電氣火災監控系統技術探討

陸少瑋 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230032）

1 引言

根據我國公安部消防局所統計的數據來看，電氣火災在各類火災中已經占據了主要的地位。從2011年到2016年為止，我們國家的電氣火災數量約為52.4萬起，2017年電氣引發的火災也有7.4萬起。我們可以看到，電氣火災的數量驚人，而電氣火災造成的損失更是不可估量。火災造成人員的傷亡有數千人，而經濟損失更是高達100多億元[1]。

面對如此殘酷的數據，人們必須給予高度的重視。因此，如何減少電氣引發的火災成為了人們關注的重點。我們需要找到合理有效的方法，不僅在火災發生的時候能及時采取措施、迅速將火撲滅，更重要的是能在火災發生前就及時發現火災隱患，這樣才能從根本上解決電氣火災，最大程度上的減少損失，保護人們的生命財產安全。

2 電氣火災起因及措施

2.1 電氣火災的起因

電氣起火的原因有很多，例如：線路或設備的短路、電流負載過大、電路中有接觸不良以及漏電現象等等。根據它們的主要表現型式可以歸納為兩種：一種稱為突發性故障，另一種稱為漸變型故障。突變性故障包括短路和雷擊這兩種情況，其中短路又分為相間短路和金屬接地型短路，這兩者分別占據一半的比例；漸變型故障包括了溫度過高、超負荷、漏電等情況。如果這些情況不能及時的發現并解決，就會由“漸變型”發展成“突變型”，并且不可逆轉。在漸變型故障發展的過程中，電能的釋放出現異常，剩余電流（也稱為泄漏電流）增加，相應的會導致溫度增加或者有電弧產生[2]。即使漏電電弧只有幾百毫安，但是其產生的溫度能達到幾千攝氏度以上，會輕易的將其周圍的物體引燃，從而引發火災。

2.2 電氣火災的應對措施

對于電氣火災，目前主要有兩種應對措施。一種是采用火災自動報警系統，這種系統針對的情況是火災已經發生，通過報警，讓人們能及早的發現火災并采取相應的手段，將火災及時的控制并最終撲滅，屬于一種應急措施，但是火災報警系統無法從根本上阻止電氣火災的發生，只能盡可能的減小火災發生所造成的損失。第二種則是采用電氣火災監控系統，這種系統屬于一種預防措施，通過監控和判斷，當存在隱患時能夠及時的提醒人們發現，從源頭避免電氣火災的發生及造成相應的損失。這兩種系統對于電氣火災都有重要的作用，相互獨立，不可取代。

3 電氣火災監控系統

3.1 電氣火災監控系統的原理

電氣火災監控系統主要是通過對檢測對象的剩余電流以及溫度等數值進行監測和分析，從而能夠預判是否存在險情，在前期就能阻止火災的發生。整個系統采用了電子、網絡及通信技術的綜合運用，借助通信技術形成網絡，探測器等電子技術會實時的監測整個電路的數據，并通過網絡將數據匯集到主機記錄并分析[3]，一旦發現電路中存在隱患，能及時的報警，提醒人們做出判斷及措施。因此，通過電氣火災系統全方位的監控，可以及時發現問題并處理，在前期就能扼制火災的發生，從而保障人們的生命和財產安全。

3.2 電氣火災監測系統的組成

電氣火災監測系統主要由兩部分組成，分別為電氣火災監控設備和電氣火災監控探測器。其中，監控設備即為系統的主機設備，其主要作用就是對整個系統進行管理和控制，以及將探測器監測的數據收集、保存和分析，并且主機也具備輸出命令的功能，通過總線，主機設備向探測器發出一系列的指令。當監測到異常數據時，這些數據會被采集到監控主機設備并加以分析，如果主機設備確認該數值超過正常范圍時，將會發出警報信息，工作人員根據警報，會及時的到相應的地點進行確認處理。

而電氣火災監控探測器，是整個系統的下層單元，它的主要作用是采集數據，受到主機設備的控制，并將采集到的數據反饋給監控設備。目前，電氣火災監控探測器的類型主要有以下幾種：測溫式電氣火災監控探測器、剩余電流式電氣火災監控探測器、故障電弧式電氣火災監控探測器以及測量熱解粒子式電氣火災監控探測器[4]。下面分別對這幾種主要的電氣火災監控探測器進行探討分析。

3.2.1 剩余電流式電氣火災監控探測器

剩余電流式電氣火災監控探測器主要是通過監測線路中存在的剩余電流的情況，通過監測的數值來判斷是否有不好的剩余電流產生[5]。這種探測器通常會監測整個線路的日常情況，一旦線路中存在剩余電流，會做出相應的警報，便于人們及時做出反應，排除故障。除此之外，當線路中電纜老化或設備進水時，也很容易導致整個線路中剩余電流的增大。一旦發出警報，相關人員要立刻采取措施，從而有效的防止火災的發生。工作人員要熟知剩余電流式電氣火災監控探測器的工作原理及其使用辦法，這樣才能科學有效的將該探測器安裝到正確的位置。與此同時，我們也要考慮電流自然泄漏這種情況的發生，明確需要保護的范圍，使探測器的功能得以有效的發揮，對于探測器安裝的數量也要有科學的安排。

3.2.2 測溫式電氣火災監控探測器

測溫式電氣火災監控探測器主要監控電路中連接部位。這種監控探測器又分為兩種：接觸式探測器、非接觸式探測器。在線路的連接處有可能出現電阻增大和過窄等現象，這樣會引起線路溫度的升高，當溫度達到一定程度，有可能會引燃周圍的物體，從而導致火災事故的發生。相關工作人員要根據實際具體的情況，合理的選擇探測器。通常情況下，線路中溫度最容易升高的部位，就是線路中的接頭處，由于線路的接頭處大多都位于配電箱內，因此測溫式電氣火災監控探測器設置在配電箱中的情況居多[6]。

3.2.3 故障電弧式電氣火災監控探測器

故障電弧式電氣火災監控探測器一般會設置在線路的末端進行監控。一般來說，電線的末端會與電器設備相連接。在末端部位會容易出現電阻過大、負載過大，從而導致溫度升高；以及電線絕緣損壞或接觸不良，從而引發電弧性放電[7]。這些情況都能夠引起火災的發生。因此，為了監測并保護線路末端連接部位，工作人員會采取相應的措施，即在此處裝設故障電弧式電氣火災監控探測器，一旦發生異常情況，故障電弧式電氣火災監控探測器會及時的發出警報，工作人員接到報警后，能夠準確快速的采取行動，排除故障，阻止電氣火災的發生。

3.2.4 測量熱粒子式電氣火災監控探測器

測量熱粒子式電氣火災監控探測器主要對溫度進行監控。當用電系統或者某些電氣元件的溫度升高出現異常現象時，該探測器就會察覺異常現象，當溫度超過一定范圍時，探測器就發出警報，從而提醒相關的工作人員。這樣可以讓工作人員及時的了解情況和出現異常的地方，并采取措施將隱患排除，在初期階段就阻止火災的發生。在一些危險電器存放的場所，通常需要安裝測量熱粒子式電氣火災監控探測器。當然，相比于其他的電氣火災監控探測器，測量熱粒子式電氣火災監控探測器的設置要求和標準比較低。

4 小結

總的來說，當今社會使用電器的數量越來越多，電子設備已經成為了人們日常生活中不可缺少的一部分。而隨著用電量的增多，電氣火災是人們無法避免要面對的一個問題。電氣火災已經給我們的生命和財產造成了嚴重的損失，因此電氣火災監控系統的重要性是不言而喻的。借助電氣火災監控系統，我們可以對電氣火災進行預判和事前處理，理論上可以從根源上阻止電氣火災的發生。為了確保電氣火災監控系統監測、分析及判斷的準確性，我們要不斷的開發并完善新產品，提高電氣火災監控系統的可靠性，才能真正的有效預防電氣火災的發生，保護好人們和國家的生命財產安全。