故障電弧探測器的功能及使用方法

安躍強(qiáng)

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

1 .概述故障電弧探測器（以下簡稱探測器）對接入線路中的故障電弧（包括故障并聯(lián)電弧、故障串聯(lián)電弧）進(jìn) 行有效的檢測，當(dāng)檢測到線路中存在引起火災(zāi)的故障電弧時，可以進(jìn)行現(xiàn)場的聲光報警，并將報警信息傳輸 給上端監(jiān)控設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)預(yù)警火災(zāi)發(fā)生的目的。 故障電弧探測器適用于工業(yè)與民用建筑中 10KW 及其以下的電氣線路，其保護(hù)線路長度不宜大于 100 米。 產(chǎn)品遵循國標(biāo) GB 14287.4-2014，可適用于養(yǎng)老院、學(xué)校、商業(yè)建筑、賓館、工廠、庫房、圖書館、辦公 室、家庭住宅、以及娛樂場所等。

2 .產(chǎn)品型號

3 .技術(shù)參數(shù)

4 .安裝與接線

4.1 外形及安裝尺寸（單位 mm）4.2 安裝方式 35mm 導(dǎo)軌安裝，可加固定端子進(jìn)行固定。

4.3 接線說明5 .指示燈定義及按鍵操作 5.1 測量項(xiàng)目及絲印說明 可監(jiān)控故障電弧，并且當(dāng)輸入信號達(dá)到報警設(shè)置時，發(fā)出聲光報警。

5.2 指示燈定義 ● 運(yùn)行指示燈（綠色）：探測器處于正常運(yùn)行時，指示燈閃爍，閃爍頻率大約為 1 秒一次。 ● 通訊指示燈（綠色）：通訊未連接時，指示燈閃爍，閃爍頻率大約為 1 秒一次。 通訊正常連接，只接收到通訊數(shù)據(jù)時，指示燈閃爍頻率大約為 2 秒一次。 通訊正常連接，接收并發(fā)送數(shù)據(jù)時，指示燈快閃爍四次滅一次。 ● 消音指示燈（綠色）：探測器處于消音狀態(tài)時（探測器報警，且蜂鳴器開關(guān)打開），指示燈常亮。 ● 報警指示燈（紅色）：當(dāng)探測器檢測到線路中有故障電弧，報警指示燈常亮。 5.3 按鍵操作 可通過按鍵對探測器進(jìn)行地址、參數(shù)設(shè)置，亦可通過按鍵來對探測器執(zhí)行消音、復(fù)位和自檢操作等。 AAFD-40 共有 4 個按鍵，從左至右分別為：MENU 菜單鍵、?/消音鍵、?/復(fù)位和自檢。

5.4 液晶顯示 5.4.1 開機(jī)、關(guān)機(jī)與自檢 將探測器上電，上電瞬間，所有指示燈同時點(diǎn)亮，探測器進(jìn)行自檢，界面如下圖所示，（系統(tǒng)自檢->正 在自檢->自檢完畢）所有指示燈依次熄滅，蜂鳴器響，最終運(yùn)行和通訊指示燈閃爍。探測器進(jìn)入正常監(jiān)控狀態(tài)。

5.4.2 軟件界面 自檢完畢進(jìn)入主界面，如下圖所示，主界面顯示故障電弧報警狀態(tài)、DO 開關(guān)狀態(tài)、蜂鳴器狀態(tài)、日期、 電流值及電弧個數(shù)。

5.4.2.1 設(shè)置界面 選擇“1.設(shè)置”進(jìn)入設(shè)置界面，輸入密碼，按 鍵進(jìn)入設(shè)置（默認(rèn)密碼：0001）,按?、?鍵切換通訊設(shè) 置、時間設(shè)置、保護(hù)設(shè)置和功能設(shè)置。5.4.2.2 記錄界面 按 MENU 鍵返回菜單界面，選擇“2.記錄”進(jìn)入記錄界面，按?、?鍵切換報警記錄和開關(guān)記錄。2 開關(guān)記錄 選擇“2.開關(guān)記錄”按 鍵進(jìn)入開關(guān)記錄界面，可查看 DO 閉合和斷開的具體時間，右上角的數(shù)據(jù) “00/02”，“00”表示第 1 條開關(guān)記錄，“02”表示共三條開關(guān)記錄，按?、?鍵可以進(jìn)行界面切換。

5.4.2.3 信息界面 按 MENU 鍵返回菜單界面，選擇“3.信息”進(jìn)入信息界面。信息界面可以查看當(dāng)前軟件版本號和軟件編號。 SN：軟件版本號,SV：軟件編號。

6 .功能應(yīng)用

6.1 故障電弧檢測 故障電弧探測器對接入線路中的故障電弧（包括故障并聯(lián)電弧、故障串聯(lián)電弧）進(jìn)行有效的檢測，當(dāng)檢 測到線路中存在引起火災(zāi)的故障電弧時，發(fā)出聲光報警信號。 出廠默認(rèn)電流保護(hù)設(shè)定值為 3.5A，聯(lián)動 DO 開關(guān)打開,半周波 13 個，靈敏度 8。

6.2 自檢功能 探測器具備自檢功能，在主界面下長按 /自檢鍵，系統(tǒng)將進(jìn)入自檢狀態(tài)，查看設(shè)備是否完好。

6.3 消音功能 在報警狀態(tài)下，長按消音鍵，探測器報警聲音消除。

6.4 報警復(fù)位（解除報警） 當(dāng)發(fā)生報警時，可通過長按復(fù)位解除報警；如果在進(jìn)行復(fù)位操作后未排除報警故障，探測器將再次進(jìn)入 故障報警狀態(tài)。

6.5 集中監(jiān)控 集中監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過 RS485，接受現(xiàn)場采集信號，發(fā)出報警信號及控制指令。采用 Modbus-RTU 協(xié)議通訊， 通訊距離為 500 米，同一鏈路可監(jiān)控 32 臺探測器。

7 .通訊協(xié)議

7.1 通訊協(xié)議概述 該探測器使用 Modbus-RTU 通訊協(xié)議，Modbus 協(xié)議詳細(xì)定義了校驗(yàn)碼、數(shù)據(jù)序列等，這些都是特定數(shù)據(jù) 交換的必要內(nèi)容。Modbus 協(xié)議在一根通訊線上使用主從應(yīng)答式連接（半雙工），這意味著在一根單獨(dú)的通訊 線上信號沿著相反的兩個方向傳輸。首先，主計(jì)算機(jī)的信號尋址到一臺只有一個的終端設(shè)備（從機(jī)），然后，終 端設(shè)備發(fā)出的應(yīng)答信號以相反的方向傳輸給主機(jī)。 Modbus 協(xié)議只允許在主機(jī)（PC 等）和終端設(shè)備之間通訊，而不允許獨(dú)立的終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，這 樣各終端設(shè)備不會在它們初始化時占據(jù)通訊線路，而僅限于響應(yīng)到達(dá)本機(jī)的查詢信號。（默認(rèn)通信設(shè)置值： 地址為0001，波特率為9600）

7.1.1 傳輸方式 信息傳輸為異步方式，并以字節(jié)為單位，在主機(jī)和從機(jī)之間傳遞的通訊信息是11位格式，包含1個起始位、 8個數(shù)據(jù)位（低的有效位先發(fā)送）、無奇偶校驗(yàn)位、1個停止位。

7.1.2 信息幀格式

地址碼：地址碼在幀的開始部分，由一個字節(jié)（8 位二進(jìn)制碼）組成，十進(jìn)制為 0～255。這些位標(biāo)明了 用戶的終端設(shè)備的地址，該設(shè)備將接收來自與之相連的主機(jī)數(shù)據(jù)。每個終端設(shè)備的地址必須是只有一個的， 僅被尋址到的終端會響應(yīng)包含了該地址的查詢。當(dāng)終端發(fā)送回一個響應(yīng)，響應(yīng)中的從機(jī)地址數(shù)據(jù)便告訴了主 機(jī)哪臺終端正與之進(jìn)行通信。功能碼：功能碼告訴了被尋址到的終端執(zhí)行何種功能。下表列出了該系列探測器用到的功能碼，以及它們的意義和功能。

數(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)包含了終端執(zhí)行特定功能所需要的數(shù)據(jù)或者終端響應(yīng)查詢時采集到的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的 內(nèi)容可能是數(shù)值、參考地址或者設(shè)置值。例如：功能碼告訴終端讀取一個寄存器，數(shù)據(jù)區(qū)則需要指明從哪個 寄存器開始及讀取多少個數(shù)據(jù)，內(nèi)嵌的地址和數(shù)據(jù)依照類型和從機(jī)之間的不同內(nèi)容而有所不同。 CRC 校驗(yàn)碼：錯誤校驗(yàn)（CRC）域占用兩個字節(jié)，包含了一個 16 位的二進(jìn)制值。CRC 值由傳輸設(shè)備計(jì)算 出來，然后附加到數(shù)據(jù)幀上，接收設(shè)備在接收數(shù)據(jù)時重新計(jì)算 CRC 值，然后與接收到的 CRC 域中的值進(jìn)行 比較，如果這兩個值不相等，就發(fā)生了錯誤。 生成一個 CRC 的流程為： １、預(yù)置一個 16 位寄存器為 0FFFFH（全 1），稱之為 CRC 寄存器。 ２、把數(shù)據(jù)幀中的第一個字節(jié)的 8 位與 CRC 寄存器中的低字節(jié)進(jìn)行異或運(yùn)算，結(jié)果存回 CRC 寄存器。 ３、將 CRC 寄存器向右移一位，最高位填以 0，低位移出并檢測。 ４、如果低位為 0，重復(fù)第三步（下一次移位）；如果低位為 1，將 CRC 寄存器與一個預(yù)設(shè)的固定值 （0A001H）進(jìn)行異或運(yùn)算。 ５、重復(fù)第三步和第四步直到 8 次移位，這樣處理完了一個完整的八位。 ６、重復(fù)第 2 步到第 5 步來處理下一個八位，直到所有的字節(jié)處理結(jié)束。 ７、最終 CRC 寄存器的值就是 CRC 的值。 此外還有一種利用預(yù)設(shè)的表格計(jì)算 CRC 的方法，它的主要特點(diǎn)是計(jì)算速度快，但是表格需要較大的存儲 空間，該方法此處不再贅述，請參閱相關(guān)資料。

7.2 功能碼簡介

7.2.1 功能碼 03H：讀寄存器 此功能允許用戶獲得設(shè)備采集與記錄的數(shù)據(jù)及系統(tǒng)參數(shù)。主機(jī)一次請求的數(shù)據(jù)個數(shù)沒有限制，但不能超出定義的地址范圍。

7.3 探測器參數(shù)地址表 7.3.1 故障電弧相關(guān)參數(shù)地址表，起始地址 0x1000：7.3.2 系統(tǒng)設(shè)置信息相關(guān)參數(shù)地址表，起始地址 0x1100：

8 .典型應(yīng)用

9 .探測器常見故障分析 對于以下幾種情況，值班人員或用戶的專門管理人員可以進(jìn)行故障排除和處理。

(1) 產(chǎn)品一直處于報警狀態(tài)，先檢查線路中是否存在故障電弧，排除產(chǎn)生故障電弧原因后，按復(fù)位鍵對產(chǎn)品 進(jìn)行復(fù)位。若還是維持報警狀態(tài)，可能由于產(chǎn)品后端負(fù)載（產(chǎn)品后端連接的電器）內(nèi)部存在故障電弧（電 器老化或線路接觸不良引起）造成。若后端無負(fù)載，產(chǎn)品還是一直處于報警狀態(tài)，請聯(lián)系廠家或?qū)I(yè)技 術(shù)維修人員進(jìn)行更換或維修。

(2) 按鍵無作用，若在保質(zhì)期內(nèi)，可能由于運(yùn)輸過程或外物長期觸碰按鍵造成的按鍵損傷，可與當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商 聯(lián)系更換。保質(zhì)期外，請聯(lián)系廠家或?qū)I(yè)技術(shù)維修人員進(jìn)行更換或維修。

(3) 通訊異常，可能由于 RS485 通訊連接線未接好，或本機(jī)地址與其他故障電弧探測器的地址重復(fù)造成。若 未解決，請聯(lián)系廠家或?qū)I(yè)技術(shù)維修人員進(jìn)行更換或維修。

(4) 報警時報警燈亮但蜂鳴器未響，可能由于使用者將消音鍵按下后，未取消消音狀態(tài)，再輕按消音鍵即可。

10 .注意事項(xiàng)

(1) 每月一次操作“復(fù)位”按鈕，以保證產(chǎn)品處于正常工作狀態(tài)。

(2) 報警發(fā)生后，應(yīng)對供電電路進(jìn)行隱患排除，隱患排除以后進(jìn)行復(fù)位操作，使產(chǎn)品恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

(3) 每次故障處理后，應(yīng)對發(fā)生故障的時間、類型及處理方式等內(nèi)容進(jìn)行記錄，以便日后查詢。

(4) 未經(jīng)本公司同意，任何人員不得拆開本產(chǎn)品或進(jìn)行維修。

(5) 本產(chǎn)品屬于精密儀器儀表類，應(yīng)在其主要技術(shù)特性下工作，應(yīng)避免沖擊、碰撞，嚴(yán)禁雨水淋濕。

(6) 在安裝前要切斷上端輸入線電源，保證人身安全。

(7) 安裝入導(dǎo)軌時，上端在里側(cè)先裝入導(dǎo)軌，然后向下用力，將下端兩卡扣卡入導(dǎo)軌.

(8) 每個產(chǎn)品側(cè)面標(biāo)簽處都會有本機(jī)通訊地址，與上端服務(wù)器通訊時，查詢到報警信息都是以本機(jī)通訊地址來區(qū)分的。

(9) 如對產(chǎn)品地址進(jìn)行修改，請對應(yīng)修改側(cè)面標(biāo)簽對應(yīng)的本機(jī)地址，防止出現(xiàn)地址混亂不清楚的現(xiàn)象。

                                                                          總部：安科瑞電氣股份有限公司