電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)原理及應(yīng)用研究

泉州市公安消防支隊(duì) 莊勛港

漳州市公安消防支隊(duì) 王西川

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)原理及應(yīng)用研究

泉州市公安消防支隊(duì) 莊勛港

漳州市公安消防支隊(duì) 王西川

在社會生產(chǎn)生活中電氣設(shè)備已經(jīng)成為了不可或缺的重要部分。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，電氣火災(zāi)占據(jù)火災(zāi)總數(shù)的 30% 左右，是所有火災(zāi)類型中的首位。因此，為了保障電氣設(shè)備的使用安全，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸被重視與應(yīng)用，并且成為了消防電氣設(shè)計(jì)中的重要部分之一。現(xiàn)文章主要針對電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)原理及其應(yīng)用進(jìn)行研究。

電氣火災(zāi)；監(jiān)控系統(tǒng)；原理；應(yīng)用

1 引言

電氣火災(zāi)是一種常見的火災(zāi)類型，其發(fā)生原因眾多，例如絕緣體老化、接地故障、電源短路等，都有隱患會導(dǎo)致電氣火災(zāi)的出現(xiàn)。其中，電源短路是最為主要的原因。在導(dǎo)致電氣火災(zāi)的電源短路中絕大多數(shù)都是電源出現(xiàn)漸變性故障而形成的漏電。要預(yù)防電氣火災(zāi)就需要針對短路的漏電進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測，裝設(shè)相關(guān)的檢測裝置與監(jiān)測系統(tǒng)，對其周圍介質(zhì)或絕緣體表面電流進(jìn)行監(jiān)控，以避免電氣火災(zāi)的發(fā)生。

2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)原理

2.1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要分為三大部分，分別為監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測設(shè)備以及測溫式電氣火災(zāi)探測器。其中，剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器又可以分為監(jiān)控探測器以及剩余電流互感器，測溫式電氣火災(zāi)探測器則是由監(jiān)控探測器與測溫傳感器構(gòu)成。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)通常裝設(shè)在電氣控制室當(dāng)中，而監(jiān)控探測器、傳感器、互感器等則裝設(shè)在配電箱的饋出回路當(dāng)中。如圖 1 所示。

2.2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的原理

如電氣設(shè)備的溫度、濕度、電流等數(shù)據(jù)指標(biāo)出現(xiàn)異常情況時電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)最的探測設(shè)備則會通過電磁場感應(yīng)原理、溫度變化的效應(yīng)來收集不同指標(biāo)變化的信息，并且將其輸送至電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控探測設(shè)備中，經(jīng)過過濾、放大、A/D 轉(zhuǎn)換、分析、判斷、對比等步驟后，一旦發(fā)生關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)超出預(yù)設(shè)定值則會立即發(fā)出報警訊號，并且同時傳遞至電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備當(dāng)中，然后經(jīng)由監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行二次識別、判斷，當(dāng)確認(rèn)可能會出現(xiàn)火災(zāi)時時，監(jiān)控主機(jī)將會發(fā)送火災(zāi)預(yù)警信號，這時報警指示燈點(diǎn)亮并發(fā)出報警訊號，監(jiān)控系統(tǒng)液晶顯示設(shè)備中出現(xiàn)火災(zāi)報警等相關(guān)詳細(xì)信息。相關(guān)值班工作人員則能夠根據(jù)上述顯示信息第一時間聯(lián)系電力工程師或設(shè)備維修人員前往設(shè)備故障異常現(xiàn)場進(jìn)行維修檢查處理，同時將火災(zāi)報警信息傳輸至集中控制中心。另外，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)還擁有通信組網(wǎng)功能，能夠?qū)⑵渌鶛z測到的相關(guān)火災(zāi)訊息傳遞至中央控制層，使得更高一層的監(jiān)控中心可以獲得火災(zāi)報警信息。

2.3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)功能

當(dāng)前電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)種類繁多，功能多種多樣，但是總的來說電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)都具有以下基本功能：（1）保護(hù)功能。保護(hù)功能主要用于保護(hù)漏電電流、短路保護(hù)、過電流短延時等特征。能夠設(shè)定漏電電流、過電流長演示、過電流瞬時整定值等數(shù)據(jù)，以便對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時的保護(hù)。（2）監(jiān)控功能。實(shí)時監(jiān)控并顯示電氣設(shè)備故障發(fā)生處或指定處的漏電流與過電流情況，監(jiān)控相關(guān)參數(shù)與被監(jiān)測設(shè)備，能夠?qū)崟r查詢記錄并且對歷史記錄進(jìn)行打印。（3）通訊自檢。現(xiàn)場總線通訊技術(shù)下實(shí)現(xiàn)快速自檢，持續(xù)對全部監(jiān)控探測設(shè)備布線與數(shù)據(jù)集中控制設(shè)備進(jìn)行故障排查。（4）對配電柜中關(guān)鍵位置的溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，實(shí)時顯示溫度值，如溫度超過標(biāo)準(zhǔn)值則會上傳，同時還能夠設(shè)定是否自動斷開回路斷路器。

3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器

配電線路末端由于直接與用電設(shè)備相連， 往往是火災(zāi)最高發(fā)的部位。 在這部分中， 除了由于接觸電阻過大、 過載等引發(fā)的溫度升高進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)外， 再有就是由于接觸不良、 絕緣破損等引發(fā)電弧性放電， 進(jìn)而引發(fā)電氣火災(zāi)。 所以， 配電線路末端防護(hù)非常重要。故障電弧探測器應(yīng)設(shè)置在末端配電盤進(jìn)線處。 一旦該部分線路和線路內(nèi)的用電設(shè)備發(fā)生電弧性放電，該探測器均能及時探測到， 提醒人們及時處理。

3.2 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器需

要裝設(shè)在低壓系統(tǒng)首端或第一級配電箱的出線處。如供電線路的泄露電流超出 500mA 的時候則可以裝設(shè)在下一級配電箱中，以充分保證探測器報警值處于300-500mA的范圍中。另外，剩余電流式火災(zāi)監(jiān)控探測器不適合用于 IT 系統(tǒng)的監(jiān)控探測。

3.3 測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的用途與設(shè)置

測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器主要用于監(jiān)控配電系統(tǒng)中接頭部位或整個線路由于過載、 接觸不良、 接觸電阻增大等原因引起的過熱，進(jìn)而引燃周圍可燃物引發(fā)火災(zāi)。 測溫式探測器根據(jù)其傳感器特性，分為接觸式和非接觸式。 可以根據(jù)保護(hù)對象選擇適宜的探測方式。從完整的線路來看， 整個線路中接頭部位最容易產(chǎn)生過熱現(xiàn)象， 而往往配電線路中接頭部位相對集中在配電柜 （盤） 中， 這樣就給測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器提供了很好的集中布置條件， 所以， 測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器在配電系統(tǒng)中一般應(yīng)設(shè)置在配電柜。

3.4 在有消防控制室的情況下電氣火災(zāi)

監(jiān)控設(shè)備需要安裝在消防控制室中，在沒有裝設(shè)消防控制室的情況下電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備需要裝設(shè)在有人值班的區(qū)域。如沒有消防控制室并且電氣火災(zāi)監(jiān)控探測設(shè)備的數(shù)量少于 8 只時，則可以使用獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測設(shè)備。獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測設(shè)備所探測到的信息與故障信息可以同時顯示在火災(zāi)報警控制設(shè)備中。如需要設(shè)置使用自動報警系統(tǒng)，獨(dú)立式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測設(shè)備需要將報警信號傳遞至有工作人員值班的區(qū)域中，以便工作人員可以第一時間發(fā)現(xiàn)警報或異常情況。

4 結(jié)語

總的來說，當(dāng)前電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)得到了普及應(yīng)用，其是否可以快速、準(zhǔn)確的監(jiān)測預(yù)報火災(zāi)將會直接影響到企業(yè)生產(chǎn)以及人民群眾的生命生產(chǎn)安全。伴隨著電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，相信在未來電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)必然會出現(xiàn)眾多更加智能、更加高效、更加可靠、更加多功能的綜合探測器，以便能夠準(zhǔn)確、高效的探測各種早期火災(zāi)隱患，從而減少火災(zāi)造成的損失。

[1]薛萬彪.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)-國內(nèi)地鐵應(yīng)用分析[J].黑龍江科技信息,2016,10:56.

[2]銀聯(lián)翠.地鐵電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J].自動化應(yīng)用,2016,10:27-28.

莊勛港，男，大學(xué)本科，工程師，現(xiàn)供職于泉州市公安消防支隊(duì)。

王西川（1985—），男，大學(xué)本科，助理工程師，現(xiàn)供職于漳州市公安消防支隊(duì)。