电气火灾监控系统

刘丹

安科瑞电气股份有限公司  上海嘉定  201801

 

  摘要：由于我国的科学技术飞速发展，生活中电器使用的数量与日俱增，电能也成为了人类社会的主要的能源之一，为人们的日常生活带来了便利。但由于电器使用的增多，致使用电量也不断的增加，一些隐患也随之而来：比如某些年代久远的场所电缆线路的老化、原有设计无法满足当前用电的要 求、电路施工过程存在违规现象，以及某些电器元件产品质量 不合格等等。这些隐患都能电气火灾发生的概率，因而电气火灾这一问题也突显出来。为了尽量避免电气火灾的发生，保障生命和财产，电气火灾监控系统得到了广泛的应用。

  关键词：电气火灾；电气火灾监控系统；电气火灾监控探测器

1引言

根据所统计的数据来看，电气火灾在各类火灾中已经占据了主要的地位。从2011年到2016年为止，我们的电气火灾数量约为52.4万起，2017年电气引发的火灾也有7.4万起。我们可以看到，电气火灾的数量惊人，而电气火灾造成的损失更是不可估量。火灾人员的伤亡有数千人，而经济损失更是高达100多亿元。

面对如此残酷的数据，人们给予高度的重视。因此，如何减少电气引发的火灾成为了人们关注的。我们需要找到合理的方法，不仅在火灾发生的时候能及时采取措施、迅速将火扑灭，更重要的是能在火灾发生前就及时发现火灾隐患，这样才能从根本上解决电气火灾，上的减少损失，保护人们的生命财产。

2电气火灾起因及措施

2.1电气火灾的起因

电气起火的原因有很多，例如：线路或设备的短路、电流负载过大、电路中有漏电现象等等。根据它们的主要表现型式可以归纳为两种：一种称为突发性故障，另一种称为渐变型故障。突变性故障包括短路和雷击这两种情况，其中短路又分为相间短路和金属接地型短路，这两者分别占据一半的比例；渐变型故障包括了温度过高、超负荷、漏电等情况。如果这些情况不能及时的发现并解决，就会由“渐变型"发展成“突变型"，并且不可逆转。在渐变型故障发展的过程中，电能的释放出现异常，剩余电流（也称为泄漏电流）增加，相应的会导致温度增加或者有电弧产生。即使漏电电弧只有几百毫安，但是其产生的温度能达到几千摄氏度以上，会轻易的将其周围的物体引燃，从而引发火灾。

 

2.2电气火灾的应对措施

对于电气火灾，目前主要有两种应对措施。一种是采用火灾自动系统，这种系统针对的情况是火灾已经发生，通过，让人们能及早的发现火灾并采取相应的手段，将火灾及时的控制并终扑灭，属于一种应急措施，但是火灾系统无法从根本上阻止电气火灾的发生，只能尽可能的减小火灾发生所造成的损失。种则是采用电气火灾监控系统，这种系统属于一种预防措施，通过监控和判断，当存在隐患时能够及时的提醒人们发现，从源头避免电气火灾的发生及造成相应的损失。这两种系统对于电气火灾都有重要的作用，不可取代。

3电气火灾监控系统

3.1电气火灾监控系统的原理

电气火灾监控系统主要是通过对检测对象的剩余电流以及温度等数值进行监测和分析，从而能够预判是否存在险情，在前期就能阻止火灾的发生。整个系统采用了电子、网络及通信技术的综合运用，借助通信技术形成网络，探测器等电子技术会实时的监测整个电路的数据，并通过网络将数据汇集到主机记录并分析，一旦发现电路中存在隐患，能及时的，提醒人们做出判断及措施。因此，通过电气火灾系统的监控，可以及时发现问题并处理，在前期就能扼制火灾的发生，从而保障人们的生命和财产。

3.2电气火灾监测系统的组成

电气火灾监测系统主要由两部分组成，分别为电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器。其中，监控设备即为系统的主机设备，其主要作用就是对整个系统进行管理和控制，以及将探测器监测的数据收集、保存和分析，并且主机也具备输出命令的功能，通过总线，主机设备向探测器发出一系列的指令。当监测到异常数据时，这些数据会被采集到监控主机设备并加以分析，如果主机设备确认该数值超过正常范围时，将会发出警报信息，工作人员根据警报，会及时的到相应的地点进行确认处理。

而电气火灾监控探测器，是整个系统的下层单元，它的主要作用是采集数据，受到主机设备的控制，并将采集到的数据反馈给监控设备。目前，电气火灾监控探测器的类型主要有以下几种：测温式电气火灾监控探测器、剩余电流式电气火灾监控探测器、故障电弧式电气火灾监控探测器以及测量热解粒子式电气火灾监控探测器。下面分别对这几种主要的电气火灾监控探测器进行探讨分析。

3.2.1剩余电流式电气火灾监控探测器

剩余电流式电气火灾监控探测器主要是通过监测线路中存在的剩余电流的情况，通过监测的数值来判断是否有不好的剩余电流产生。这种探测器通常会监测整个线路的日常情况，一旦线路中存在剩余电流，会做出相应的警报，便于人们及时做出反应，排除故障。除此之外，当线路中电缆老化或设备进水时，也很容易导致整个线路中剩余电流的。一旦发出警报，相关人员要立刻采取措施，从而的防止火灾的发生。工作人员要熟知剩余电流式电气火灾监控探测器的工作原理及其使用办法，这样才能科学的将该探测器安装到正确的位置。与此同时，我们也要考虑电流自然泄漏这种情况的发生，明确需要保护的范围，使探测器的功能得以的发挥，对于探测器安装的数量也要有科学的安排。

3.2.2测温式电气火灾监控探测器

测温式电气火灾监控探测器主要监控电路中连接部位。这种监控探测器又分为两种：接触式探测器、非接触式探测器。在线路的连接处有可能出现电阻和过窄等现象，这样会引起线路温度的升高，当温度达到一定程度，有可能会引燃周围的物体，从而导致火灾事故的发生。相关工作人员要根据实际具体的情况，合理的选择探测器。通常情况下，线路中温度升高的部位，就是线路中的接头处，由于线路的接头处大多都位于配电箱内，因此测温式电气火灾监控探测器设置在配电箱中的情况居多。

3.2.3故障电弧式电气火灾监控探测器

故障电弧式电气火灾监控探测器一般会设置在线路的末端进行监控。一般来说，电线的末端会与电器设备相连接。在末端部位会容易出现电阻过大、负载过大，从而导致温度升高；以及电线绝缘损坏，从而引发电弧性放电。这些情况都能够引起火灾的发生。因此，为了监测并保护线路末端连接部位，工作人员会采取相应的措施，即在此处装设故障电弧式电气火灾监控探测器，一旦发生异常情况，故障电弧式电气火灾监控探测器会及时的发出警报，工作人员接到后，能够准确快速的采取行动，排除故障，阻止电气火灾的发生。

3.2.4测量热粒子式电气火灾监控探测器

测量热粒子式电气火灾监控探测器主要对温度进行监控。当用电系统或者某些电气元件的温度升高出现异常现象时，该探测器就会察觉异常现象，当温度超过一定范围时，探测器就发出警报，从而提醒相关的工作人员。这样可以让工作人员及时的了解情况和出现异常的地方，并采取措施将隐患排除，在初期阶段就阻止火灾的发生。在一些危险电器存放的场所，通常需要安装测量热粒子式电气火灾监控探测器。当然，相比于其他的电气火灾监控探测器，测量热粒子式电气火灾监控探测器的设置要求和标准比较低。

4安科瑞电气火灾监控云系统架构和硬件选型

安科瑞电气推出的电气火灾监控云系统采用自主研发的剩余电流互感器、温度传感器和电气火灾探测器、故障电弧探测器和电气防火限流式保护器，对引发电气火灾的主要因素（导线温度、电流、剩余电流、故障电弧等）进行不间断的数据与统计分析，并将发现的各种隐患信息及时推送给学校管理人员，指导学校实现时间的排查和治理，达到潜在电气火灾隐患，实现“防患于未然"的目的。

用户可以利用PC、手机、平板电脑等多种终端实现对平台的访问，查询包括系统信息、实时数据、报记录等在内的各种信息，使用方便。利用该系统为用户提供的低成本服务，能有提升企业的消防管理和电气设备水平，防范重大恶性火灾财产损失、尤其是重大恶性人员伤亡责任的发生。

本系统的整体结构如图所示：

 

4.1硬件配置：

平台服务器：建议按照我方提供配置标准购买，或者客户自己租用阿里云资源。

推荐硬件配置：（如申请阿里云可忽略）

现场硬件配置

方案一：100A以下回路，开口式互感器

 

方案三：100A以下回路，普通电流互感器，探测器和无线模块分开，可适用多回路