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淺談電氣火災監控系統與電氣火災預防

更新時間：2022-09-06

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吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定201801

摘要：本文通過對當前的電器火災的防控形勢情況和電氣火災產生理由及電氣火災預防的辦法等內容進行深入剖析，提出在配置合理電氣火災的監控系統的同時需要格外重視剩余電流監控探測器功能的擴大化方面的問題，在對電氣火災的監控技術方面進行應用。在日常生活和生產中，電氣火災監控系統要在人類生活及生產正常的前提下進行應用。

關鍵詞:電氣火災；監控；預防；剩余電流；故障電弧探測器；電氣火災監控探測器

1電氣火災的防控形勢

伴隨現代科技水平猛速發展，社會以及城市化發展的腳步正在飛快邁進。在這過程中，電能是非常重要的能源，可以說當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。因此在生活和生產中如何能既安全又規范地用電顯得相當重要。隨著人類用電意識的增高，不規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數量每年都在增多，特大火災事故也頻頻發生，每年關于電氣火災發生的數量逐步減退，電氣火災儼然成為了當今社會聚焦的熱點話題，根據*數據統計，在2018年的火災共有23.7萬起，傷亡人數達到了2205人，截止到2019年年底的火災共有23.3萬起，傷亡人數達到了2172人，北京“11·18"火災事故、天津“12•1"重大火災事故、山東臨沂金譽石化爆炸事故、浙江天臺縣“2·5"重大火災事故等。電氣火災不但使人民群眾的財產受到損失還使人們人身安全受到傷害[1]。火災電氣的頻繁發生離不開日常的安全隱患排查，為了避免電氣火災的發生，消防以及控制已經成為重要的安全工作。

2電氣火災發生的原因分析

電氣線路出現問題往往會導致電氣裝備的短路、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。從事故火災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，將會逐漸會發展成為突變型故障，并且轉變形勢是不可逆的，一旦出現，后果嚴重，因為在轉變成突變型故障過程中會出現電能的非正常釋放，伴隨著泄漏電流的增高，造成接線端子等地方溫度的上升，同時還會產生故障電弧，在這些因素的共同作用下，會造成故障點溫度迅速增高。產生的故障電弧的溫度可以達到上千度，大大超過了電氣周圍可燃物的燃點，最終導致火災的發生。

3現有電氣火災的預防措施

3.1利用常規防護電器監控電氣故障

電氣火災是一種非常難以控制的火災類型，在電氣周圍應該經常預防才能避免電氣火災的發生，人們在使用電器時倡導應用過負荷防護電器、過電流防護電器、短路防護電器、剩余電流動作保護器等作為常規防護電器，定期檢查電路以及電器設備，對電器故障及時究其原因，并及時處理，立即排除電氣故障。突發性故障可以通過突變事故檢測及時有效的將電氣設備的運行情況進行預測，可以大大降低此類電氣故障導致電氣火災的概率。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生時，對于這類電氣火災實施以上的預防措施不能起到預防作用。

3.2利用電氣火災監控系統監控電氣故障

電氣火災監控系統可以檢測現場電氣設備的運行情況，并將漏電情況及時反饋，這是非常常見的一種消防產品，火災預報警系統的特點在于與傳統火災自動報警系統相比，電氣火災監控系統一旦反饋到運行設備的電氣情況異常可以及時的反饋故障信息并立刻報警，從而阻止火災的發生，而傳統火災自動報警系統顯示異常只能減少火災帶來的損失，而不能避免火災的發生。因此即使已經安裝了傳統火災自動報警系統，還是需要安裝電氣火災監控系統。從另一個角度來看，電氣火災監控系統是自動火災報警系統中的一個獨立子系統。組裝電氣火災監控系統可以有效地阻止電氣火災事件的發生。這是確保公共財產和人員安全的保護傘。電氣火災監控系統由兩部分組成：電氣火災監控探測器和電氣火災監控設備。在日常工程實踐中，常用的電氣火災監控探測器的類型為溫度測量電氣火災監控探測器，剩余電流電氣火災監控探測器等。產品，當電力電纜表面的溫度發生變化時，可以使用線性溫度靈敏型火災探測器進行監督和監視。線性溫度敏感型火災探測器也是電氣火災監控探測器的一種，可以與電氣火災監控器一起使用。

當出現過電流、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，溫度增高達到可燃點溫度時周圍的可燃物很有可能會燃燒，最終造成電氣火災的發生。接線端子、電纜接頭等地方安放測溫式電氣火災監控探測器設備。以便可以隨時掌握接線端子、電纜接頭等地方溫度的情況，當溫度上升到預設的值時，報警系統會感應出，并且馬上發出警報，直接從源頭上切斷電氣火災隱患，發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備中的相線和電氣設備的外売出現短路引起的，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到可燃物閾值從而引起火災，在供的電線路里安裝剩余電流式電氣火災監控器能夠隨時監測供電線路的泄漏電流情況，當溫度上升到預設的值時，報警系統會感應出，并且馬上發出警報，直接從源頭上切斷電氣火災隱患[2]。預防電氣火災的發生。

4 電氣火災監控系統的設定預防電氣火災

工程實踐中的經驗告訴人們，合理配備電氣火災監控設備可以上降低電氣火災的發生，電氣火災監控系統是預防電氣火災*措施之一，能夠降低電氣火災的發生，目前隨著電氣火災監控系統普遍應用，在其應用環節經常出現以下誤區。

4.1避免剩余電流監控探測器功能的擴大化

深入剖析電氣火災產生原因，漏電導致的火災的原因在總的電氣火災中的比例相對很低，選用的電線電纜的絕緣性能不合乎標準，電氣設備介電強度不達標，電氣線路的構造錯誤或不規則是新電氣系統泄漏的重要原因，因此在項目中安裝了剩余電流電氣火災監控探測器。能夠盡可能解決電氣系統施工工作中存在的難題，按照以往的說法只要電氣火災監控系統設置完成并且處于正常工作狀態，電氣系統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的安全隱患，結合電氣系統工程施工情況以及當前形勢，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監控探測器一定要保證電氣系統施工質量，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[3]部分的原則進行施工，以地減少剩余電流電氣火災監控探測器的使用。還要保證電線電纜的絕緣性、選用電氣設備介電強度能以及規范電氣線路的施工，盡可能去除電氣火災隱患。深入剖析漏電引發的電氣火災產生原因，常常發生在老建筑老房子中，越老的建筑電線電纜老化越嚴重。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當通過加多剩余電流式電氣火災的監控探測器的方式，來達到監控電氣系統的漏電故障的目的。

4.2進一步加強電弧式電氣火災監控探測器的工程應用

深入剖析電氣火災原因后可以得到以下結論，電氣故障導致的火災都是電氣設備或者線路產生的故障電弧的熱能逐漸積聚達到周圍可燃物的燃點導致的。所以要想大幅度減少電氣火災的產生，就是廣泛地使用電弧式電氣火災監控探測器，其實，在日常工作中很難發現故障電弧，目前為止識別故障電弧的產品功能相對不是很成熟，電弧式電氣火災監控探測器還在逐漸改進，在不久的未來，伴隨著科學的發展，社會的進步，電弧式電氣火災監控探測器的研究人員一定會攻克此類產品并且取得最終勝利[4]。

4.3電氣火災監控系統的高實用性

電氣火災監控系統屬于火災自動報警系統的獨立子系統，也屬于火災預警系統。電氣火災監控系統處于警報狀態時，只能向電氣設備電路發出潛在的安全隱患警報，并不代表電氣火災一定能發生，如果此時聯動開關斷開，由于停電，一定會給人們的生產以及生活造成不良影響，所以電氣火災監控系統不能效仿火災自動報警系統那樣，直接切斷供電電源，只要能達到告知相關工作人員電氣設備線路出現了異常狀況目的就可以[5]，還要通知工人及時對該線路進行檢修，及早查出安全隱患并且時間排除火災隱患。

5 安科瑞電氣火災監控云系統架構和硬件選型

安科瑞電氣推出的電氣火災監控云系統采用自主研發的剩余電流互感器、溫度傳感器和電氣火災探測器、故障電弧探測器和電氣防火限流式保護器，對引發電氣火災的主要因素（導線溫度、電流、剩余電流、故障電弧等）進行不間斷的數據與統計分析，并將發現的各種隱患信息及時推送給學校管理人員，指導學校實現時間的排查和治理，達到潛在電氣火災安全隱患，實現“防患于未然"的目的。

用戶可以利用PC、手機、平板電腦等多種終端實現對平臺的訪問，查詢包括系統信息、實時數據、報記錄等在內的各種信息，使用方便。利用該系統為用戶提供的低成本服務，能有提升企業的消防安全管理和電氣設備安全水平，防范重大惡性火災財產損失、尤其是重大惡性人員傷亡責任事故的發生。

本系統的整體結構如圖所示：

5.1硬件配置：

平臺服務器：建議按照我方提供配置標準購買，或者客戶自己租用阿里云資源。

硬件配置：（如申請阿里云可忽略）

現場硬件配置

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現場回路電流大小選擇。

5.2運行條件

1）瀏覽器運行設備：

臺式電腦（WindowsXP以上），安卓系統或IOS系統手機（android或IOS4.0及以上版本）。

2）瀏覽器端運行環境：

Windows系統下使用、火狐、360（速模式）等瀏覽器訪問。

5.3主要技術指標

數據上傳頻率：2分鐘

通信方式：RS485、2G/3G/4G

并發訪問量：>=10000

歷史數據存儲：>=3年

6 結束語

電氣引發的火災不同于普通的火災，電氣線路積聚的溫度一旦達到引燃周圍可燃物的溫度，馬上會引起火災的發生，電火一旦發生立刻會蔓延到周圍，具有時間短速度快的特點，本文首先對電氣火災防控形勢進行分析，其次對電氣火災形成的原因加以闡述，研究了怎么預防電氣火災，并且重點提到了電氣火災監控系統相關問題，從中認識到要想消滅電氣火災，首先要熟悉其發生基本機理，只有這樣才能把電氣火災在萌芽狀態，從而從根本上戰勝電氣火災。還值得一提的是關于在新的工程項目施工建設有關的問題，在新的工程項目施工以前，設置電氣火災監視系統，考慮工程項目的實際狀況，并以不影響正常的生活生產為原則，設計出合理實用的電氣火災監視系統，實現預防電氣火災的最終目的。

參考文獻：

[1]李東杰.電氣火災監控系統與電氣火災預防[J].

[2]葛健炎,高龍琴,李志昂,周得永.基于CAN總線的檢測電流發熱量的電氣火災監控系統的開發[J].通信電源技術,2020,37(06):46-47..

[3]張博納,吳桂初,陳沖,葛世偉,萬耀木.基于MQTT協議的電氣火災監控系統設計[J].現代建筑電氣,2019,10(03):39-44.

[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版.

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