故障電弧探測器的功能及使用方法

安躍強

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（包括故障并聯電弧、故障串聯電弧）進 行有效的檢測，當檢測到線路中存在引起火災的故障電弧時，可以進行現場的聲光報警，并將報警信息傳輸 給上端監控設備，以實現預警火災發生的目的。 故障電弧探測器適用于工業與民用建筑中 10KW 及其以下的電氣線路，其保護線路長度不宜大于 100 米。 產品遵循國標 GB 14287.4-2014，可適用于養老院、學校、商業建筑、賓館、工廠、庫房、圖書館、辦公 室、家庭住宅、以及娛樂場所等。

2 .產品型號

3 .技術參數

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 導軌安裝，可加固定端子進行固定。

4.3 接線說明5 .指示燈定義及按鍵操作 5.1 測量項目及絲印說明 可監控故障電弧，并且當輸入信號達到報警設置時，發出聲光報警。

5.2 指示燈定義 ● 運行指示燈（綠色）：探測器處于正常運行時，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，只接收到通訊數據時，指示燈閃爍頻率大約為 2 秒一次。 通訊正常連接，接收并發送數據時，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時（探測器報警，且蜂鳴器開關打開），指示燈常亮。 ● 報警指示燈（紅色）：當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行地址、參數設置，亦可通過按鍵來對探測器執行消音、復位和自檢操作等。 AAFD-40 共有 4 個按鍵，從左至右分別為：MENU 菜單鍵、?/消音鍵、?/復位和自檢。

5.4 液晶顯示 5.4.1 開機、關機與自檢 將探測器上電，上電瞬間，所有指示燈同時點亮，探測器進行自檢，界面如下圖所示，（系統自檢->正 在自檢->自檢完畢）所有指示燈依次熄滅，蜂鳴器響，最終運行和通訊指示燈閃爍。探測器進入正常監控狀態。

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

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

5.4.2.3 信息界面 按 MENU 鍵返回菜單界面，選擇“3.信息"進入信息界面。信息界面可以查看當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（包括故障并聯電弧、故障串聯電弧）進行有效的檢測，當檢 測到線路中存在引起火災的故障電弧時，發出聲光報警信號。 出廠默認電流保護設定值為 3.5A，聯動 DO 開關打開,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，系統將進入自檢狀態，查看設備是否完好。

6.3 消音功能 在報警狀態下，長按消音鍵，探測器報警聲音消除。

6.4 報警復位（解除報警） 當發生報警時，可通過長按復位解除報警；如果在進行復位操作后未排除報警故障，探測器將再次進入 故障報警狀態。

6.5 集中監控 集中監控計算機通過 RS485，接受現場采集信號，發出報警信號及控制指令。采用 Modbus-RTU 協議通訊， 通訊距離為 500 米，同一鏈路可監控 32 臺探測器。

7 .通訊協議

7.1 通訊協議概述 該探測器使用 Modbus-RTU 通訊協議，Modbus 協議詳細定義了校驗碼、數據序列等，這些都是特定數據 交換的必要內容。Modbus 協議在一根通訊線上使用主從應答式連接（半雙工），這意味著在一根單獨的通訊 線上信號沿著相反的兩個方向傳輸。首先，主計算機的信號尋址到一臺只有一個的終端設備（從機），然后，終 端設備發出的應答信號以相反的方向傳輸給主機。 Modbus 協議只允許在主機（PC 等）和終端設備之間通訊，而不允許獨立的終端設備之間的數據交換，這 樣各終端設備不會在它們初始化時占據通訊線路，而僅限于響應到達本機的查詢信號。（默認通信設置值： 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，并以字節為單位，在主機和從機之間傳遞的通訊信息是11位格式，包含1個起始位、 8個數據位（低的有效位先發送）、無奇偶校驗位、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（8 位二進制碼）組成，十進制為 0～255。這些位標明了 用戶的終端設備的地址，該設備將接收來自與之相連的主機數據。每個終端設備的地址必須是只有一個的， 僅被尋址到的終端會響應包含了該地址的查詢。當終端發送回一個響應，響應中的從機地址數據便告訴了主 機哪臺終端正與之進行通信。功能碼：功能碼告訴了被尋址到的終端執行何種功能。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。

數據區：數據區包含了終端執行特定功能所需要的數據或者終端響應查詢時采集到的數據。這些數據的 內容可能是數值、參考地址或者設置值。例如：功能碼告訴終端讀取一個寄存器，數據區則需要指明從哪個 寄存器開始及讀取多少個數據，內嵌的地址和數據依照類型和從機之間的不同內容而有所不同。 CRC 校驗碼：錯誤校驗（CRC）域占用兩個字節，包含了一個 16 位的二進制值。CRC 值由傳輸設備計算 出來，然后附加到數據幀上，接收設備在接收數據時重新計算 CRC 值，然后與接收到的 CRC 域中的值進行 比較，如果這兩個值不相等，就發生了錯誤。 生成一個 CRC 的流程為： １、預置一個 16 位寄存器為 0FFFFH（全 1），稱之為 CRC 寄存器。 ２、把數據幀中的第一個字節的 8 位與 CRC 寄存器中的低字節進行異或運算，結果存回 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，重復第三步（下一次移位）；如果低位為 1，將 CRC 寄存器與一個預設的固定值 （0A001H）進行異或運算。 ５、重復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、重復第 2 步到第 5 步來處理下一個八位，直到所有的字節處理結束。 ７、最終 CRC 寄存器的值就是 CRC 的值。 此外還有一種利用預設的表格計算 CRC 的方法，它的主要特點是計算速度快，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備采集與記錄的數據及系統參數。主機一次請求的數據個數沒有限制，但不能超出定義的地址范圍。

7.3 探測器參數地址表 7.3.1 故障電弧相關參數地址表，起始地址 0x1000：7.3.2 系統設置信息相關參數地址表，起始地址 0x1100：

8 .典型應用

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行故障排除和處理。

(1) 產品一直處于報警狀態，先檢查線路中是否存在故障電弧，排除產生故障電弧原因后，按復位鍵對產品 進行復位。若還是維持報警狀態，可能由于產品后端負載（產品后端連接的電器）內部存在故障電弧（電 器老化或線路接觸不良引起）造成。若后端無負載，產品還是一直處于報警狀態，請聯系廠家或專業技 術維修人員進行更換或維修。

(2) 按鍵無作用，若在保質期內，可能由于運輸過程或外物長期觸碰按鍵造成的按鍵損傷，可與當地經銷商 聯系更換。保質期外，請聯系廠家或專業技術維修人員進行更換或維修。

(3) 通訊異常，可能由于 RS485 通訊連接線未接好，或本機地址與其他故障電弧探測器的地址重復造成。若 未解決，請聯系廠家或專業技術維修人員進行更換或維修。

(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，再輕按消音鍵即可。

10 .注意事項

(1) 每月一次操作“復位"按鈕，以保證產品處于正常工作狀態。

(2) 報警發生后，應對供電電路進行隱患排除，隱患排除以后進行復位操作，使產品恢復正常工作狀態。

(3) 每次故障處理后，應對發生故障的時間、類型及處理方式等內容進行記錄，以便日后查詢。

(4) 未經本公司同意，任何人員不得拆開本產品或進行維修。

(5) 本產品屬于精密儀器儀表類，應在其主要技術特性下工作，應避免沖擊、碰撞，嚴禁雨水淋濕。

(6) 在安裝前要切斷上端輸入線電源，保證人身安全。

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

(8) 每個產品側面標簽處都會有本機通訊地址，與上端服務器通訊時，查詢到報警信息都是以本機通訊地址來區分的。

(9) 如對產品地址進行修改，請對應修改側面標簽對應的本機地址，防止出現地址混亂不清楚的現象。

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