電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)如何預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生

時(shí)間：2021/6/2 14:01:15 關(guān)鍵詞：電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器

電氣火災(zāi)概念：電氣火災(zāi)一般是指由于電氣線路、用電設(shè)備、器具以及供配電設(shè)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(zāi)，也包括由雷電和靜電引起的火災(zāi)。

電氣火災(zāi)的季節(jié)性特點(diǎn)
電氣火災(zāi)多發(fā)生在夏、冬季。一是因夏季風(fēng)雨多，當(dāng)風(fēng)雨侵襲，架空線路發(fā)生斷線、短路、倒桿等事故，引起火災(zāi)；露天安裝的電氣設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)、閘刀開關(guān)、電燈等）淋雨進(jìn)水，使絕緣受損，在運(yùn)行中發(fā)生短路起火；夏季氣溫較高，對(duì)電氣設(shè)備發(fā)熱有很大影響，一些電氣設(shè)備，如變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器、導(dǎo)線及接頭等在運(yùn)行中發(fā)熱溫度升高就會(huì)引起火災(zāi)。二是因冬季天氣寒冷，如架空線受風(fēng)力影響，發(fā)生導(dǎo)線相碰放電起火，大雪、大風(fēng)造成倒桿、斷線等事故；使用電爐或大燈泡取暖，使用不當(dāng)，烤燃可燃物引起火災(zāi)；冬季空氣干燥，易產(chǎn)生靜電而引起火災(zāi)。

電氣火災(zāi)的時(shí)間性特點(diǎn)
許多火災(zāi)往往發(fā)生在節(jié)日、假日或夜間。由于有的電氣操作人員思想不集中，疏忽大意，在節(jié)、假日或下班之前，對(duì)電氣設(shè)備及電源不進(jìn)行妥善處理，便倉促離去；也有因臨時(shí)停電不切斷電源，待供電正常后引起失火。往往由于失火后，節(jié)、假日或夜間現(xiàn)場無人值班，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，而蔓延擴(kuò)大成災(zāi)。

??一、什么情況下會(huì)引發(fā)電氣火災(zāi)？

??1、漏電火災(zāi)

??所謂漏電，就是線路的某一個(gè)地方因?yàn)槟撤N原因(自然原因或人為原因，如風(fēng)吹雨打、潮濕、高溫、碰壓、劃破、磨擦、腐蝕等)使電線的絕緣或支架材料的絕緣能力下降，導(dǎo)致電線與電線之間(通過損壞的絕緣、支架等)、導(dǎo)線與大地之間(電線通過水泥墻壁的鋼筋、馬口鐵皮等)有一部分電流通過，這種現(xiàn)象就是漏電。 當(dāng)漏電發(fā)生時(shí)，漏泄的電流在流入大地途中，如遇電阻較大的部位時(shí)，會(huì)產(chǎn)生局部高溫，致使附近的可燃物著火，從而引起火災(zāi)。此外，在漏電點(diǎn)產(chǎn)生的漏電火花，同樣也會(huì)引起火災(zāi)。

??2、短路火災(zāi)

??電氣線路中的裸導(dǎo)線或絕緣導(dǎo)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(diǎn)碰在一起，引起電流突然大量增加的現(xiàn)象就叫短路，俗稱碰線、混線或連電。 由于短路時(shí)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(shí)的發(fā)熱量，并在短路點(diǎn)易產(chǎn)生強(qiáng)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，引起附近的易燃可燃物燃燒，造成火災(zāi)。

??3、過負(fù)荷火災(zāi)

??所謂過負(fù)荷是指當(dāng)導(dǎo)線中通過電流量超過了安全載流量時(shí)，導(dǎo)線的溫度不斷升高，這種現(xiàn)象就叫導(dǎo)線過負(fù)荷。 當(dāng)導(dǎo)線過負(fù)荷時(shí)，加快了導(dǎo)線絕緣層老化變質(zhì)。當(dāng)嚴(yán)重過負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)線的溫度會(huì)不斷升高，甚至?xí)饘?dǎo)線的絕緣發(fā)生燃燒，并能引燃導(dǎo)線附近的可燃物，從而造成火災(zāi)。

??4、接觸電阻過大火災(zāi)

??眾所周知：凡是導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線與開關(guān)、熔斷器、儀表、電氣設(shè)備等連接的地方都有接頭，在接頭的接觸面上形成的電阻稱為接觸電阻。當(dāng)有電流通過接頭時(shí)會(huì)發(fā)熱，這是正?，F(xiàn)象。如果接頭處理良好，接觸電阻不大，則接頭點(diǎn)的發(fā)熱就很少，可以保持正常溫度。如果接頭中有雜質(zhì)，連接不牢靠或其他原因使接頭接觸不良，造成接觸部位的局部電阻過大，當(dāng)電流通過接頭時(shí)，就會(huì)在此處產(chǎn)生大量的熱，形成高溫，這種現(xiàn)象就是接觸電阻過大。在有較大電流通過的電氣線路上，如果在某處出現(xiàn)接觸電阻過大這種現(xiàn)象時(shí)，就會(huì)在接觸電阻過大的局部范圍內(nèi)產(chǎn)生極大的熱量，使金屬變色甚至熔化，引起導(dǎo)線的絕緣層發(fā)生燃燒，并引燃燒附近的可燃物或?qū)Ь€上積落的粉塵、纖維等，從而造成火災(zāi)。

??二、發(fā)生電氣火災(zāi)前都有哪些征兆呢？

??電氣火災(zāi)前，都有一種前兆，要特別引起重視，就是電線因過熱首先會(huì)燒焦絕緣外皮，散發(fā)出一種燒膠皮、燒塑料的難聞氣味。所以，當(dāng)聞到此氣味時(shí)，應(yīng)首先想到可能是電氣方面原因引起的，如查不到其他原因，應(yīng)立即拉閘停電，直到查明原因，妥善處理后，才能合閘送電。

??三、預(yù)防電氣火災(zāi)都有哪些措施呢？

??1、發(fā)生火災(zāi)時(shí)要首先切斷電源以免觸電，避免電氣設(shè)備與線路短路擴(kuò)大。

??2、火災(zāi)區(qū)域內(nèi)電氣設(shè)備由于受潮及煙薰，絕緣能力降低，拉開開關(guān)時(shí)要使用絕緣工具

??3、剪斷電線時(shí)，不同線路應(yīng)在不同部位剪斷，以免發(fā)生兩相或三相短路，架空線路在支持物件附近斷開。

??4、帶電線接地時(shí)應(yīng)設(shè)警戒區(qū)域，防止人員進(jìn)入而觸電。

??四、帶電滅火應(yīng)注意的問題？

??發(fā)生火災(zāi)后，為防止火災(zāi)擴(kuò)大，往往來不及斷電或其他原因不能斷電而需要帶電滅火。

??1、選用不導(dǎo)電的滅火器如二氧化碳、四氯化碳、干粉滅火器等。

??2、人與帶電體保持必要安全距離。

??3、防止觸電。

??五、什么是電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)？

??電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是指當(dāng)被保護(hù)線路中的被探測參數(shù)超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信號(hào)、控制信號(hào)并能指示報(bào)警部位的系統(tǒng)。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，特點(diǎn)在于漏電監(jiān)控方面屬于先期預(yù)報(bào)警系統(tǒng)，與傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)不同的是，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)早期報(bào)警是為了避免損失，而傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是為了減少損失。所以，這就是說為什么不管是新建或是改建工程項(xiàng)目，尤其是已經(jīng)安裝了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的單位，仍需要安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的根本原因。

??六、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成

電氣火災(zāi)具有一定的特殊性，在沒有發(fā)生電氣火災(zāi)之前，看不見，摸不著，就像一個(gè)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(zhuǎn)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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)（漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)）。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)把電氣火災(zāi)發(fā)生的前期表現(xiàn)出來的征兆通過技術(shù)手段轉(zhuǎn)換成我們識(shí)別的信息，以達(dá)到對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控的目的，在電氣火災(zāi)發(fā)生之前發(fā)出報(bào)警信息。

??電氣火災(zāi)監(jiān)控原理
1、從產(chǎn)生電氣火災(zāi)發(fā)生的機(jī)理看主要有：
（1）故障部位局部長時(shí)間發(fā)熱，造成絕緣進(jìn)一步下降，最終造成線路短路，導(dǎo)致火災(zāi)；
（2）另一個(gè)是故障部位產(chǎn)生的電弧或電火花瞬間釋放熱量造成線路短路，導(dǎo)致火災(zāi)。

2、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)：
一般電氣火災(zāi)探測的對(duì)象有剩余電流和溫升，對(duì)應(yīng)有剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。
（1）剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以長期不間斷地實(shí)時(shí)監(jiān)測線路剩余電流的變化，隨時(shí)掌握電氣線路或電氣設(shè)備絕緣性能的變化趨勢，剩余電流過大時(shí)及時(shí)報(bào)警并指出報(bào)警部位，便于查找故障點(diǎn)，真正對(duì)電氣火災(zāi)具有預(yù)警作用。可以說剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器真正做到防微杜漸、防患于未然，能有效減少因漏電發(fā)生的火災(zāi)，是早期電氣火災(zāi)監(jiān)控的主要手段，得到了國內(nèi)外的一致認(rèn)可和大量推廣。

（2）電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是采用檢測電氣線路剩余電流手段進(jìn)行電氣火災(zāi)監(jiān)控的系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，本系統(tǒng)與剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD）配套使用，剩余電流動(dòng)作保護(hù)器一般安裝在負(fù)載終端，主要用于人身觸電時(shí)及時(shí)切斷電源，防止電擊事故發(fā)生，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)安裝在配電室和配電箱處，實(shí)時(shí)檢測供電線路干線、次干線的剩余電流，如超過剩余電流報(bào)警值立即發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提示檢修，主要用于預(yù)防漏電引起的電氣火災(zāi)。兩者配合可構(gòu)成對(duì)漏電“整體監(jiān)測、局部跳閘”的完整防護(hù)體系。對(duì)切斷整體或干線電源而造成大面積停電，可能導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失及不良社會(huì)影響的場所，不適合安裝剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，而應(yīng)當(dāng)安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。

??剩余電流探測原理

所謂剩余電流是指流過電氣線路三相電流瞬時(shí)值的矢量和（用有效值表示），也稱漏電流。探測器的傳感器為零序電流互感器，零序電流互感器探測剩余電流的基本原理是基于基爾霍夫電流定律即流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流的代數(shù)和等于零，即ΣI=0。在測量時(shí)，三相線A、B、C與中性線N一起穿過零序電流互感器，通過檢測三相的電流矢量和，即零序電流I0，I0=IA+IB+IC。在線路與電氣設(shè)備正常的情況下（對(duì)零序電流保護(hù)假定不考慮不平衡電流，無接地故障，且不考慮線路、電器設(shè)備正常工作的泄漏電流），理論上各相電流的矢量和等于零，零序電流互感器二次側(cè)繞組無電壓信號(hào)輸出。當(dāng)發(fā)生絕緣下降或接地故障時(shí)的各相電流的矢量和不為零，故障電流使零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，二次側(cè)繞組感應(yīng)電壓并輸出電壓信號(hào)，從而測出剩余電流?？紤]電氣線路的不平衡電流、線路和電氣設(shè)備正常的泄漏電流，實(shí)際的電氣線路都存在正常的剩余電流，只有檢測到剩余電流達(dá)到報(bào)警值時(shí)才報(bào)警。

??電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警原理

電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備與多個(gè)電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器通過CAN總線構(gòu)成一個(gè)完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備通過CAN網(wǎng)絡(luò)向探測器發(fā)出各種命令，探測器主動(dòng)實(shí)時(shí)上報(bào)探測器的狀態(tài)信息（報(bào)警、故障、剩余電流數(shù)值等），當(dāng)電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測到異常信息時(shí)，進(jìn)行聲光報(bào)警并顯示相應(yīng)信息和信息類型。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB14287-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》以及相關(guān)規(guī)范《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法》(暫行規(guī)定)，則電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成應(yīng)包括：電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器以及測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器等三個(gè)最基本產(chǎn)品種類所組成。其中，剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器又由監(jiān)控探測器和剩余電流互感器(分對(duì)插式、閉合式兩種)所組成；測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器由監(jiān)控探測器和測溫傳感器所組成。

剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層組成。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如左圖所示：各電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入通訊服務(wù)器，然后通過五類線TCP/TP協(xié)議進(jìn)入工業(yè)交換機(jī)，然后通過光纜到達(dá)監(jiān)控主機(jī)。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)組成圖

a)現(xiàn)場設(shè)備層主要是連接網(wǎng)絡(luò)中用于電參量采集測量的各類型的儀表和保護(hù)裝置等，也是構(gòu)建該監(jiān)控系統(tǒng)必要的基本組成元素。不僅肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任，同時(shí)也是執(zhí)行后臺(tái)控制命令的終端。

b)通訊控制層主要是由通訊服務(wù)器、接口轉(zhuǎn)換器件及總線網(wǎng)絡(luò)等組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，不同的接口轉(zhuǎn)換器件提供了RS232、RS422、RS485、SPABUS等及以太網(wǎng)等各種接口，組網(wǎng)方式靈活，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)等類型的組態(tài)網(wǎng)絡(luò)。通訊服務(wù)器主要用于直接對(duì)現(xiàn)場儀器儀表轉(zhuǎn)達(dá)上位機(jī)的各種控制命令，并負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場儀器儀表回送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分類和存儲(chǔ)等工作，如電壓/電流等電參量、輸入開關(guān)量狀態(tài)、修改儀表內(nèi)部參數(shù)或各種控制繼電器斷開/閉合的操作命令等；微機(jī)保護(hù)裝置主要是為保證上位機(jī)的正常工作，避免網(wǎng)絡(luò)中不穩(wěn)定信號(hào)對(duì)其造成的干擾或破壞；接口轉(zhuǎn)換器件則是由于現(xiàn)場儀表或其它系列的裝置與上位機(jī)的通訊接口存在差異，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換方可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

c)管理測控層是針對(duì)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的管理人員，該層直接面向用戶。該層也是系統(tǒng)的最上層部分，主要是由電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)軟件和必要的硬件設(shè)備如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、UPS等。其中軟件部分具有良好的人機(jī)交互界面，通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議讀取前置機(jī)采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)經(jīng)過計(jì)算處理，以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運(yùn)行狀況，并可接受管理人員的操作命令，實(shí)時(shí)發(fā)送并檢測操作的執(zhí)行狀況，以保證供用電單位的正常工作。

??七、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

??電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)其基本原理是，當(dāng)電氣設(shè)備中的電流、溫度等參數(shù)發(fā)生異?；蛲蛔儠r(shí)，終端探測頭(如剩余電流互感器、溫度傳感器等)利用電磁場感應(yīng)原理、溫度效應(yīng)的變化對(duì)該信息進(jìn)行采集，并輸送到監(jiān)控探測器里，經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換、CPU對(duì)變化的幅值進(jìn)行分析、判斷，并與報(bào)警設(shè)定值進(jìn)行比較，一旦超出設(shè)定值則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)也輸送到監(jiān)控設(shè)備中，再經(jīng)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)一步識(shí)別、判定，當(dāng)確認(rèn)可能會(huì)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，監(jiān)控主機(jī)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，點(diǎn)亮報(bào)警指示燈，發(fā)出報(bào)警音響，同時(shí)在液晶顯示屏上顯示火災(zāi)報(bào)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(jìn)行檢查處理，并將報(bào)警信息發(fā)送到集中控制臺(tái)。