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關鍵詞:電氣火災 監(jiān)控系統(tǒng) 安全性設計
中圖分類號:TB47 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)02(c)-00-01
電氣火災一般是指由于電氣線路、用電設備、器具以及供配電設備出現(xiàn)故障性釋放的熱能;如高溫、電弧、電火花以及非故障性釋放的能量;如電熱器具的熾熱表面,在具備燃燒條件下引燃本體或其他可燃物而造成的火災,也包括由雷電和靜電引起的火災。
電氣火災是國內外普遍關注的災難性問題,發(fā)生頻率較高,在任何時間、任何地點都可能發(fā)生的一種災害。隨著我國社會主義經濟的發(fā)展,人們生活環(huán)境和生活方式的改善和提高,電氣火災不同于其他類型的火災,電氣火災具有連貫性,不一般的滅火措施對之無效,特別是現(xiàn)在高壓路線,很容易發(fā)生漏電事故。如今,建筑應用材料的多樣性,各類工業(yè)和科學技術的發(fā)展,每年節(jié)假日的煙花爆竹的燃放引起的火災屢見不鮮。大型賓館、酒店、超市、學校、圖書館、博物館、檔案館、辦公樓等對電氣火災報警、自動滅火等系統(tǒng)提出了更高的要求,電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)己成為必不可少的安全系統(tǒng)。
1 電氣火災設計思路
電氣火災具有一定的特殊性,在沒有發(fā)生電氣火災之前,看不見,摸不著,就像一個黑匣子,我們完全不知道里面到底是怎么一回事。所以我們必須借助現(xiàn)代科技手段,把看不見,摸不著的信息轉換成我們能夠感覺器官能夠接收到的信息,這就是電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)(漏電火災報警系統(tǒng))。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)把電氣火災發(fā)生的前期表現(xiàn)出來的征兆通過技術手段轉換成我們識別的信息,以達到對電氣火災監(jiān)控的目的,在電氣火災發(fā)生之前發(fā)出報警信息。
傳統(tǒng)的電氣火災報警控制器,雖然功能相對集中,速度較快,但是系統(tǒng)容量有限,可擴展能力較小,制約了電氣火災報警系統(tǒng)向人機可操作性發(fā)展的趨勢。目前國際市場上的電氣火災監(jiān)控設備種類很多,適用于從進線端到終端饋電的選擇性要求,不僅測量準確可靠,安裝靈活方便,誤動作跳閘少,供電可靠性高等特點。現(xiàn)今電氣火災報警控制系統(tǒng)具有檢測點多、可擴展能力強、可靠性要求高等特點,采用分布式控制是一種行之有效的方法,具有十分重要的意義。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是一個專門針對電氣火災而開發(fā)的預防報警系統(tǒng),是指當被保護的電氣線路中的被探測信號參數(shù)超過預先設定的報警值時,能夠發(fā)出報警信號、控制信號并且能指示報警位置的系統(tǒng)。在漏電監(jiān)控方面,電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)屬于先期預報警型系統(tǒng),和傳統(tǒng)火災自動報警系統(tǒng)不同的是,電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)早期報警是在火災發(fā)生之前進行預報警,是為了避免損失,而傳統(tǒng)火災自動報警系統(tǒng)是在火災發(fā)生之后,是為了減少損失,企業(yè)本身應根據(jù)自身的條件采用合理的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。
2 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設計
在電氣火災設計思路中,電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)主要由主控制器、各區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)主機、各區(qū)域火災監(jiān)控系統(tǒng)從機、各個傳感器組成,各區(qū)域火災監(jiān)控系統(tǒng)從機總體主要由溫度探測器、氣體探測器、煙霧探測器探測到相應的各個信號輸入進信號調理電路,該三個信號的采集,信號調理電路由三相電流互感器、漏電流互感器等組成,采用精密蒸餾電路將交流電壓信號轉換為直流電壓信號。然后信號調理電路經過模數(shù)轉換電路輸入到位處理器上,通過開關量輸入和輸出將處理后的數(shù)據(jù)通總線傳輸?shù)礁鱾€區(qū)域火災報警控制器主機;主機由聲光報警、鍵盤及液晶顯示、總線控制器、外部和時鐘舊歷發(fā)生器等部分構成。主路微處理器選用的是增強型單片機作為處理器??刂破魍瓿傻墓δ苤饕校翰杉髦房刂破鱾鬏?shù)碾娏餍盘?、煙霧信號、溫度信號、氣體信號等參數(shù)數(shù)據(jù),對于故障特征數(shù)據(jù),液晶顯示器上實時顯示三相電流及漏電流信號,異常溫度信號,并通過總線傳輸給集中控制器。此外主控制器還將各支路控制器運行狀態(tài)信號用相應雙色發(fā)光管顯示;當有通道出現(xiàn)報警信號時,主控制器驅動蜂鳴器,并將實時故障特征數(shù)據(jù)保存。
火災監(jiān)控系統(tǒng)主要功能體現(xiàn)在火災監(jiān)控系統(tǒng)集中控制器,火災監(jiān)控系統(tǒng)集中控制器作為整個系統(tǒng)的主機,主要執(zhí)行系統(tǒng)的各個管理型操作,通常在大型電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中廣泛應用。在火災監(jiān)控系統(tǒng)集中控制器主要通過數(shù)據(jù)總線總線連接于各區(qū)域火災監(jiān)控系統(tǒng)主機,以更好實現(xiàn)主控室的調度,然后通過區(qū)域火災監(jiān)控系統(tǒng)主機通過數(shù)據(jù)總線線連接于區(qū)域火災監(jiān)控系統(tǒng)從機,實現(xiàn)區(qū)域化下的各級就地控制,使得控制自動化程度提升,控制性能更加獨立與方便可操作,區(qū)域火災監(jiān)控系統(tǒng)從機分別控制電流互感器、漏電流互感器、煙霧探測器、氣體探測器、溫度探測器等,通過這些傳感器實時有效的監(jiān)控電氣火災現(xiàn)場,并將可靠的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C上,以方便快捷的方式確保各區(qū)域的
安全。
3 結語
隨著經濟的發(fā)展,各類用電量逐日遞增,大型公共場所,例如賓館、酒店、超市、學校、圖書館、檔案室、居民樓等人口密集區(qū)域配置的電氣設備越來越多,用電量也越來越大。
上述建筑物內電氣線路的負荷非常大,有些線路年久失修老化嚴重,還有些電氣線路自身的設計標準已經無法滿足現(xiàn)在的需求,時常發(fā)生線路漏電、短路等現(xiàn)象,從而引發(fā)電氣火災。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn),逐漸成為人們日益關注的話題,使得人民的安全監(jiān)測更加的全面和更加的具有一定的保障性,現(xiàn)今的安全監(jiān)控系統(tǒng)具有快捷化、安全可靠型高、及時報警、及時動作的特點,將火災消滅于萌芽狀態(tài),現(xiàn)行的安全監(jiān)控系統(tǒng)無論是在人機工程角度和自動化程度上都極大的提升了其功能,是人們預防火災的促進,也是現(xiàn)代科技發(fā)展的高度結晶。
參考文獻
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關鍵詞:火災監(jiān)控系統(tǒng);漏電;設備形式;系統(tǒng)設計
Abstract: in recent years, with the rapid development of our national economy, the continuous improvement of living standards, the development of construction industry also appeared to change rapidly changes, in order to meet the requirements of the increasing building, staff made great efforts in building electrical design. Building electrical design not only affects the normal use of public facilities, but also to the residents of the safety of the people life and property, therefore, building electrical design of high-profile. In this paper, the design of electric fire monitoring system in building electrical design are briefly introduced, and the problems of fire monitoring system is analyzed in brief inquiry, for your reference.
Keywords: fire control system; leakage; equipment; system design
中圖分類號:X928.7文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
一、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的安置中需要遵循的相關依據(jù)
我國火災的控制要求:早在上世紀末就已提出明確的型關規(guī)定,相關文件有《民用建筑電氣設計規(guī)范》和《低壓配電設計規(guī)范》等規(guī)范。在新世紀又相繼出臺了《高層民用建筑設計防火規(guī)范》以及《建筑設計防火規(guī)范》對相應的漏電火災報警系統(tǒng)進行了更加嚴格的規(guī)定。在《高規(guī)》中規(guī)定在一些火災危險較大以及人員較為密集的高層建筑等場所,適宜設置相應的火災報警系統(tǒng)。
1.1 建筑漏電火災報警系統(tǒng)需要具備的相關功能
根據(jù)《高規(guī)》的相關規(guī)定,系統(tǒng)應該具有下面的相關功能
(1)能夠對相應的漏電電流以及過電流等信號進行探測,地址以及故障點的變化情況準確報出同時及時進行監(jiān)視。
(2)能將相應的故障信號以及操作試驗信號進行儲存,同時能夠儲存的時間達到12 小時。
(3)能夠在漏電電源線路切斷的情況下,顯示相應的線路狀態(tài)。
(4)能系統(tǒng)電源的相應狀態(tài)進行顯示。
1.2 在合適的場所設置相應的漏電火災報警系統(tǒng)
(1)按照一級負荷進行供電。同時相應的建筑高度超過50m的乙、丙類廠房以及丙類倉庫;
(2)按二級負荷進行供電,同時相應的室外消防用水量超過30 秒的廠房或者倉庫;
(3)按二級負荷進行供電的電影院、劇院、覽館、商店以及室外消防用水量超過25L/s 的公共建筑;
(4)一些國家級的文物保護單位的磚木或木結構建筑;
(5))一些按一、二級負荷進行供電的消防用電設備。在《高規(guī)》沒有對建筑的類型和位置進行明確,同時《高規(guī)》以及《建規(guī)》沒有具體地對相應的漏電火災報警系統(tǒng)的結構組成、系統(tǒng)供電、設備選擇、系統(tǒng)設計以及線路敷設等內容進行規(guī)定。
二、我國相應的監(jiān)控設備的兩種形式
(1)火災監(jiān)控系統(tǒng)會充分將相應的探測器與空氣斷路器進行充分的結合組,這種系統(tǒng)一方面屬于相應的配電保護開關,另一方面屬于相應的電氣火災監(jiān)控設備,在系統(tǒng)的內部,能夠將信號處理電路、電源變換電路、電流互感器以及通信聯(lián)動接口、報警電路、主回路分斷開關等設備融合在一起,能夠起到電流檢測以及故障報警的擴展功能,同時還能夠通過互聯(lián)網實現(xiàn)相應的互聯(lián)網遠程監(jiān)控功能,同時滿足規(guī)范中相應的功能。
這樣的優(yōu)點為內置電流互感器的接線較少,同時使用較為方便,整合度較高;而系統(tǒng)的缺點為設備構造較為繁雜,進而會增加相應的故障幾率,在進行設備安裝時候,需要將相應的電箱的線路進行改動,因而不能充分適應配電箱的相應要求,進而容易在局部發(fā)生故障,對整個系統(tǒng)產生巨大的負面影響作用。
(2)將剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器和相應的電氣火災監(jiān)控設備分別進行配置。這樣分開配置能夠充分對配電柜的電流以及剩下的電流信號進行采樣,可以通過相應的配電電氣火災監(jiān)控設備進行采樣,同時能夠將采樣的電流以及信號通過內設的處理器,集中向控制器進行配置。這種設備型式具有的優(yōu)點為不包含相應的電源控制開關,同時不串入相應的配電系統(tǒng),可以通過相應的電流互感器進行電流信號的取樣,方便進行電流的控制。適用于相應的新建工程以及改造工程。具有兩條總線,可以進行總線短路保護以及故障節(jié)點進行關閉保護,這樣當局部發(fā)生故障時能夠保障系統(tǒng)的正常運行;而這一形式具有的缺點為需要為相應的設備探測器設置相應的信號線。其中有一種較為特殊的型式,可以將相應的電氣火災監(jiān)控的系統(tǒng)并入到相應的報警自動系統(tǒng)之中。
可以直接運用相應的報警系統(tǒng)的二總線作為相應的監(jiān)控系統(tǒng)總線,將兩個控制器進行相互結合。這種配置方式具有的優(yōu)點為,能夠有效減少相應的控制器以及上機位,能夠省去較為繁雜的布線工作,同時方便管理;而這種型式的缺點為:進行設備組合之后,只要一方發(fā)生故障就會使兩者同時發(fā)生相應作用和影響。
三、如何進行剩余電流式電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計
按照我國現(xiàn)有相關標準和規(guī)范的規(guī)定,在工程設計中需要符合下面的相關要求:
(1)在進行監(jiān)控系統(tǒng)安置過程中要參照報警系統(tǒng)保護的范圍相應火災危險等級進行規(guī)定。相應的火災報警進行探測的區(qū)域不能超過相應的防火分區(qū)。要將相應的監(jiān)控設備安裝在能夠進行消防管理以及有人員進行值班的地方,在進行系統(tǒng)的導線、線路以及電源的設置時候要使其余相應的自動報警需求保持一致。相應剩余的電流式電氣的監(jiān)控系統(tǒng)只能用于報警而不能夠用于切斷相應的保護電源。
(2)正確選擇火災監(jiān)控系統(tǒng)的相應探測器與安置地點有著十分重要的作用,如果不能進行合理設計,就會產生誤報,進而會影響到相應的火災監(jiān)控系統(tǒng)。因此應該充分結合建筑內部的防火區(qū)域合理進行探測器的設置。同時合理劃分相應的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中探測區(qū)域以及保護區(qū)域。在進行剩余電流式火災相應監(jiān)控系統(tǒng)探測器的位置布置時候,應注意下面兩個問題:第一為測量結果會受到相應配電回路中自然泄漏電流以及泄漏電流波動的影響作用。第二為在一些較容易發(fā)生電氣火災的部位應盡量抵消相應的自然泄漏電流,可以采取兩種具體的方式,一為,將相應的檢測點布置在負荷側位置,這樣能夠充分抵消干線產生的泄漏電流對于測量的影響作用,二為將相應的檢測點布置在電源側位置,這樣能夠通過剩余電流式火災的監(jiān)控探測器對泄漏電流產生相應的抵消作用。
(3)可以將剩余電流式電氣火災監(jiān)控相應的系統(tǒng)動作報警值設置為500mA,當報警值為500mA 時不能滿足相應的系統(tǒng)要求,可以采用相應連續(xù)可調的剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器或者相應的分段報警方式,這樣能夠有效抵消自然電流產生的相應影響作用。同時將系統(tǒng)動作報警值設置為500mA,遵循了現(xiàn)在國際電工委員會的相關標準。
(4)在進行剩余電流式電氣的火災監(jiān)控探測器的安裝時候應該充分依據(jù)產品的不同特點以及工程需求進行選擇相應的安裝方式。主要方式有下面幾種:將探測器安裝在配電箱的內部,同時將探測器與斷路器進行有效的配合,以導軌的形式在配電箱里安裝,這樣最適用于新建工程之中;安置在配電箱的外部,同時設置相應的箱體,來安置相應的監(jiān)控探測器,電源通過探測器之后,要與電源進行連接,這種方式適用于新建工程和改造工程;在配電柜進行成套安裝,可以將探測器安裝在相應的配電柜位置,要注意的是在配電柜的合適位置固定相應的檢測電流互感器,可以不對配電柜的內部結構進行改動,同時不設置相應的單獨箱體,這種安裝方式適宜于相應新建的工程。
四、結束語
隨著科學技術的快速發(fā)展,建筑結構也隨之不斷完善和進步,因此需要在電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展做出改進,需要充分進行研究和分析,進而充分完善相應的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的建設,相應的電氣設計人員更是應該充分在試件學習中不斷總結經驗,充分提高設計水平,進而有效避免預防火災的發(fā)生。
參考文獻:
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(丹東華通測控有限公司,遼寧 丹東 118009)
【摘要】隨著科學技術的進步和經濟的快速發(fā)展,各類電器產品的應用和公共建筑中大型用電設備使用的增多,火災的發(fā)生率也逐年增加,因此,作為一種可以預防和控制火災的方法,電氣火災報警系統(tǒng)的應用起到很大的作用。本文梳理了現(xiàn)行規(guī)范對電氣火災監(jiān)控探測器的要求,闡述了電氣火災的形成原因及電氣火災監(jiān)控探測器的產品結構、功能、技術指標,并結合實際工程安裝圖簡介了其在現(xiàn)場的應用。
關鍵詞 火災;監(jiān)控探測器;系統(tǒng);測溫;剩余電流
0 引言
近年來,我國電氣火災事故呈逐年上升的趨勢,據(jù)統(tǒng)計,各類火災事故中高達32%由于電氣故障導致火災,高居火災原因的首位。為了遏制電氣火災上升的勢頭,政府有關部門非常重視,相繼制定和修改了有關規(guī)范,要求建筑中設置電氣火災報警監(jiān)控設備。
1 現(xiàn)行規(guī)范對電氣火災監(jiān)控探測器的控制要求
1.1 GB 14287.1-2005《電氣火災監(jiān)控設備》
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)能接收來自探測器的監(jiān)控報警信號,并在30S內發(fā)出聲、光報警信號。電源采用220V,50Hz交流電源。
1.2 GB 14287.2-2005《剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》
剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器當被保護線路剩余電流達到報警設定值時,探測器應在60S內發(fā)出報警信號。
1.3 GB 14287.1-2005《測溫式電氣火災監(jiān)控探測器》
測溫式電氣火災監(jiān)控探測器當被監(jiān)視部位溫度達到報警設定值時,探測器應在40S內發(fā)出報警信號。
2 電氣火災的原因
2.1 漏電火災
漏電火災是由于線路的某一個地方因某種原因(自然原因或人為原因,如潮濕、高溫、腐蝕等)使電線的絕緣材料的絕緣能力下降,導致電線與電線之間、導線與大地之間有一部分電流通過,這種現(xiàn)象就是漏電。當漏電發(fā)生時,漏泄的電流在流入大地途中,如遇電阻較大的部位時,會產生局部高溫,致使附近的可燃物著火,從而引起火災。
2.2 短路火災
短路火災是電氣線路中的裸導線或絕緣導線的絕緣體破損后,火線與鄰線,或火線與地線(包括接地從屬于大地)在某一點碰在一起,引起電流突然大量增加的現(xiàn)象就叫短路。由于短路時電阻突然減少,電流突然增大,其瞬間的發(fā)熱量也很大,大大超過了線路正常工作時的發(fā)熱量,并在短路點易產生強烈的火花和電弧,不僅能使絕緣層迅速燃燒,而且能使金屬熔化,引起附近的可燃物燃燒從而造成火災。
2.3 過負荷火災
過負荷是指當導線中通過的電流量超過了安全載流量時,導線的溫度不斷升高,這種現(xiàn)象就叫導線過負荷。當導線過負荷時,加快了導線絕緣層老化變質。當嚴重過負荷時,導線的溫度會不斷升高,甚至會引起導線的絕緣層發(fā)生燃燒,并能引燃導線附近的可燃物,從而造成火災。
3 電氣火災監(jiān)控探測器的相關定義
3.1 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)
當被保護線路中的被探測參數(shù)超過設定值時,能夠發(fā)出報警信號、控制信號并能指示報警部位的系統(tǒng),它由電氣火災監(jiān)控設備、電氣火災監(jiān)控探測器組成。
3.2 電氣火災監(jiān)控探測器
探測被保護線路中的剩余電流、溫度等電氣火災危險參數(shù)變化的探測器。
3.3 電氣火災監(jiān)控設備
能接收來自電氣火災監(jiān)控探測器的報警信號。能發(fā)出聲、光報警信號和控制信號,指示報警部位,記錄并保存報警信息的裝置。
4 電氣火災監(jiān)控探測器的特點
4.1 保護功能
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng),它可以在線監(jiān)測處電氣設備在運行時存在的故障等可能引起的火災的不正常的情況,發(fā)出聲光報警,并且控制斷路器的脫扣器,使之實現(xiàn)供電線路發(fā)生的短路、缺相、過電流、過電壓及惡意用電等情況進行保護報警。
4.2 整定值可調整
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中的探測器采用微處理器,其靈活性好、一致性好、調節(jié)范圍寬,可以在很寬的范圍內進行整定值的設定,實現(xiàn)上下級的配合。
4.3 可操作性
電氣火災監(jiān)控設備具有易操作性,操作者可以通過按鍵進行設定,同時可以通過控制器的LCD/LED顯示器觀察供電參數(shù)以了解運行的情況。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的主控制計算機具有很好的人機界面,操作者可通過計算機的CRT顯示器觀察以圖形界面顯示的供電系統(tǒng)的運行情況,并以各種不同顏色來區(qū)別不同的工作狀態(tài),人機對話功能強、易于工作人員使用。
4.4 顯示和記錄功能
當電氣火災監(jiān)控設備檢測到實際所測數(shù)值超過或低于設定的整定值時,顯示頁面會自動顯示報警或跳閘原因,并且可在顯示頁面中查詢報警時間和檢測的實際數(shù)值。方便了操作人員了解故障原因,并及時解決問題。
4.5 技術指標
(1)輸入電壓特性:額定電壓AC220V
(2)漏電報警設定值:30mA-1000mA
(3)溫度報警設定值:55℃-140℃
5 電氣火災監(jiān)控探測器的組成及原理
5.1 電氣火災監(jiān)控探測器的組成
5.1.1 剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器
又由監(jiān)控探測器和剩余電流互感器所組成。
5.1.2 測溫式電氣火災監(jiān)控探測器由監(jiān)控探測器和測光纖溫度傳感器所組成。
5.2 電氣火災監(jiān)控探測器的原理
當被檢測設備中的漏電電流、溫度等參數(shù)發(fā)生異常變化時,剩余電流互感器和溫度傳感器會利用電磁場感應原理、溫度效應的變化對該信號進行采集輸送到監(jiān)控探測器里,經放大電路、數(shù)模轉換、CPU對變化的幅值進行分析并與報警設定值進行比較,如果超出設定值則在發(fā)出報警信號,同時也輸送到監(jiān)控設備中,再經監(jiān)控設備進一步識別、判定,當確認可能會發(fā)生火災時,監(jiān)控主機發(fā)出火災報警信號,點亮報警指示燈,發(fā)出報警音響,同時在液晶顯示屏上顯示火災報警等信息。值班人員則根據(jù)以上顯示的信息,迅速到事故現(xiàn)場進行檢查處理,并將報警信息發(fā)送到集中控制臺。
5.3 電氣火災監(jiān)控探測器在系統(tǒng)中的應用
電氣火災監(jiān)控探測器適用于樓層配電箱及配電柜中,對漏電電流、溫度的探測,可采用導軌式安裝或盤面嵌入式安裝方式,具有現(xiàn)實電氣火災信號監(jiān)測、預警、報警等功能。
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是采用分層式網絡構架,由現(xiàn)場間隔層、通訊前置層,站端控制層構成,各電氣火災監(jiān)控探測器通過RS485通訊接口(采用Modbus RTU通訊規(guī)約)接入通訊服務器,再通過TCP協(xié)議通過網絡通信控制器接入RS485光纜進入監(jiān)控主機。利用站端控制層的監(jiān)控主機顯示圖形,處理報警信號,打印報表等,并可實現(xiàn)各數(shù)據(jù)與上級系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步轉發(fā)。
6 結論
綜上所述,電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是一個聯(lián)網的整體裝置,其主要功能是在火災發(fā)生前,能對配電線路、變配電設備、重要用電設備的電流(以線路漏電電流為主)和溫度變化進行檢測,以及對隱患和故障部位的地址進行報警。從而保證了人們的生命和國家的財產安全。
參考文獻
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[2]GB 14287.1-2005 電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)[S].2006.
[3]GB 14287.2-2005 剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器[S].2006.
關鍵詞 電氣火災;監(jiān)控系統(tǒng);模糊推理;智能信息;漏電
中圖分類號TM92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)91-0113-02
隨著電氣化設備朝著高科技智能化狀態(tài)不斷進步,各種建筑物內部的電氣設備及電氣線路越來越復雜,因供電線路或用電設備絕緣損壞引發(fā)的電氣火災的現(xiàn)象越來越多。根據(jù)初步估算,每年由電氣事故如線路超載、短路、漏電、不文明規(guī)范施工、絕緣材料老化等原因,致使導線或電纜的絕緣材料破損引發(fā)的火災占所有火災數(shù)的30%,有些公共場所基本達到46%以上。合理的應用智能化電氣火災監(jiān)控系統(tǒng),就能及早在各種電路的預防和監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)超常狀態(tài)以及能引線路的故的原因,及早發(fā)現(xiàn)引起各種事故的事故隱患,及時準確的做出相應的判斷,使避免事故發(fā)生在萌芽狀態(tài)。
1 電氣火災形成的原因
電氣火災引起的原因有很多,其中主要的是由于電氣線路及相關設備的表面出現(xiàn)問題,突然釋放大量的熱能而產生的:造成電氣線路表面熾熱因素有電弧電壓、電火花和電熱器等,當電氣線路的表面一旦具備了燃燒的條件,電氣線路本身和周圍的易燃性物就有可能被引燃,從而造成嚴重的火災現(xiàn)象,當然現(xiàn)實生活中的自然災害如(雷雨和強靜電)也有可能引發(fā)火災現(xiàn)象。
1.1由線路短路引發(fā)的火災
線路安全主要體現(xiàn)的是導線本身及導線間銜接是否準確,導線本身表面是絕緣的,一旦絕緣體表面被破壞,在破破損處就造成火線與火線、火線與地線交叉在一起,瞬間就有可能引發(fā)電流陡增現(xiàn)象,這種特殊的現(xiàn)象稱為短路。電火花或電弧引發(fā)火災主要原因為單相接地故障,主要體現(xiàn)為導體的絕緣表面被破壞、被擊穿而產生的電弧電壓。電弧電壓將產生很高的溫度,如1A~10A的電弧電流就可以產生1000℃~2000℃的局部高溫。短路現(xiàn)象最后導致的結果就是突然電阻的阻值變小了、突然電流的流量變大,這種瞬間的變化就會產生大量的熱量,這種熱量嚴重的超出了線路正常工作時所能承擔的熱量,結果造成短路處出現(xiàn)強火花和電弧,引起附近的易燃可燃物燃燒,造成火災。
1.2接觸電阻過大引起火災
所謂的接觸電阻就是在兩個線路接頭的地方形成的電阻。如果接頭處存在著問題如:存在雜質或接觸不良等原因,這種現(xiàn)象就有可能造成接觸處的表面接觸電阻突然變大。此刻一旦遇到強電流通過時,接觸表面瞬間就會產生強大的熱量,使接觸處的表面層的金屬被熔化,表面絕緣層被破壞引起燃燒現(xiàn)象,同時造成周圍的一些相關物質(導線上積落的粉塵、纖維)等引燃,造成火災。
1.3超過日常安全載流量引起火災
電流流量通過導線時超過日常安全載流量我們稱之為超負荷。超負荷能導致導線自身的絕緣層部分表面老化品質下降。當電流的流量超過日常安全載流量的兩倍以上時,此時該處電流通過線路時的溫度積聚增加,有可能引起線路的絕緣層融化而自燃,引燃了線路周圍的可燃物,造成火災。
1.4線路漏電引起火災
所謂的線路漏電是指線路中某一處的導線由于某種原因造成線路絕緣層的表面的絕緣能力下降了,造成導線內部互流、電線與大地之間也有互流的現(xiàn)象。造成漏電火災的原因,一是熱作用,二是電火花。當線路出現(xiàn)這種現(xiàn)象時,致使線路遺失的電流流入到大地中,此時如果恰巧有大電阻通過時,局部線路的絕緣層表面溫度積聚增加,這種絕緣層表面溫度積聚增加現(xiàn)象可引燃周圍的可燃物,造成火災。
2 當前電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題
火災報警系統(tǒng)主要由兩大部分組成,其中最主要的是火災探測器,此設備是專門用來鑒別電氣設備是否存在安全隱患的儀器。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及建筑物的實際需求,探測器的類型要有所不同。不同的火災現(xiàn)象發(fā)出的電氣火災信號是不同的,目前國內的電氣火災報警系統(tǒng)還存在很多問題,最常見的問題就是火災出現(xiàn)時耽誤報警時間或報警的具體情況不詳細等現(xiàn)象,這主要是因為:
1)傳感器本身存在精確度不準確的問題,傳感器的輸出信號值與現(xiàn)場火災實際參量值之間不能相互對應;
2)還受外界環(huán)境因素對傳感器本身的影響,傳感器周圍的環(huán)境因素主要是指傳感器的擺放位置、室內外溫度及周圍磁場的影響,其中周圍磁場的工頻磁場值與探頭模擬量輸出出現(xiàn)問題,就導致數(shù)據(jù)曲線對比等匹配法等參數(shù)出現(xiàn)不匹配的現(xiàn)象;
3)在實際工作中,不同類型的傳感器采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)(如漏電電流、電流電壓、弧光、溫度、工頻磁場值等)也不同,而采集來的數(shù)據(jù)中的部分或全部都存在著非線性依賴關系,這種關系是無法用數(shù)字化模型方法顯式,單純根據(jù)這些數(shù)據(jù)很難正確的做出科學的報警判。
3 智能化的電氣火災綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設計構架
電氣火災監(jiān)控報警系統(tǒng)就是在事故發(fā)生前對預發(fā)生的事故提前進行報警的系統(tǒng)。主要由電氣火災智能監(jiān)控系統(tǒng)、剩余電流式自動化電氣火災監(jiān)控探測系統(tǒng)以及測溫度式的電氣火災監(jiān)控探測系統(tǒng)等組成。智能電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)能準確監(jiān)控電氣線路異常狀態(tài)和故障,能有效預防常見的因漏電現(xiàn)象導致建筑物接地電弧所引起的電氣火災事故。
4 智能電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的技術保障
4.1自動化智能傳感系統(tǒng)及模糊推理專家系統(tǒng)
隨著我國網絡技術的蓬勃發(fā)展,目前一般采用自動化探測器系統(tǒng)使傳感器能達到智能化程度。利用有效集成的方式通過常規(guī)傳感器與智能模塊實現(xiàn)系統(tǒng)探測器均采取,實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的智能化。智能探測系統(tǒng)是由剩余電流和溫度探測器組成的。智能探測器的研發(fā)宗旨是達到”設備智能化、網絡數(shù)字化”。目前國內要求統(tǒng)一采用RTOS及ARM系列軟(硬)件操作平臺,運用C語言開發(fā)技術,實現(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)傳輸。
智能化診斷技術包括事故診斷、事故具體情況分析及事故前期預防。這項工作要求技術人員具有豐富的工作經驗,結合實際情況,通過事故診斷系統(tǒng)軟件的模塊實現(xiàn)事故種類、事故程度、事故位置、事故原因等做出判斷并給出預防策略。
4.2電氣行業(yè)信息可視化技術
隨著可視化信息技術的不斷發(fā)展,電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)采用信息可視化技術使得電氣故障隱患一目了然,多媒體報警手段更為直觀,電氣系統(tǒng)的安全可靠性得到控制。通過信息可視化技術真正實現(xiàn)電氣火災監(jiān)控的可視化,成功引領了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。通過圖形組態(tài)軟件將實時數(shù)據(jù)及報警信息通過映射方式反映到界面上,實現(xiàn)實時圖形監(jiān)測;通過應用功能模塊實現(xiàn)聲光、語音、打印、短信、電話報警等方式。
引起電氣火災的主要因素之一就是存在于電氣設備上的各種安全隱患,目前我們可以通過智能化火災監(jiān)測系統(tǒng)和智能化火災預警系統(tǒng)等有效的現(xiàn)代化手段預防各種火災的發(fā)生。實施電氣火災智能監(jiān)控,提高電氣火災防控的有效技術水平,智能電氣火災監(jiān)控規(guī)避了以往報警系統(tǒng)中存在的不足,致使火災發(fā)生率大大地降低。將智能化監(jiān)控技術廣泛應用于監(jiān)控及預防電氣火災中,實現(xiàn)全方位可視化的處理各種電氣火災的能力,最終實現(xiàn)了電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)智能化、信息化,智能化電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的應用范圍得到有效拓展,檢測技術與防控水平得到了提高,人民生命財產安全得到了保護,對構建和諧社會起到了重大的意義。
參考文獻
關鍵詞:建筑 安裝設計 火災監(jiān)控
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A 文章編號:
一、電氣火災報警系統(tǒng)
火災自動報警系統(tǒng)是由火災報警、觸發(fā)、火災警報等裝置和別的輔助功能裝置組成,它具有能在火災初期,將燃燒產生的煙霧、熱量、火焰等物理量,通過火災探測器變成電信號,傳送到火災報警控制器,并且同一時間顯示出火災發(fā)生的位置、時間等詳細情況,使人們能夠及時發(fā)現(xiàn)火災,并及時采取有效措施,撲滅初期火災,最大程度的減少因為火災造成的生命和財產的損失,是人們同火災做斗爭的有力工具。相關資料統(tǒng)計顯示:一般安裝了火災自動報警系統(tǒng)的場所,發(fā)生了火災都能及早報警,不會造成重大火災。
簡單規(guī)律是,在電氣設備中的電流、溫度等參數(shù)發(fā)生異樣變化時,終端探測頭利用電磁場感應原理、溫度效應的變化對該信息進行采集,并輸送到監(jiān)控探測器里,經放大、A/D轉換、CPU對變化的幅值進行分析、判斷,并與報警設定值進行比較,一旦超出設定值則發(fā)出報警信號,同時也輸送到監(jiān)控設備中,再經監(jiān)控設備進一步識別、判定,當確認可能會發(fā)生火災時,監(jiān)控主機發(fā)出火災報警信號,點亮報警指示燈,發(fā)出報警音響,同時在液晶顯示屏上顯示火災報警等信息。值班人員則根據(jù)以上顯示的信息,迅速到事故現(xiàn)場進行檢查處理,并將報警信息發(fā)送到集中控制臺。
二、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)
電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災探測器和電氣火災監(jiān)控設備二部分組成。
2.1監(jiān)控探測器的設置安裝
2.1.1配電柜外部形式的安裝設計
在配電柜外安裝探測控制器系統(tǒng),無論是對新工程還是對改造工程,都是非常適用的。若有專門安裝探測控制器的防火監(jiān)控箱,裝入探測控制器后可放在配電柜附近。同理,剩余電流互感器安套在電源母線上,固定牢靠,探測控制器與互感器之間的連線,應采用設置范圍屏蔽導線。
2.1.2配電柜內部形式的安裝設計
一般情況下,在新工程樓層處都設有專門樓層配電柜,可將探測控制器放在配電柜內,且離導電母線盡量遠的導軌上安裝,再將剩余電流互感器安套在電源母線上,固定牢靠,探測控制器與互感器之間的連線,應采用屏蔽導線。
2.1.3配電柜成套形式的安裝設計
如果是在配電柜面板上嵌入探測控制器,剩余電流互感器依然固定牢靠在其內,不增加防火監(jiān)控箱,也不想改動配電柜內部結構,就應在設計中明確提出要求,由有關各方在施工圖紙會審確認批準后,可由配電柜成套廠家,充分考慮預留面板上嵌入探測控制器孔的問題。
2.2監(jiān)控探測器的安裝布線設計及注意事項
1)在安裝監(jiān)控探測器布線時不僅要采取三防措施,并且還要按消防用電的規(guī)定執(zhí)行。各個安裝接線端,接線時不得反接,數(shù)量不得超過2根。2)布線安裝過程中,必須嚴格區(qū)分N線和PE線,穿過剩余電流互感器的N線,不得作為PE線,不得重復接地或設備外露可接近導體。PE線不得穿過剩余電流互感器。3)二總線安裝走線時,注意強弱電線分開走線,不允許交叉和搭線。嚴禁與動力線、照明線、視頻線、廣播線、電話線等穿入同一金屬管內。配線應整齊,導線應綁扎成束,穿線可用阻燃PVC管、金屬管及金屬線槽。在穿管、線槽后,應將管口、槽口封堵。4)監(jiān)控設備與探測器之間的通訊線應采用雙絞線,建議線徑不得小于1.5mm2,當系統(tǒng)應用在強干擾場所時,通訊線應采用屏蔽雙絞線,屏蔽雙絞線的屏蔽層應良好接大地。
2.3電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設備的性能要求
1)可監(jiān)測受控點的剩余電流和溫度的變化,當達到預警值時,馬上通過總線向主機設備報警。2)為適應我國南北氣候條件、施工安裝水平和建筑物的新舊程度等綜合因素,剩余電流報警值應連續(xù)可調。這樣才是安裝高度方便、適用范圍廣的優(yōu)良特性的產品。3)為保證全系統(tǒng)的正常工作,電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)應具有自動巡檢功能。同感煙自動報警系統(tǒng)一樣,應不停頓的24小時對系統(tǒng)內所有受控點的狀態(tài)進行巡回檢測,當有異常時應迅速報警顯示異常受控點的地址和信息,提示值班人員或專業(yè)技術人員檢查系統(tǒng)排除故障,使整個系統(tǒng)恢復正常工作。4)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)是服務于常規(guī)的供電網路系統(tǒng)的系統(tǒng),所以該系統(tǒng)的加入不能對原供電系統(tǒng)的供電方式進行改動,供電電路的母線不能隨電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設備接出、接入配電箱柜,這不符合《低壓配電設計規(guī)范》的有關要求。
三、火災報警系統(tǒng)的改進及發(fā)展方向
為縮短火災探測報警時間,減少火災發(fā)生、及時采取有效的防火、滅火措施、減少火災損失提供寶貴時間;進一步提高火災探測報警系統(tǒng)的可靠性、降低誤報率,為自動報警與聯(lián)動控制滅火設備提供可靠運行保障;特殊場所的火災探測報警問題,火災探測報警系統(tǒng)的網絡化和監(jiān)控技術等成為火災探測報警領域發(fā)展的新熱點。
3.1火災報警系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
火災自動報警系統(tǒng)具有火災報警、故障報警、主、備電源自動切換、報警部位顯示、系統(tǒng)自檢、打印等功能。因此其數(shù)據(jù)傳輸必須嚴格遵循統(tǒng)一、標準的通訊協(xié)議,才能保證信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)目勺x性、可執(zhí)行性及準確性。現(xiàn)在的火災自動報警系統(tǒng)已達到智能型、全總線型和綜合型,系統(tǒng)一旦報警,馬上在顯示器上出現(xiàn)報警探測器的具體地址,一目了然。在規(guī)范和統(tǒng)一火災自動報警系統(tǒng)通訊協(xié)議標準時,應瞄準當前國際工業(yè)控制計算機網絡技術的最新發(fā)展動態(tài),借鑒現(xiàn)已獲得廣泛公認的標準總線、通訊協(xié)議,利用現(xiàn)有軟件、硬件技術,使協(xié)議與國際接軌。智能建筑是今后的發(fā)展方向,在制訂通訊協(xié)議標準時,應充分考慮讓火災自動報警系統(tǒng)嵌入智能建筑的樓宇自動化系統(tǒng)中,讓其作為智能建筑樓宇自動化的子系統(tǒng),與樓宇自動化主流網絡技術及其相應協(xié)議等兼容,可充分利用智能建筑的智能化硬件、軟件資源實現(xiàn)聯(lián)網通訊,為城市消防調度指揮中心、城市綜合信息管理網絡提供并與城市其它管理中心共享消防系統(tǒng)的信息。
3.2遠程操作監(jiān)視系統(tǒng)
采用廣域網設施,使系統(tǒng)能在方圓幾十公里內的區(qū)域做到集成;網絡上采用動態(tài)技術,使網絡在正常工作情況下,隨時可以增和減少并入的報警主機。網絡應支持多臺操縱站,設備盡可能的支持動態(tài)遠程操作,用戶可以利用電話線遠程撥入設備,進行動態(tài)監(jiān)視,了解報警狀態(tài)和故障信息,檢查值班人員的工作,為消防指揮提供可靠的信息,在特殊情況下,遠程監(jiān)視點還可以作為備用的值班位置,使用戶對報警系統(tǒng)的使用更靈活,更方便;此外,遠程接入功能還可向專業(yè)維修廠和專業(yè)技術人員提供遠程診斷窗口,使消防報警設備的正常運行獲得額外的保障。