配电盘极早期火灾预警系统安装及应用

刘乔芬

摘 要：此项目是基于提高400V低压配电盘的稳定性，通过集思广益，从节约成本降低人力物力消耗等方面综合考虑，协调和组织对配电盘极早期火灾探测系统的安装及效用进行可行性分析，从项目的风险分析、安全措施、操作程序、设备调试、现场实际监测等方面实施对项目的安全控制、质量控制和进度控制，并实现项目的最终目标。

关键词：配电盘;极早期;火灾

0 引言

近些年来，次电气火灾事故频发，造成了很大经济损失和生产风险。如果这些电气火灾在形成初期即被发现并采取措施处理，会避免更大损失以及人身伤亡等事故的发生。此次应用的极早期火灾探测系统，就是依据当材料过热时，会有比可见光波长更小的粒子自然产生，并且数量远高于在正常的环境下所存在的微粒子数，将某个区域的空气样本传送到探测器中，当检测到异常时，即发出警报，通知电气人员现场检查，从而达到预警的目的。本次极早期火灾探测系统的安装，为其余平台的提供的借鉴及参考意义，最大程度的将电气火灾抑制与萌芽之中。

1 系统原理

当材料过热时，会有比可见光波长更小的不可见微粒产生，并且其数量远高于在正常的环境下所存在的微粒子数。本系统就是利用粒子计数方式来探测早期火灾阶段次微米粒子数量。

抽气泵将四根采样管所连接的所有盘柜的内部空气样本吸入采样管道，并在抽气泵上方的四个电磁阀的作用下依次将所采集的空气样本送入云雾室中。

云雾室通过降温、降压处理空气样本，使这些不可见的微粒被水分所包围，形成直径约20微米的水滴。其产生的有效遮光率与包围灰尘粒子的水滴产生的有效遮光率相当，可被光电仪器辨识出来，再以遮光技术计算出粒子的数量。

2 系统组成及结构

2.1 系统组成

极早期空气采样火灾预警系统主要由如下3个部分组成：空气采集火灾监测器（CP200SC）、毛细管采样探头以及控制箱，如图1、图2。

2.2 系统结构

CP200SC通过采样探头对开关柜内部环境气体进行采集和处理，通过RS485网络传输至控制箱进行数据处理及显示（如图3）。

3 创新点

当材料过热时，会有比可见光波长更小的不可见微粒产生，并且其数量远高于在正常的环境下所存在的微粒子数。本系统就是利用粒子计数方式来探测早期火灾阶段次微米粒子数量。

抽气泵将四根采样管所连接的所有盘柜的内部空气样本吸入采样管道，并在抽气泵上方的四个电磁阀的作用下依次将所采集的空气样本送入云雾室中。

云雾室通过降温、降压处理空气样本，使这些不可见的微粒被水分所包围，形成直径约20微米的水滴。其产生的有效遮光率与包围灰尘粒子的水滴产生的有效遮光率相当，可被光电仪器辨识出来，再以遮光技术计算出粒子的数量（如图4）。

4 现场安装

按照配电间低压盘的布局模式，最终确定火灾探测系统的安装方式，最终效果图如图5。

5 现场调试

为保证监测系统正常、稳定、可靠的工作，能够探测由于不同材料过热而引发的火灾，且不会受到粉尘等颗粒的影响而误报警，特选择几种常见的电气元件材料进行实际测试。

5.1 调试内容

①测试1#探测器1区至4区管线气体浓度的灵敏性;②测试2#探测器1区至4区管线气体浓度的灵敏性;③测试1#探测器和2#探测器对电缆、电路板、普通纸张在过热（极早期）及发烟不同浓度阶段产生警报的情况;④测试1#探测器和2#探测器对粉尘检测是否经受得住外部环境的干扰而影响正常运行。

5.2 调试过程

①选取每路管线的最远端采样孔的位置作为测试点，这样能保证在每根管线中发挥最有效的检测效果目的;②在配电盘后面板下方進行模拟电缆受热过程，让气流及早期烟气粒子往上散发至采样孔中进行捕捉检测;③记录从电缆皮受热至监测系统发出报警过程的时间长度和预警值。

经过多方位、多区域、多种材料的实际测试，不论是电缆皮、电路板、还是普通纸张，在距离取样口较远的位置进行烘烤时，电缆皮等测试物体在刚刚过热时，报警系统就发出警报，准确且及时，而且使用普通粉尘进行测试时，系统并没有发出报警，也足以证明系统探测的可靠性。

6 项目成果

本次极早期火灾探测系统的安装，为其余配电间的提供的借鉴及参考意义，最大程度的将电气火灾抑制与萌芽之中。长期运行对备件的节省、设备的可靠运行、电网的稳定等起到很好的保障，具有持久可靠的经济效益。