關于機柜內兩種感煙探測器對比試驗的研究

杜學良 包博 陳靜靜 李清然

摘 要：為對比測試管路采樣式吸氣感煙火災探測器（以下簡稱“吸氣式感煙探測器”）和獨立式點型感煙探測器（以下簡稱“點型感煙探測器”）在開關柜內探測的有效性和靈敏性，通過選取一截電纜用電爐加熱進行發煙并放置在某開關柜內，設定三種不同探測條件，觀察煙氣濃度和兩種感煙探測器的報警時間。試驗結果表明，不同條件下吸氣式感煙探測器對開關柜內的電纜火災探測性能良好，較點型感煙探測器更靈敏，可實現早期火災預警報警功能。

關鍵詞：空氣采樣管;感煙探測器;早期預警;報警時間

中圖分類號：TU998.13 ?文獻標識碼：A

隨著計算機產業和網絡技術的不斷突破，機房和機柜的數量也越來越多，而機柜發生的火災事故也愈加頻繁。機柜內發生的火災類型主要為電氣火災，由設備散熱不良、負載電流大引起過載發熱起火、長期運行導致接觸電阻增大等因素引起[1]，機柜作為電子或電氣控制設備的重要載體，其安全穩定運行對保護人身安全和電氣設備正常運作起著重要的作用。為避免或降低火災造成的事故損失，需要盡早地發現火災并將其撲滅，因此，對機柜內早期火災的監測及預防具有重要意義。

1 試驗設備和檢測對象

1.1 試驗設備

吸氣式感煙探測報警系統主要由毛細管、采樣管、主機、聲光警報器組成，通過安裝測試軟件監測其整個探測報警過程。它是利用吸氣泵通過預先布置好的采樣孔和采樣管道抽取保護區內的空氣，并將空氣樣本通過一個高精度吸氣式感煙探測器對其進行分析處理。點型感煙探測器選用獨立式光電感煙火災探測器，其安裝方便，靈敏度較高，可獨立探測，獨立報警。選取一廢棄開關柜，開關柜內放置一截普通電纜，電纜懸掛于電爐托架上進行加熱。

1.2 檢測試驗條件

（1）安裝好吸氣式探測器的主機、管線及聲光警報器，并固定。

（2）清理開關柜，無可燃物及其他雜物放置。

（3）在開關柜底部放置電爐，電爐托架上懸掛電纜。

（4）開關柜體積約2.2m3，對外暴露面積約0.23m2。

（5）現場放置2具4公斤干粉滅火器，保護試驗現場安全。

（6）電爐、吸氣式探測器主機電源取自附近插座，取電可靠。

（7）室內門、窗處于關閉狀態，減少外界氣流影響。

2 檢測試驗過程

為確保檢測試驗的全面性，本次檢測試驗共設定三個環境分三組分別進行試驗。一組試驗結束后通風4～8小時，確保實驗室無殘留煙氣，并更換同類型相同長度電纜。

第一組：VESDA探測裝置的毛細管和點型探測器均設在開關柜內的頂部（如圖1）。

第二組：VESDA探測裝置的毛細管設于開關柜內的頂部，點型探測器在屋內吸頂安裝（如圖2）。

第三組：VESDA探測裝置的采樣孔和點型探測器均位于屋內頂部（如圖3）。

準備就緒后，檢測試驗從電爐通電開始計時，采用錄屏軟件對整個試驗過程進行錄像，并根據預警報警設定和煙氣上升規律選取5個關鍵時間節點進行記錄分析。

（1）電爐通電后，同時按下秒表開始測試，并記錄測試時間、室內溫度、初始濃度。（如圖4）

（2）濃度開始升高，測試軟件發出“警告”提示，吸氣式探測器主機同時發出“警告”提示。（如圖5）

（3）持續加熱，煙氣濃度繼續升高，測試軟件發出“行動”提示，吸氣式探測器主機同時發出“行動”提示。

（4）煙氣濃度持續升高，測試軟件發出“火警1”提示，聲光警報器發出聲光報警。（如圖6）

（5）點型探測器報警，檢測試驗結束。

3 試驗結果與分析

通過三個半天對三種不同試驗條件進行試驗，具體檢測試驗結果如下表所示。

從檢測試驗結果可知，不同條件下吸氣式探測器均比點型探測器提前報警。當兩者均安裝在柜內時，吸氣式探測器發出“警告”時間比點型探測器報警時間早約2分鐘;當兩者均安裝在屋頂時，吸氣式探測器比點型探測器早報警約23分鐘;當吸氣式探測器安裝在柜內、點型探測器安裝在屋頂，初始煙霧濃度比第一組提高約15倍的情況下，吸氣式探測器比點型探測器提前報警約15分鐘。

4 結論

經試驗，在忽略初始濃度和環境溫度的影響下，吸氣式探測器比點型探測器能更早地探測到煙霧并預警，吸氣式探測器具備四級報警功能，具有主動吸氣式探測器的優勢，能夠實現火災早期探測預警[2]。所以，在條件允許時，電氣機柜內可選擇吸氣式感煙探測器，可實現火災早期探測預警，大大提高設備的安全性。

參考文獻：

[1]阮麗新.淺談極早期火災探測系統在數據中心機房中的應用[J].智能建筑與城市信息，2010（8）：16-20.

[2]蔡宙，童浩，陸嘉，等.核電廠綜合管廊內火災探測器對比研究[J].消防科學與技術，2017，36（4）：490-493.

作者簡介：杜學良（1987—），男，碩士研究生，中級工程師，主要從事消防安全工作。