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電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
更新時間:2023-11-23   點擊次數(shù):381次

隨著我國的現(xiàn)代化建設(shè),電能給社會生產(chǎn)和人們生活帶來方便的同時,也在不同程度上帶來了火災(zāi)隱患。當(dāng)今,我國用電量劇增,電力電纜老化或到達(dá)使用壽命,以及各種不規(guī)范施工造成線路和裝置的絕緣性能下降,再加上原始設(shè)計載荷能力限制,造成我國電氣火災(zāi)形勢格外嚴(yán)峻,嚴(yán)重威脅著人們的生命和財產(chǎn)安全。據(jù)統(tǒng)計,2007年電氣原因引起火災(zāi)46247起,占火災(zāi)總數(shù)28.3%;2008年電氣原因引發(fā)火災(zāi)40000起,占火災(zāi)總數(shù)29.7%;2009年電氣原因引起的火災(zāi)39102起,占火災(zāi)總數(shù)30.2%;2010年電氣原因引起的火災(zāi)41237起,占火災(zāi)總數(shù)31.1%。從近幾年發(fā)生的電氣火災(zāi)來看,無論在次數(shù)還是造成的損失上,都占已調(diào)查火災(zāi)總數(shù)30%左右,處于各種火災(zāi)原因**。由此可見,電氣火災(zāi)在當(dāng)前已成為各種火災(zāi)中的主要災(zāi)害源,且呈現(xiàn)居高不下、逐年增高的趨勢。

1.重、特大電氣火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

1.1電氣火災(zāi)場所分布

電氣火災(zāi)場所分布圖如1所示。由1分析可知,工廠發(fā)生火災(zāi)的比*大,商業(yè)建筑可能性次之,住宅、賓館、寫字樓及其他場所概率基本10%左右。因此,應(yīng)將工廠、商業(yè)建筑、住宅作為電氣火災(zāi)的重點設(shè)防對象。

img1 

1.2電氣火災(zāi)起火部位

電氣火災(zāi)起火部位分布圖如2所示。由2分析可知,電氣火災(zāi)*可能發(fā)生于電氣系統(tǒng)的以下部位:電氣線路、用電設(shè)備、電氣設(shè)備及其他部位。

img2 

電氣線路主要由載流導(dǎo)體、絕緣材料組成。電氣設(shè)備組要有能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、接通及斷開電路的電器、控制及保護(hù)電路的電器、接地裝置等。

由以上分析可知,電氣線路年久老化、不規(guī)范施工*容易導(dǎo)致電氣火災(zāi);用電設(shè)備導(dǎo)致的電氣火災(zāi)概率次之。電氣設(shè)備變電所、變電房,且一般有專人管理,火災(zāi)概率僅10%左右。電氣火災(zāi)中的防火重點主要集中在電氣線路和用電設(shè)備兩大方面,尤其要以電氣線路防范為主,同時以加強(qiáng)用電設(shè)備的安全使用管理為輔,才能避免多數(shù)的電氣火災(zāi)。

起火原因主要分為突發(fā)性故障和漸變性故障兩種,具體組成如3所示。

img3 

突發(fā)性故障引發(fā)的電氣火災(zāi)有短路和雷擊,其52%的短路中相間短路26%,金屬接地性短路26%,金屬接地性短路是漏電的結(jié)果。突變性故障主要由配電系統(tǒng)功能解決,電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為輔助性控制手段,輔助控制突變性故障引發(fā)電氣火災(zāi)的可能。漸變性故障引發(fā)的電氣火災(zāi)有過熱、接觸不良、過負(fù)荷、電氣故障、漏電。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要應(yīng)解決漸變性故障的監(jiān)視,即減少電氣火災(zāi)誘發(fā)因素,建立預(yù)警及控制。

2.電氣火災(zāi)起因分析

2.1剩余電流與配電系統(tǒng)容量及特性關(guān)系

1)自然泄漏的剩余電流與配電系統(tǒng)容量無直接相關(guān)性。

2)自然泄漏的剩余電流與配電系統(tǒng)特性直接相關(guān)。

3)在時間進(jìn)程中,隨著絕緣材料老化,自然泄漏的剩余電流有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢。

4)在日后變化中,剩余電流還與用電設(shè)備的擴(kuò)展密切相關(guān)。

5)剩余電流發(fā)展的狀態(tài)就是接地性短路故障。

平均分布式剩余電流非真正的火災(zāi)隱患,點熱積聚效應(yīng)式剩余電流才是真正的火災(zāi)隱患。

2.2電氣線路及設(shè)備長期過負(fù)荷及過熱影響因素

電氣線路及設(shè)備長期過負(fù)荷及過熱影響因素如下:

1)設(shè)計線路的載流量取值偏大。

2)原則上線路長期標(biāo)定過流電流受斷路器中熱脫扣限制。

3)中性線的過熱。

4)電氣設(shè)備的過熱溫升。

通過對電氣火災(zāi)的兩大起因分析,可得出以下結(jié)論:要預(yù)防電氣火災(zāi),*關(guān)鍵的問題是要了解監(jiān)控系統(tǒng)中的剩余電流的大小,以及電氣線路和設(shè)備的過熱溫升情況。

電氣火災(zāi)監(jiān)視與控制系統(tǒng)是實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)剩余電流以及線路、設(shè)備過熱進(jìn)行監(jiān)控的解決方案。當(dāng)剩余電流突然變大或相關(guān)線路設(shè)備溫)升超限的情況下,就會警示電氣系統(tǒng)可能出現(xiàn)問題,并發(fā)出警報,管理人員就可及早派出專業(yè)人員對系統(tǒng)標(biāo)示出的區(qū)域進(jìn)行巡檢排除隱患,避免電氣故障引發(fā)電氣火災(zāi)。

3.電氣火災(zāi)監(jiān)視與控制系統(tǒng)

系統(tǒng)實現(xiàn)的六大目標(biāo)功能為剩余電流、線路溫升、電動機(jī)及大型用電設(shè)備溫升、配電()溫升、中性線斷線和脫扣控制。

下面例舉幾種不同形式的系統(tǒng):獨(dú)立式電氣系統(tǒng)、多線制電氣系統(tǒng)、總線式電氣系統(tǒng),其組成及原理框圖如46所示。

img4 

img5 

img6 

4.安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

41概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),是根據(jù)中心的消防電子產(chǎn)品試驗認(rèn)證,并且均通過嚴(yán)格EMC電磁兼容試驗,保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運(yùn)行,現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視,實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報警,當(dāng)必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標(biāo)的配電回;并根據(jù)用戶的需求,還可以滿足AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

42應(yīng)用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

43系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

img7 

44系統(tǒng)功能

1)監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息,報警時發(fā)出聲、光報警信號,同時設(shè)備上紅"指示燈亮,顯示屏指示報警部位及報警類型,記錄報警時間,聲光報警一直保持,直至按設(shè)備復(fù)"按鈕或觸摸屏復(fù)"按鍵遠(yuǎn)程對探測器實現(xiàn)復(fù)位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸"按鍵手動消除。

img8 

2)當(dāng)被監(jiān)測回路報警時,控制輸出繼電器閉合,用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備,當(dāng)報警消除后,控制輸出繼電器釋放。

3)通訊故障報警:當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時,監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示,同時設(shè)備上的黃"指示燈亮,并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警:當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時,監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息,可進(jìn)入相應(yīng)的界面查看詳細(xì)信息并可解除報警聲響。

img9 

4)當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時,將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中,當(dāng)報警解除、排除故障時,同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

img10 

45配置方案

應(yīng)用場合

型號

產(chǎn)品照片

功能

消防控制室

Acrel-6000/B

img11 

適用1~4條通信總*多可連256個探測器,可適用于壁掛安裝的場所。

Acrel-6000/Q

img12 

適用于大型組網(wǎng),壁掛式監(jiān)控主機(jī)數(shù)量較多且需集中查看的場所,主要監(jiān)測壁掛主機(jī)信息。

一、二級

低壓配電

ARCM200L-Z2

img13 

(IU、kWKvar、kWhKvarh、Hz、cos),視在電能、四象限電能計量,單回路剩余電流監(jiān)測,4路溫度監(jiān)測,2路繼電器輸出,4路開關(guān)量輸入,事件記錄,內(nèi)置時鐘,點陣LCD顯示2路獨(dú)RS485/Modbus通訊

ARCM200L-J8

8路剩余電流監(jiān)測,2路繼電器輸出,4路開關(guān)量輸入,事件記錄,內(nèi)置時鐘,點陣LCD顯示,1RS485/Modbus通訊

ARCM300-J1

img14 

1路剩余電流監(jiān)測4路溫度監(jiān)測,1路繼電器輸出,事件記錄,LCD顯示,1RS485/Modbus通訊

AAFD-

img15 

檢測末端線路的故障電弧485通訊,導(dǎo)軌式安裝。

ASCP200-

img16 

短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測,1RS485通訊,1GPRSNB無線通訊,額定電流0-40A可設(shè)。

img17 

短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測1RS485通訊,1NB4G無線通訊,額定電流0-63A可設(shè)。

配套附件

AKH-0.66

img18 

測量型互感器,采集交流電流信號

AKH-0.66/L

img19 

剩余電流互感器,采集剩余電流信號

ARCM-NTC

img20 

溫度傳感器,采集線纜或配電箱體溫度

5.結(jié)束語

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)與火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)定義的區(qū)別在于:火災(zāi)自動報警系統(tǒng)著重于考慮火災(zāi)已發(fā)生的報警及其處理;電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)著重于電氣火災(zāi)發(fā)生前期的隱患先兆預(yù)警。前者是針對廣泛的火災(zāi)類別;后者僅是針對電氣系統(tǒng)的表述。針對電氣火災(zāi)不斷上升的趨勢,采取有效的應(yīng)對措施。隨著祖國現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,用電量大幅增加,電氣火災(zāi)事故的發(fā)生居高不下,造成的損失也是不可估量的。綜合考察我國發(fā)生火災(zāi)的趨勢,安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是非常迫切的、必要的。如果能把低壓配電系統(tǒng)中尚未造成火災(zāi)發(fā)生的隱患,事先有效地通過對漏電、溫度的異常變化以及它們可能引起的火災(zāi)進(jìn)行預(yù)報、監(jiān)控,就能大大地降低火災(zāi)事故的發(fā)生,以保證人們的生命、財產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

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