電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)探討

陸少瑋 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230032）

1 引言

根據(jù)我國公安部消防局所統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看，電氣火災(zāi)在各類火災(zāi)中已經(jīng)占據(jù)了主要的地位。從2011年到2016年為止，我們國家的電氣火災(zāi)數(shù)量約為52.4萬起，2017年電氣引發(fā)的火災(zāi)也有7.4萬起。我們可以看到，電氣火災(zāi)的數(shù)量驚人，而電氣火災(zāi)造成的損失更是不可估量。火災(zāi)造成人員的傷亡有數(shù)千人，而經(jīng)濟損失更是高達100多億元[1]。

面對如此殘酷的數(shù)據(jù)，人們必須給予高度的重視。因此，如何減少電氣引發(fā)的火災(zāi)成為了人們關(guān)注的重點。我們需要找到合理有效的方法，不僅在火災(zāi)發(fā)生的時候能及時采取措施、迅速將火撲滅，更重要的是能在火災(zāi)發(fā)生前就及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，這樣才能從根本上解決電氣火災(zāi)，最大程度上的減少損失，保護人們的生命財產(chǎn)安全。

2 電氣火災(zāi)起因及措施

2.1 電氣火災(zāi)的起因

電氣起火的原因有很多，例如：線路或設(shè)備的短路、電流負載過大、電路中有接觸不良以及漏電現(xiàn)象等等。根據(jù)它們的主要表現(xiàn)型式可以歸納為兩種：一種稱為突發(fā)性故障，另一種稱為漸變型故障。突變性故障包括短路和雷擊這兩種情況，其中短路又分為相間短路和金屬接地型短路，這兩者分別占據(jù)一半的比例；漸變型故障包括了溫度過高、超負荷、漏電等情況。如果這些情況不能及時的發(fā)現(xiàn)并解決，就會由“漸變型”發(fā)展成“突變型”，并且不可逆轉(zhuǎn)。在漸變型故障發(fā)展的過程中，電能的釋放出現(xiàn)異常，剩余電流（也稱為泄漏電流）增加，相應(yīng)的會導(dǎo)致溫度增加或者有電弧產(chǎn)生[2]。即使漏電電弧只有幾百毫安，但是其產(chǎn)生的溫度能達到幾千攝氏度以上，會輕易的將其周圍的物體引燃，從而引發(fā)火災(zāi)。

2.2 電氣火災(zāi)的應(yīng)對措施

對于電氣火災(zāi)，目前主要有兩種應(yīng)對措施。一種是采用火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，這種系統(tǒng)針對的情況是火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生，通過報警，讓人們能及早的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并采取相應(yīng)的手段，將火災(zāi)及時的控制并最終撲滅，屬于一種應(yīng)急措施，但是火災(zāi)報警系統(tǒng)無法從根本上阻止電氣火災(zāi)的發(fā)生，只能盡可能的減小火災(zāi)發(fā)生所造成的損失。第二種則是采用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，這種系統(tǒng)屬于一種預(yù)防措施，通過監(jiān)控和判斷，當存在隱患時能夠及時的提醒人們發(fā)現(xiàn)，從源頭避免電氣火災(zāi)的發(fā)生及造成相應(yīng)的損失。這兩種系統(tǒng)對于電氣火災(zāi)都有重要的作用，相互獨立，不可取代。

3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

3.1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的原理

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過對檢測對象的剩余電流以及溫度等數(shù)值進行監(jiān)測和分析，從而能夠預(yù)判是否存在險情，在前期就能阻止火災(zāi)的發(fā)生。整個系統(tǒng)采用了電子、網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的綜合運用，借助通信技術(shù)形成網(wǎng)絡(luò)，探測器等電子技術(shù)會實時的監(jiān)測整個電路的數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)匯集到主機記錄并分析[3]，一旦發(fā)現(xiàn)電路中存在隱患，能及時的報警，提醒人們做出判斷及措施。因此，通過電氣火災(zāi)系統(tǒng)全方位的監(jiān)控，可以及時發(fā)現(xiàn)問題并處理，在前期就能扼制火災(zāi)的發(fā)生，從而保障人們的生命和財產(chǎn)安全。

3.2 電氣火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)的組成

電氣火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)主要由兩部分組成，分別為電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。其中，監(jiān)控設(shè)備即為系統(tǒng)的主機設(shè)備，其主要作用就是對整個系統(tǒng)進行管理和控制，以及將探測器監(jiān)測的數(shù)據(jù)收集、保存和分析，并且主機也具備輸出命令的功能，通過總線，主機設(shè)備向探測器發(fā)出一系列的指令。當監(jiān)測到異常數(shù)據(jù)時，這些數(shù)據(jù)會被采集到監(jiān)控主機設(shè)備并加以分析，如果主機設(shè)備確認該數(shù)值超過正常范圍時，將會發(fā)出警報信息，工作人員根據(jù)警報，會及時的到相應(yīng)的地點進行確認處理。

而電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，是整個系統(tǒng)的下層單元，它的主要作用是采集數(shù)據(jù)，受到主機設(shè)備的控制，并將采集到的數(shù)據(jù)反饋給監(jiān)控設(shè)備。目前，電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的類型主要有以下幾種：測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器以及測量熱解粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器[4]。下面分別對這幾種主要的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器進行探討分析。

3.2.1 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器

剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器主要是通過監(jiān)測線路中存在的剩余電流的情況，通過監(jiān)測的數(shù)值來判斷是否有不好的剩余電流產(chǎn)生[5]。這種探測器通常會監(jiān)測整個線路的日常情況，一旦線路中存在剩余電流，會做出相應(yīng)的警報，便于人們及時做出反應(yīng)，排除故障。除此之外，當線路中電纜老化或設(shè)備進水時，也很容易導(dǎo)致整個線路中剩余電流的增大。一旦發(fā)出警報，相關(guān)人員要立刻采取措施，從而有效的防止火災(zāi)的發(fā)生。工作人員要熟知剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的工作原理及其使用辦法，這樣才能科學(xué)有效的將該探測器安裝到正確的位置。與此同時，我們也要考慮電流自然泄漏這種情況的發(fā)生，明確需要保護的范圍，使探測器的功能得以有效的發(fā)揮，對于探測器安裝的數(shù)量也要有科學(xué)的安排。

3.2.2 測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器

測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器主要監(jiān)控電路中連接部位。這種監(jiān)控探測器又分為兩種：接觸式探測器、非接觸式探測器。在線路的連接處有可能出現(xiàn)電阻增大和過窄等現(xiàn)象，這樣會引起線路溫度的升高，當溫度達到一定程度，有可能會引燃周圍的物體，從而導(dǎo)致火災(zāi)事故的發(fā)生。相關(guān)工作人員要根據(jù)實際具體的情況，合理的選擇探測器。通常情況下，線路中溫度最容易升高的部位，就是線路中的接頭處，由于線路的接頭處大多都位于配電箱內(nèi)，因此測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器設(shè)置在配電箱中的情況居多[6]。

3.2.3 故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器

故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器一般會設(shè)置在線路的末端進行監(jiān)控。一般來說，電線的末端會與電器設(shè)備相連接。在末端部位會容易出現(xiàn)電阻過大、負載過大，從而導(dǎo)致溫度升高；以及電線絕緣損壞或接觸不良，從而引發(fā)電弧性放電[7]。這些情況都能夠引起火災(zāi)的發(fā)生。因此，為了監(jiān)測并保護線路末端連接部位，工作人員會采取相應(yīng)的措施，即在此處裝設(shè)故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，一旦發(fā)生異常情況，故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器會及時的發(fā)出警報，工作人員接到報警后，能夠準確快速的采取行動，排除故障，阻止電氣火災(zāi)的發(fā)生。

3.2.4 測量熱粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器

測量熱粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器主要對溫度進行監(jiān)控。當用電系統(tǒng)或者某些電氣元件的溫度升高出現(xiàn)異常現(xiàn)象時，該探測器就會察覺異常現(xiàn)象，當溫度超過一定范圍時，探測器就發(fā)出警報，從而提醒相關(guān)的工作人員。這樣可以讓工作人員及時的了解情況和出現(xiàn)異常的地方，并采取措施將隱患排除，在初期階段就阻止火災(zāi)的發(fā)生。在一些危險電器存放的場所，通常需要安裝測量熱粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。當然，相比于其他的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，測量熱粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的設(shè)置要求和標準比較低。

4 小結(jié)

總的來說，當今社會使用電器的數(shù)量越來越多，電子設(shè)備已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠帧６S著用電量的增多，電氣火災(zāi)是人們無法避免要面對的一個問題。電氣火災(zāi)已經(jīng)給我們的生命和財產(chǎn)造成了嚴重的損失，因此電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的重要性是不言而喻的。借助電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，我們可以對電氣火災(zāi)進行預(yù)判和事前處理，理論上可以從根源上阻止電氣火災(zāi)的發(fā)生。為了確保電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測、分析及判斷的準確性，我們要不斷的開發(fā)并完善新產(chǎn)品，提高電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，才能真正的有效預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生，保護好人們和國家的生命財產(chǎn)安全。