空氣采樣早期煙霧探測在配電系統中的應用

+郭建明

摘要：現代化的電力設施對設備精度的要求越來越高，對防火的要求也在不斷提高，傳統的防火系統已經不能適應現代的發展，先進的早期煙霧探測系統的應用已成為必然趨勢。通過對空氣采樣煙霧探測系統的性能和工作原理進行分析，重點討論了該系統在配電系統中的具體應用。

關鍵詞：火災預警；配電系統；感煙探測；應用

中圖分類號：TM764文獻標識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）09－0052－02

1空氣采樣煙霧探測系統的工作原理

從目前情況來看，空氣采樣煙霧探測系統在火災預警方面的技術比較成熟。該系統的工作原理是利用光散射技術對預警空間的煙霧粒子進行有效探測。具體過程是先對預警空間進行管網鋪設，然后啟動抽氣泵進行工作，在管網中形成穩定的氣流，通過預設在管網上的氣孔進行空氣樣本采集。同時，對采集到的樣本進行過濾，去除較大的灰塵顆粒，并輸送到測量室進行檢測。在測量室內，由傳感器作用在穿過測量室的反射鏡中心孔上，并接受激光發射裝置發射的激光光束照射。如果采集的空氣樣本中含有煙離子，激光光束會因為受到煙離子的作用而向前散射，經前方設置的反光鏡反射至激光接受器。經過系統對散射光信號脈沖數的對比測算，得出采集樣本中的煙離子量。如果這一數值高于設定的報警閥值，則探測系統會在監測顯示器上顯示出與之對應的不同級別的報警信號。

2火災特征和防火意義

2.1配電系統的火災特征

配電系統易燃物品數量大、種類多。由于輸、配電技術的迅速發展，現代配電系統配置了大量高精度的設備、儀器以及與這些設備、儀器相連接的各種線纜。這些設備的外殼和外套都是易燃材料，一旦發生火災，后果不堪設想。

配電系統發生火災的原因復雜，危害多樣。例如，配電室內的火災可能由多種原因引發：①配電室的電力系統包括電源、電池、備用電機供電線路故障等；②配電室的空調照明系統故障；③電力設備內部線路故障。一旦發生火災，由于這些特殊材料燃燒時產生的腐蝕性氣體，會對設備造成永久性損害。

在現代配電系統中，空調設備的應用給火災預警帶來很大的困難。由于現代配電系統對環境的要求十分嚴格，所以，空調系統被廣泛應用。由于空調系統的連續運行，使得煙霧濃度被稀釋，不易達到傳統探測系統的報警閾值。同時，當火災發生時往往無法準確報告火源的位置。

2.2配電系統防范火災的重要意義

隨著國民經濟的迅速發展，電力設施已經成為最重要的基礎設施之一，與我們的生活和工作息息相關。如果一些關乎國民經濟的關鍵部門和關乎民生的關鍵行業發生電力中斷事故，帶來的損失將是難以估量的。同時，由于電力設備的科技含量越來越高，其價值也越來越高，一旦發生火災，電力設備損毀造成的損失是十分嚴重的。因此，對電力設施尤其是易發生火災的配電系統進行火災防范是十分重要的。

3基于VESDA煙霧探測系統在配電系統中的應用

3.1先進性和優越性

3.1.1高靈敏度和高可靠性

由于采用了現代科學技術成果和精確的數值計算預報方

對電力系統負荷、季節氣候和電力設備檢修情況，調度人員要有較高的專業素質，并做好事故預防措施，這樣能夠提高對安全風險的控制能力。另外，電力調度人員還需要做好安全事故信息的收集工作，熟悉電力系統的運行模式和事故發生時的天氣狀況，對基礎信息進行有效分析，進一步得出造成事故發生的條件，同時要對電力調度設備、安全裝置動作情況加強保護力度，這對鑒定人員分析事故現場有很大的幫助，從而找出事故發生的原因。以上這些都是電力調度人員必須要學的知識，通過分析數據來獲得經驗，從而對電力調度中的安全風險進行更為有效的控制。

4結束語

對電力調度安全風險的控制來說，要想增強安全事故的處理能力，就要結合現在所掌握的信息對事故進行分析。電力調度工作的重點是將設備監控和電網調度整合在一起，并以此為基礎實現調控一體化管理。調控一體化的主要職能是有效增強電網的監控職責，另外，在電網信息上要改變以往信息被動者的形勢，成為信息觀測者。與以往相比，電網調度安全運行在很大程度上提高了要求。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕

Control in the Power Regulation on Security Risks and Countermeasures

Lin Xiaoming, Lan Youren

Abstract: Through the power of regulating the safety of malpractice and risk factors were analyzed and discussed, and effective countermeasures. This has great practical significance to the safe operation of grid scheduling.

Key words: power scheduling; safety risks; control; measures

法，使這種探測系統比傳統的報警系統在精度上提高了1 000倍以上。此外，這一系統采用的是不同于以往的被動接受煙霧的形式，而是采用主動取樣探測的方式，這些都使系統的靈敏度得到了極大的提高，因此，系統的誤報率幾乎為零，做到了預警結果的準確、可靠。

VESDA煙霧探測器具有極高的靈敏度，并且可以根據實際情況進行精度調節。在配電室內發生火災時能及時發現、準確預報，甚至是電纜層間的電纜由于線纜過載造成的外皮軟化產生的微小煙霧也能夠被VESDA煙霧探測器及時捕捉到?；赩ESDA的煙霧探測系統一般采用四級報警模式，不同級別的報警閾值可以根據用戶環境的不同靈活設置。由于分級設置和系統探測的高靈敏度，當有火情發生時，在沒有可見煙出現之前就可以進行早期預警，為及時處置火災贏得了寶貴的時間，從而能夠最大限度地保護電力設備和電力中斷給用戶帶來的影響。因此，相比傳統的預警系統起擁有巨大的優勢。

3.1.2自動化和智能化

VESDA空氣采樣煙霧探測系統的自動化和智能化水平得到了極大提升，主要體現在以下三個方面：①自動調節功能。這一探測系統能夠根據所處的不同環境進行精度的自我調節，根據采集到的不同環境數據調節系統探測的靈敏度，以達到不同用戶對探測精確度的要求，從而達到良好的探測效果。②系統可以進行自動比較。空氣采樣煙霧探測系統有延時報警功能，如果檢測數值突然超過報警數值，可以進行延時報警，當監測數據穩定時再發出警報，從而降低環境突變造成誤報的情況。③VESDA煙霧探測器的探測方式為主動空氣采樣探測，即采用氣泵連續不斷地把監測區的空氣進行抽樣，并輸送到檢測室進行檢測。這種方式的優點在于系統的探測結果和時間不受探測空間氣流的影響，特別適合于配電室這種有空調的地方使用。

3.2基于VESDA煙霧探測系統的安裝方式

采樣管網一般采用阻燃管，采樣孔打在阻燃管上，管路安裝形式十分靈活。基于VESDA煙霧探測器的空氣采樣探測系統的安裝形式可分為以下三類。

3.2.1標準采樣方式

探測管網安裝最基本的方式是標準采樣方法。這種采樣方法可應用于配電室內的吊頂、地板、機柜內、機柜上和電纜槽內，現主要介紹以下三種采樣方式：①配電室天花板下普通采樣。采樣傳輸管直接安裝在天花板下，采樣管和吊頂之間保持20～80 mm，最大間距為9 m。②室內天花板下懸掛式采樣。這種方式適用于配電室內空調系統運行時室內空氣大量流動的情況下。由于室內的空氣流動形成了獨立的氣流層，它阻礙了空氣對流，煙霧不易到達天花板上的采樣點，因此，采樣管必須安裝在煙霧能夠到達的地方。③地板下采樣。電纜層間常采用這種安裝方式。將采樣管固定在地面或支柱上，常用于監視地板下有大量電纜的場所。

3.2.2毛細管采樣方式

這種采樣方法具有靈活性和隱蔽性，因此，它能夠伸入設備內部采樣。這種方式的采樣孔一般設在毛細管的末端，孔徑2 mm左右，此種毛細管采樣主要有以下幾種形式：①毛細管機柜內采樣。這樣做的目的是為了保護配電機柜內的各種設備，對機柜內的各種設備因過熱而產生的煙霧提供最早的警報。由于這種方式采樣的空間狹小，因此，要在機柜內進行。②將采樣主管埋設在配電室地板下，毛細管在設備后部穿過并懸掛在機柜上方進行采樣。這種設計方式可以充分照顧到室內的美觀。③在配電室天花板下進行采樣時，將采樣主管埋設在天花板內，各個采樣點再用毛細管與主采樣管連接，這樣既可以節省室內空間，又可以達到美觀的效果。

3.2.3回風采樣方式

如果配電室的空氣流速較大，可以在空調或其他通風設備的回風口處布設采樣管。因為在室內空氣流通過程中，空氣會由回風口返回，在這個位置布設采樣管網就能夠對整個配電室內的煙霧變化進行探測。

由于這種采樣方式比較復雜，因此，只適用于空氣流速較大的室內環境中。這種方式的好處是投入較低而保護面積較大。采樣孔可以根據回風口的寬度進行設置，一般5～8個即可。此外，還可以在回風口的柵板前方90～150 mm處設置采樣管，并在氣流方向設置采樣點。

4應用

某鞋廠用電容量為16 000 kVA，由于制鞋生產線上要保持恒溫狀態，所以用電負荷很大。供電方式是由兩路10 kV電源供8臺2 000 kVA變壓器；2個低壓主配電房分別由四路變壓器進線和三個母聯連接成系統，發電機電源是由4臺800 kVA發電機組并機供電，輸出到22個車間配電房。采用毛細管機柜內采樣方式安裝配置并入到自動監控系統，安裝費用成本為10多萬元。由于該廠部分車間生產任務重，偶然會超負荷用電，造成柜內過熱會產生煙霧，VESDA煙霧探測器通過開放Modbus協議傳輸信號給監控系統，監控可以及時將安全隱患排除，避免鞋廠電力設備損壞和停產造成的經濟損失。

5結束語

隨著科學技術的不斷發展，電力設備的先進性不斷提高，設備的價格也越來越高。同時，全社會對供電連續性和穩定性的要求也越來越高。因此，電力設施尤其是配電系統對火災預警的要求也在不斷提高，傳統的預警系統已經不能滿足要求?？諝獠蓸訜熿F探測技術在配電系統的普及、應用是必然的發展趨勢。本文對這一系統的工作原理、先進性和在配電系統中的具體應用進行了簡要分析，希望對提高電力設施配電系統的火災預警水平有所幫助。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕

Early Air Sampling Smoke Detection in Distribution System

Guo Jianming

Abstract: The modern power facilities on the increasingly high demand for precision equipment, fire safety requirements are also rising, the traditional fire protection systems can not adapt to modern development, the application of advanced early warning smoke detection system has become an inevitable trend. Through the performance and working principle of air sampling smoke detection system is analyzed, focusing on the specific application of the system in the distribution system.

Key words: fire alarm; distribution system; smoke detection; application