淺談電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)與電氣火災(zāi)預(yù)防
李茫茫
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要：本文通過對我國當(dāng)前的電器火災(zāi)的防控形勢情況和電氣火災(zāi)產(chǎn)生理由及電氣火災(zāi)預(yù)防的辦法等內(nèi)容進(jìn)行深入剖析，提出在配置合理電氣火災(zāi)的監(jiān)控系統(tǒng)的同時需要格外重視剩余電流監(jiān)控探測器功能的擴(kuò)大化方面的問題，在對電氣火災(zāi)的監(jiān)控技術(shù)方面進(jìn)行應(yīng)用。在日常生活和生產(chǎn)中，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)要在人類生活及生產(chǎn)正常的前提下進(jìn)行應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:電氣火災(zāi)；監(jiān)控；預(yù)防；剩余電流；故障電弧探測器；電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器
1電氣火災(zāi)的防控形勢
伴隨現(xiàn)代科技水平猛速發(fā)展，社會以及國家城市化發(fā)展的腳步正在飛快邁進(jìn)。在這過程中，電能是非常重要的能源，可以說當(dāng)今社會根本離不開電，人類根本離不開電，人類對電的利用率每年都成增加趨勢。因此在生活和生產(chǎn)中如何能既安全又規(guī)范地用電顯得相當(dāng)重要。隨著人類用電意識的增高，不規(guī)范用電造成的危險事件每年都在減少，然而電氣故障造成的火災(zāi)數(shù)量每年都在增多，特大火災(zāi)事故也頻頻發(fā)生，每年全國關(guān)于電氣火災(zāi)發(fā)生的數(shù)量逐步減退，電氣火災(zāi)儼然成為了當(dāng)今社會聚焦的熱點(diǎn)話題，根據(jù)官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在2018年全國的火災(zāi)共有23.7萬起，傷亡人數(shù)達(dá)到了2205人，截止到2019年年底全國的火災(zāi)共有23.3萬起，傷亡人數(shù)達(dá)到了2172人，北京“11·18”火災(zāi)事故、天津“12•1”重大火災(zāi)事故、山東臨沂金譽(yù)石化爆炸事故、浙江天臺縣“2·5”重大火災(zāi)事故等。電氣火災(zāi)不但使人們?nèi)罕姷呢敭a(chǎn)受到損失還使人們?nèi)松戆踩艿絺1]。火災(zāi)電氣的頻繁發(fā)生離不開日常的安全隱患排查，為了避免電氣火災(zāi)的發(fā)生，消防以及控制已經(jīng)成為最為重要的安全工作。
2電氣火災(zāi)發(fā)生的原因分析
電氣線路出現(xiàn)問題往往會導(dǎo)致電氣裝備的短路、短接、漏電、電流過大，這些故障都可以引起過熱起火，引起火災(zāi)。從事故火災(zāi)的變化角度來看一般有大類，一種為漸變型，一種為突變型。如果漸變型故障沒有得到及時處理，將會逐漸會發(fā)展成為突變型故障，并且轉(zhuǎn)變形勢是不可逆的，一旦出現(xiàn)，后果嚴(yán)重，因為在轉(zhuǎn)變成突變型故障過程中會出現(xiàn)電能的非正常釋放，伴隨著泄漏電流的增高，造成接線端子等地方溫度的上升，同時還會產(chǎn)生故障電弧，在這些因素的共同作用下，會造成故障點(diǎn)溫度迅速增高。產(chǎn)生的故障電弧的溫度可以達(dá)到上千度，大大超過了電氣周圍可燃物的燃點(diǎn)，最終導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。
3現(xiàn)有電氣火災(zāi)的預(yù)防措施
3.1利用常規(guī)防護(hù)電器監(jiān)控電氣故障
電氣火災(zāi)是一種非常難以控制的火災(zāi)類型，在電氣周圍應(yīng)該經(jīng)常預(yù)防才能避免電氣火災(zāi)的發(fā)生，人們在使用電器時倡導(dǎo)應(yīng)用過負(fù)荷防護(hù)電器、過電流防護(hù)電器、短路防護(hù)電器、剩余電流動作保護(hù)器等作為常規(guī)防護(hù)電器，定期檢查電路以及電器設(shè)備，對電器故障及時究其原因，并及時處理，立即排除電氣故障。突發(fā)性故障可以通過突變事故檢測及時有效的將電氣設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行預(yù)測，可以大大降低此類電氣故障導(dǎo)致電氣火災(zāi)的概率。但值得一提的是，相間或者線間端子或者線路相間或線間端子或線路緩慢引起溫度增高的情況，還有因泄漏電流慢慢升高等漸變型故障引起的金屬性短路的情況發(fā)生時，對于這類電氣火災(zāi)實(shí)施以上的預(yù)防措施不能起到預(yù)防作用。
3.2利用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控電氣故障
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以檢測現(xiàn)場電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，并將漏電情況及時反饋，這是非常常見的一種消防產(chǎn)品，火災(zāi)預(yù)報警系統(tǒng)的優(yōu)勢在于與傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)相比，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)一旦反饋到運(yùn)行設(shè)備的電氣情況異常可以及時的反饋故障信息并立刻報警，從而阻止火災(zāi)的發(fā)生，而傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)顯示異常只能減少火災(zāi)帶來的損失，而不能避免火災(zāi)的發(fā)生。因此即使已經(jīng)安裝了傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，還是需要安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。從另一個角度來看，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是自動火災(zāi)報警系統(tǒng)中的一個獨(dú)立子系統(tǒng)。組裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地阻止電氣火災(zāi)事件的發(fā)生。這是確保公共財產(chǎn)和人員安全的保護(hù)傘。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由兩部分組成：電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備。在日常工程實(shí)踐中，常用的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的類型為溫度測量電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器等。產(chǎn)品，當(dāng)電力電纜表面的溫度發(fā)生變化時，可以使用線性溫度靈敏型火災(zāi)探測器進(jìn)行監(jiān)督和監(jiān)視。線性溫度敏感型火災(zāi)探測器也是電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的一種，可以與電氣火災(zāi)監(jiān)控器一起使用。
當(dāng)出現(xiàn)過電流、接觸不良等漸變型電氣情況的時侯，能造成接線端子和電纜接頭等處溫度增高，溫度增高達(dá)到可燃點(diǎn)溫度時周圍的可燃物很有可能會燃燒，最終造成電氣火災(zāi)的發(fā)生。接線端子、電纜接頭等地方安放測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器設(shè)備。以便可以隨時掌握接線端子、電纜接頭等地方溫度的情況，當(dāng)溫度上升到預(yù)設(shè)的值時，報警系統(tǒng)會感應(yīng)出，并且馬上發(fā)出警報，直接從源頭上切斷電氣火災(zāi)隱患，發(fā)生漏電情況大都是由電線路中相間或者相地間短路引起的或者是在電氣設(shè)備中的相線和電氣設(shè)備的外売出現(xiàn)短路引起的，漏電能使電氣線路絕緣性能降低，此情況是不可逆的，漏電電流慢慢地在積累中變大，最后形成的故障電弧達(dá)到可燃物閾值從而引起火災(zāi)，在供的電線路里安裝剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控器能夠隨時監(jiān)測供電線路的泄漏電流情況，當(dāng)溫度上升到預(yù)設(shè)的值時，報警系統(tǒng)會感應(yīng)出，并且馬上發(fā)出警報，直接從源頭上切斷電氣火災(zāi)隱患[2]。預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。
4 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)定預(yù)防電氣火災(zāi)
工程實(shí)踐中的經(jīng)驗告訴人們，合理配備電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備可以上降低電氣火災(zāi)的發(fā)生，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是預(yù)防電氣火災(zāi)最有效措施之一，能夠降低電氣火災(zāi)的發(fā)生，目前隨著電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)普遍應(yīng)用，在其應(yīng)用環(huán)節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)以下誤區(qū)。
4.1避免剩余電流監(jiān)控探測器功能的擴(kuò)大化
深入剖析電氣火災(zāi)產(chǎn)生原因，漏電導(dǎo)致的火災(zāi)的原因在總的電氣火災(zāi)中的比例相對很低，選用的電線電纜的絕緣性能不合乎標(biāo)準(zhǔn)，電氣設(shè)備介電強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，電氣線路的構(gòu)造錯誤或不規(guī)則是新電氣系統(tǒng)泄漏的重要原因，因此在項目中安裝了剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。能夠盡可能解決電氣系統(tǒng)施工工作中存在的難題，按照以往的說法只要電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置完成并且處于正常工作狀態(tài)，電氣系統(tǒng)施工工作中存在的難題也就迎刃而解了，從源頭上切斷了電氣火災(zāi)的安全隱患，結(jié)合全國電氣系統(tǒng)工程施工情況以及當(dāng)前形勢，以上這些問題很難馬上解決，因此，安裝剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器一定要保證電氣系統(tǒng)施工質(zhì)量，是非常有必要的，并且提議今后在新建的工程中，按照低壓配電系統(tǒng)[3]部分的原則進(jìn)行施工，以地減少剩余電流電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的使用。還要保證電線電纜的絕緣性、選用電氣設(shè)備介電強(qiáng)度能以及規(guī)范電氣線路的施工，盡可能去除電氣火災(zāi)隱患。深入剖析漏電引發(fā)的電氣火災(zāi)產(chǎn)生原因，常常發(fā)生在老建筑老房子中，越老的建筑電線電纜老化越嚴(yán)重。電線電纜因為老化絕緣性能明顯降低，大大增加了漏電的幾率，面對這種年老失修的建筑應(yīng)當(dāng)通過加多剩余電流式電氣火災(zāi)的監(jiān)控探測器的方式，來達(dá)到監(jiān)控電氣系統(tǒng)的漏電故障的目的。
4.2進(jìn)一步加強(qiáng)電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的工程應(yīng)用
深入剖析電氣火災(zāi)原因后可以得到以下結(jié)論，電氣故障導(dǎo)致的火災(zāi)都是電氣設(shè)備或者線路產(chǎn)生的故障電弧的熱能逐漸積聚達(dá)到周圍可燃物的燃點(diǎn)導(dǎo)致的。所以要想大幅度減少電氣火災(zāi)的產(chǎn)生，就是廣泛地使用電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，其實(shí)，在日常工作中很難發(fā)現(xiàn)故障電弧，目前為止識別故障電弧的產(chǎn)品功能相對不是很成熟，電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器還在逐漸改進(jìn)，在不久的未來，伴隨著科學(xué)的發(fā)展，社會的進(jìn)步，電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的研究人員一定會攻克此類產(chǎn)品并且取得最終勝利[4]。
4.3電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的高實(shí)用性
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)屬于火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的獨(dú)立子系統(tǒng)，也屬于火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)處于警報狀態(tài)時，只能向電氣設(shè)備電路發(fā)出潛在的安全隱患警報，并不代表電氣火災(zāi)一定能發(fā)生，如果此時聯(lián)動開關(guān)斷開，由于停電，一定會給人們的生產(chǎn)以及生活造成不良影響，所以電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)不能效仿火災(zāi)自動報警系統(tǒng)那樣，直接切斷供電電源，只要能達(dá)到告知相關(guān)工作人員電氣設(shè)備線路出現(xiàn)了異常狀況目的就可以[5]，還要通知專業(yè)的工人及時對該線路進(jìn)行檢修，及早查出安全隱患并且時間排除火災(zāi)隱患。
5 安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)架構(gòu)和硬件選型
安科瑞電氣推出的電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器和電氣火災(zāi)探測器、故障電弧探測器和電氣防火限流式保護(hù)器，對引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流、剩余電流、故障電弧等）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)與統(tǒng)計分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給學(xué)校管理人員，指導(dǎo)學(xué)校實(shí)現(xiàn)時間的排查和治理，達(dá)到潛在電氣火災(zāi)安全隱患，實(shí)現(xiàn)“防患于未然”的目的。
用戶可以利用PC、手機(jī)、平板電腦等多種終端實(shí)現(xiàn)對平臺的訪問，查詢包括系統(tǒng)信息、實(shí)時數(shù)據(jù)、報記錄等在內(nèi)的各種信息，使用方便。利用該系統(tǒng)為用戶提供的低成本服務(wù)，能有提升企業(yè)的消防安全管理和電氣設(shè)備安全水平，防范重大惡性火災(zāi)財產(chǎn)損失、尤其是重大惡性人員傷亡責(zé)任事故的發(fā)生。
本系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖所示：
5.1硬件配置：
平臺服務(wù)器：建議按照我方提供配置標(biāo)準(zhǔn)購買，或者客戶自己租用阿里云資源。
推薦硬件配置：（如申請阿里云可忽略）
現(xiàn)場硬件配置
方案一：100A以下回路，開口式互感器
方案二：100A以下回路，普通互感器，會增加施工量
方案三：100A以下回路，普通電流互感器，探測器和無線模塊分開，可適用多回路
配置針對1個回路，剩余電流互感器根據(jù)現(xiàn)場回路電流大小選擇。
5.2運(yùn)行條件
1）瀏覽器運(yùn)行設(shè)備：
臺式電腦（WindowsXP以上），安卓系統(tǒng)或IOS系統(tǒng)手機(jī)（android或IOS4.0及以上版本）。
2）瀏覽器端運(yùn)行環(huán)境：
Windows系統(tǒng)下使用谷歌、火狐、360（速模式）等瀏覽器訪問。
5.3主要技術(shù)指標(biāo)
數(shù)據(jù)上傳頻率：2分鐘
通信方式：RS485、2G/3G/4G
并發(fā)訪問量：>=10000
歷史數(shù)據(jù)存儲：>=3年
6 結(jié)束語
電氣引發(fā)的火災(zāi)不同于普通的火災(zāi)，電氣線路積聚的溫度一旦達(dá)到引燃周圍可燃物的溫度，馬上會引起火災(zāi)的發(fā)生，電火一旦發(fā)生立刻會蔓延到周圍，具有時間短速度快的特點(diǎn)，本文首先對我國電氣火災(zāi)防控形勢進(jìn)行分析，其次對電氣火災(zāi)形成的原因加以闡述，研究了怎么預(yù)防電氣火災(zāi)，并且重點(diǎn)提到了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)問題，從中認(rèn)識到要想消滅電氣火災(zāi)，首先要熟悉其發(fā)生基本機(jī)理，只有這樣才能把電氣火災(zāi)在萌芽狀態(tài)，從而從根本上戰(zhàn)勝電氣火災(zāi)。還值得一提的是關(guān)于在新的工程項目施工建設(shè)有關(guān)的問題，在新的工程項目施工以前，設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)視系統(tǒng)，考慮工程項目的實(shí)際狀況，并以不影響正常的生活生產(chǎn)為原則，設(shè)計出合理實(shí)用的電氣火災(zāi)監(jiān)視系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)防電氣火災(zāi)的最終目的。
參考文獻(xiàn)：
[1]李東杰.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)與電氣火災(zāi)預(yù)防[J].
[2]葛健炎,高龍琴,李志昂,周得永.基于CAN總線的檢測電流發(fā)熱量的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)[J].通信電源技術(shù),2020,37(06):46-47..
[3]張博納,吳桂初,陳沖,葛世偉,萬耀木.基于MQTT協(xié)議的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代建筑電氣,2019,10(03):39-44.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版.
作者簡介：
李茫茫，女。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司
聯(lián)系電話：021-69153623，手機(jī)：18702112278，QQ：2880157868
