00后,8: 30前执行的是平费率; 083001: 表示8: 30后,12: 00前执行的是尖费率; 120003: 表示12: 00后,13: 30前执行的是平费率; 133001: 表示13: 30后,18: 00前执行的是尖费率; 180002: 表示18: 00后,20: 00前执行的是峰费率; 200003: 表示20: 00后,22: 00前执行的是平费率; 220004: 表示22: 00后,6: 00前执行的是谷费率; 注意相邻时段必须大于5分钟,否则也无意义。 例1: 电压变比调试(例: 10KV/100V) 例2: 电流变比调试(例: 250A/5A) 例3: 模拟量变送输出设置(例: 设定AO1;B相电压0-220V输出模拟信号4-20mA) 例4: 报警输出设置(例: 设定DO1,漏电流大于500mA时报警) 四、数字通讯 探测器提供串行异步半工RS485通讯接口,采用MODBUS-RTU协议,各种数据信息均可在通讯线路上传送。 在一条485总线上可以同时连接多达32个设备,,每个探测器均可以设定其通讯地址(AddressNO.),不同系列仪表的通讯接线端子号码可能不同,通讯连接应使用带有铜网的的屏蔽双绞线,线径不小于0.5mm2。 布线时应使用通讯线远离强电电缆或其他强电场环境,推荐采用T型网络的连接方式。 不建议采用星形或其他的连接方式。 MODBUS/RTU通讯协议: MODBUS协议在一根通讯线上采用主从应答方式的通讯连接方式。 首先,主计算机的信号寻址到一台唯一地址的终端设备(从机),然后,终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机,即在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输所有的通讯数据流(半双工的工作模式)。 MODBUS协议只允许在主机(PC,PLC等)和终端设备之间通讯,而不允许独立的终端设备之间的数据交换,这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路,而仅限于响应到达本机的查询信号。 主机查询: 查询消息帧包括设备地址码、功能码、数据信息码、校验码。 地址码表明要选中的从机设备功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能,例如功能代码03或04是要求从设备读寄存器并返回它们的内容;数据段包含了从设备要执行功能的其它附加信息,如在读命令中,数据段的附加信息有从何寄存器开始读的寄存器数量;校验码用来检验一帧信息的正确性,为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法,它采用CRC16的校准规则。 从机响应: 如果从设备产生一正常的回应,在回应消息中有从机地址码、功能代码、数据信息码和CRC16校验码。 数据信息码包括了从设备收集的数据: 如寄存器值或状态。 如果有错误发生,我们约定是从机不进行响应。 传输方式是指一个数据帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则,下面定义了与MODBUS协议-RTU方式相兼容的传输方式。 每个字节的位: 1个起始位、8个数据位、(奇偶校验位)、1个停止位(有奇偶校验位时)或2个停止位(无奇偶校验位时)。 数据帧的结构: 即报文格式 地址码 功能码 数据码 校验码 1个BYTE 1个BYTE N个BYTE 2个BYTE 地址码: 是帧的开始部分,由一个字节(8位二进制码)组成,十进制为0~255,在我们的系统中只使用1~247,其它地址保留。 这些位标明了用户指定的终端设备的地址,该设备将接收来自与之相连的主机数据。 每个终端设备的地址必须是唯一的,仅仅被寻址到的终端会响应包含了该地址的查询,当终端发送回一个响应,响应中的从机地址数据告诉了主机那台终端与之进行通信。 数据码: 包含了终端执行特定功能所需要的数据或者终端响应查询时采集到的数据。 这些数据的内容可能是数值、参考地址或者设置值。 例如: 功能域码告诉终端读取一个寄存器,数据域则需要反映明从哪个寄存器开始及读取多少个数据,而从机数据码回送内容则包含了数据长度和相应的数据。 校验码: 错误校验(CRC)域占用两个字节,包含了一个16位的二进制值。 CRC值由传输设备计算出来,然后附加到数据帧上,接收设备在接收数据时重新计算CRC值,然后与接收到的CRC域中的值进行比较。 如果这两个值不相等,就发生了错误。 生成一个CRC的流程为: 1)预置一个16位寄存器为FFFFH(16进制,全1),称之为CRC寄存器。 2)把数据帧中的第一个字节的8位与CRC寄存器中的低字节进行异或运算,结果存回CRC寄存器。 3)将CRC寄存器向右移一位,最高位填以0,最低位移出并检测。 代码 意义 0x1 读继电器输出状态 0x2 读开关量输入状态 0x3/0x4 读数据寄存器值 0x5 遥控单个继电器动作 0xF 遥控多个继电器动作 0x10 写设置寄存器指令 4)上一步中被移出的那一位如果为0: 重复第三步(下一次移位): 为1;将CRC寄存器与一个预设的固定值(0A001H)进行异或运算。 5)重复第三步和第四步直到8次移位。 这样处理完了一个完整的八位。 6)重复第二步到第5步来处理下一个八位,直到所有的字节处理结束。 7)最终CRC寄存器的值就是CRC的值。 功能码: 告诉了被寻址到的终端执行何种功能。 下表列出本表支持的功能码,以及他们的意义和功能。 4.1报文格式指令 1)读继电器输出状态(功能码0x01) 主机请求 帧结构 地址码 功能码 数据码 校验码 起始继电器地址 继电器格数 占用字节 1字节 1字节 2字节 2字节 2字节 数据范围 1~247 0x01 0x0000(固定) 0x0001~0x0003 CRC 报文举例 0x01 0x01 0x000x00 0x000x02 0XBD 0xCB 从机响应 帧结构 地址码 功能码 数据码 校验码 寄存器字节数 寄存器 占用字节 1字节 1字节 1字节 1字节 2字节 报文举例 0x01 0x01 0x01 0x03 0x11 0x89 说明: 从机响应的寄存器值即继电器状态值,从字节的最低位开始对应每一路继电器输出的状态值,1表示闭合状态,0表示断开状态,如上例寄存器值“0x03”的二进制“00000011”表示第1路、第2路继电器闭合。 2)读开关量输入状态(功能码0x02) 主机请求 帧结构 地址码 功能码 数据码 校验码 起始开关地址 开关个数 占用字节 1字节 1字节 2字节 2字节 2字节 数据范围 1~247 0x02 0x0000(固定) 0x0001~0x0004 CRC 报文举例 0x01 0x02 0x000x00 0x000x04 0X79 0xC9 从机响应 帧结构 地址码 功能码 数据码 校验码 寄存器字节数 寄存器值 占用字节 1字节 1字
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