簡析電氣檢測技術在消防工作中的應用

武強 姜昆

摘 要：電力系統安全運行是確保我國經濟不斷持續發展的一大命脈，各類電氣設備在日常生產、生活中更是被廣泛使用。而電力設備可靠性是確保電力系統安全的重要手段。隨著用電量的持續增加，超高壓、大機組、大電網不斷涌現，給電力設備的正常工作帶來了巨大的挑戰。在電氣設備和線路運行中，極易釀成火災。因此，對電氣線路和設備本身進行消防安全檢測，在防火安全檢查中，對電氣嚴重程度和火災隱患的存在部位進行判定，采取措施，及時排除隱患。做好配電線路的檢修工作。針對電氣火災或電氣事故發生的基木特點進行有效的電氣檢測工作，是防護和減少電氣火災事故發生的一個重要方法?？梢杂行У胤辣群蜏p少電氣火災的發生。

關鍵詞：電氣火災原因;紅外檢測;技術原理;消防應用

（一）電氣火災原因分析

電氣火災是因電能引起火源而發生的。其直接原因主要是短路、電弧、電火花、漏電、接觸電阻過大、過負荷等，造成高溫發熱，并引燃周圍可燃物釀成火災。

1.短路

在電氣線路上，由于各種原因，電勢不同的兩點相接或相碰，產生電流突然增大的現象。由于短路同路中的電流很大，在短路點上極易產生強烈的電火花和電弧，導線的金屬導體容易出現剝蝕缺損或者熔化等痕跡，這種強烈的短路電弧和熔化的高溫金屬都能引起可燃物質燃燒。通過短路回路電流的導線，由于極短的時間內發熱量很大，甚至會引起短路同路中的導線的絕緣層迅速燃燒，并能引起導線附近的可燃物燃燒，從而造成火災。

2.電火花和電弧

電火花是電極間放電的結果，大量密集的電火花便構成了電弧。電弧的溫度最高可達3000QC以上，電火花和電弧容易引起可燃物質燃燒或爆炸，引起火災。

3.漏電

有一些電氣設備或者電線的電火花能夠成為火災的著火源，這是因為這些電氣設備或者電線的絕緣能力較差，在大地與導線之間，以致導線之間或導線與大地間有微量的電流通過，漏電的電火花能成為火災的養火源。

4.接觸電阻過大

由于接觸不良，在用電設備連接的地方，例如在電源線的連接處和電源線與開關、保護裝置及較大的用電設備連接的地方，使接觸部位的局部電阻過大。在有較大電流通過電氣同路，并遇接觸電阻過大時，在其局部范圍會產生極大的熱量，可以使金屬變色甚至熔化，并引起電氣線路的絕緣層、附近的可燃物及積落的可燃粉塵著火，引起火災[1]。

5.過負荷

過負荷指導線中通過的電流量超過安全電流值。由于通電導線本身具有電阻，流經電流時就會發熱，通過電流量越大，發熱量就越大，導線絕緣層溫度就越高。 在導線的絕緣層上，一旦絕緣導線的溫度超過最高允許工作溫度，導線的絕緣層就會加速老化，甚至發生燃燒，引起火災事故。

綜上所述，電氣火災的諸多原因都有共同的特點：①發熱部位引燃周圍的可燃物;②電能轉變成熱能，在故障點或發熱點處產生高溫，或者產生瞬問高溫。因此，為了達到預防和減少火災事故的目的，對電氣線路或設備上出現的故障點，可以利用一定的技術檢測手段，例如紅外檢測技術，進行查找并及時消除。以達到預防和減少火災事故的目的。

（二）紅外技術的發展和現狀

隨著科技進步，制作工藝的發展，紅外探測儀尤其紅外熱像儀越來越便捷，功能越來越強大，相應的技術規范和紅外診斷故障判斷標準也制定出來。各發達國家普遍推廣這種診斷技術。

紅外檢測技術可以在不破壞設備真正發熱分布的狀態下檢測設備在運行期間的發熱狀況，可以拍攝到設備真實的溫度分布圖譜，通過橫向、縱向以及相同或不同部位之間進行的詳細分析對比，對設備故障的發展演變起到預判作用，能及時處理缺陷，將損失降到最低。將紅外技術引入到配電線路的檢測后，大大提升了檢測效率，降低了測量誤差。紅外技術在配電線路狀態檢修中的大量廣泛的應用。現代紅外技術日新月異，在國內外電力行業都受到極大關注和重視，在目前的電力系統狀態檢修領域逐步得到推廣[2]。

（三）紅外檢測技術

1.紅外測溫原理

紅外測溫也可稱作為被動紅外接收技術，其工作原理為：由于電磁波是位于無線電波與可見光之間的頻譜，其典型特征是能夠承載物體的特征信息。自然界中凡是溫度高于絕對零度（-273℃）的物體，隨時隨地都在向外輻射紅外線，紅外線輻射是自然界中廣泛存在的電磁波輻射之間。按照波長長短，可以分為近紅外、中紅外、和遠紅外。通過光電紅外探測器對紅外線進行采集，獲取的紅外線功率信號轉變為電信號，電信號再轉變為實際的溫度值，最終在紅外測溫器上顯現出來。也這是基于這一有點，紅外測溫技術被廣泛運用在溫差以及熱差的環境中。

2.紅外熱成像原理

紅外熱成像是通過紅外探測器等元件接受被測物體的紅外輻射能量，然后將獲取到的能量轉移到光敏元上。再通過分光探測器，將光敏元上的紅外輻射能量轉換成為電信信號。最終，通過放大、處理等手段，將電信信號轉換成為紅外熱像圖。紅外熱成像儀主要包含紅外探測器、光學成像物鏡、光敏元、光機掃描機構等元器件。轉換后的紅外熱像圖熱分布場與物體表面溫度分布相吻合，同時為了更加有效的判斷被測目標物體的溫度變化，通過對比度的控制、圖像亮度調整等方法，讓圖像清晰度提高，呈現出立體感，以提升紅外熱成像的檢測效果。

3.紅外測溫技術的優勢

其優點如下

（1）所需要的人力成本較低。紅外測溫技術會實現24小時不間斷掃描成像，最終的檢測結果是實時的、可靠的、直觀的。而傳統的檢測技術需要巡邏人員使用手持設備進行檢測，不僅僅采集到的數據是瞬態的，也浪費了大量的人力成本。

（2）應用紅外測溫技術在線監測，能夠讓系統在不停電的情況下進行系統的在線檢測。無需對系統做任何的設定，可以了解到設備的真實運行狀態，因而紅外測溫技術具有其它檢測技術無法比擬的優點[3]。

（3）能夠為檢修決策提供參考。通過紅外測溫技術，能夠反映出系統存在的故障、故障發生的原因、給系統造成的損失等。以便讓檢修人員做出檢修決策。

（四）紅外檢測技術在消防工作中應用

紅外檢測技術在消防工作中，可用于發現從閃燃和回流的氣體。消防人員可以借助紅外熱像儀，很容易的發現閃燃和回流。紅外熱像儀對熱敏感的這一獨特功能，消防隊員可以充分利用來有效地保護自己，在消防搶險中提高滅火效率。

消防人員開門前，對于逃逸出的蒸汽可以使用紅外熱像儀進行觀察，若流速較慢，則說明此時的溫度大約是100-200℃之間，威力并不是太大。若由于房間里的聚合物開始燃燒，當溫度上升到200℃后，房間內的壓力就會上升，可以看到外逸的例如苯酚，包含著酚類聚合物的氣體。有時溫度會上升到4000C蒸汽流速加快，壓力也不斷增大，有越來越多的氣體外逸。此時如果打開門，火勢便會越來越大，這是因為通過打開的門新鮮的氧氣被吸入到房間里[4]。在大約500℃時，產生其他烴，例如碳化氫類的化合物，并接近閃燃。接近600℃時，閃燃的第一個跡象便是第一道火焰沖出房間。

結語

紅外檢測技術是通過非接觸式的紅外在線檢測技術以及熱成像技術對設備運行情況進行在線檢測。通過在線監測，能夠實時收集設備運行參數，發現設備潛在或者己經存在的故障，并能夠制定檢修策略。通過紅外檢測技術的應用，逐步推廣電氣檢測在消防工作中的應用范圍。將電氣檢測工作納入安全評估體系之中，逐步在重點單位、公眾聚集場所、易燃易爆場所、開業前消防安全檢查、工程驗收中推廣應用。

參考文獻

[1]楊坤、楊霖.關于供電接地系統防火安全性能的探討[J].消防技術與產品信息

[2]田裕鵬.紅外檢測與診斷技術[M].北京：化學工業出版社

[3]黃沛.紅外熱像技術在建筑土程中的應用[J].廣東汕頭大學

[4]李杰明，陳作兵，容亮，等.電力設備狀態檢修的探討[J].廣西水利水電