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泉州市天龍電子科技有限公司

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1 概述

    隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電量大大增加。越來越多的大型公共建筑，如超市、商場、商廈等人員密集場所，經(jīng)營項目繁雜、業(yè)主不斷改變經(jīng)營項目，給原本的電氣設(shè)計方案不能符合用電要求，但卻不能夠引起業(yè)主的重視，造成很大的電氣火災(zāi)隱患，它給人們帶來利益的同時，也帶來十分嚴(yán)重的消防安全問題。在火災(zāi)中，電氣火災(zāi)一直占的比例是相當(dāng)高，特別是人員密集場所，應(yīng)注重電氣火災(zāi)的早期發(fā)現(xiàn)預(yù)警、排除隱患，這幾年，我國電氣火災(zāi)有不斷上升趨勢，引起了有關(guān)部門的高度重視，也出臺了相關(guān)的政策法規(guī)來加以規(guī)范，如《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《住宅設(shè)計規(guī)范》等，即將發(fā)布的《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》為強(qiáng)制性產(chǎn)品新標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)分為四部分組成，電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、線型感溫電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。隨著電子技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)、總線技術(shù)、通訊技術(shù)等技術(shù)的高速發(fā)展，實現(xiàn)電氣火災(zāi)的早期探測、預(yù)警，并將故障信息通過總線傳送到消防控制中心，顯示故障地址、故障信息保存，進(jìn)行預(yù)報警，再通過人工方式排除故障，達(dá)到早期發(fā)現(xiàn)，并消除電氣故障隱患。

    電氣火災(zāi)的起火原因主要有三種方式，①電火花與電��；②電氣設(shè)備或電氣線路上產(chǎn)生高溫導(dǎo)致；③由于接線端子導(dǎo)線與端子接觸不良產(chǎn)生的危險高溫。電氣線路的功能是輸送電能，由于電氣線路過電流、剩余電流、斷零使電壓過高或過低等故障產(chǎn)生電火花觸擊周邊可燃物體，引起火災(zāi)。

    剩余電流的產(chǎn)生是指正常的泄漏電流和單相接地故障。單相接地故障時，會產(chǎn)生電弧。故障電流很小，通常不能使電流斷路器動作。

造成接觸不良主要表現(xiàn)以下幾個方面：
　　電氣接頭表面氧化、導(dǎo)致接觸電阻過大；

　　電氣接頭松動、不夠牢固；

　　電氣接頭長期過負(fù)荷運(yùn)行；

　　電氣接頭因振動或由于發(fā)熱作用，使連接點(diǎn)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致接觸電阻過大；

　　銅、鋁線連接處沒有按規(guī)定方法處理，發(fā)生電化反應(yīng)，導(dǎo)致接觸電阻過大；

2 線型光纖感溫火災(zāi)探測器的應(yīng)用

    安全用電非常重要，而常規(guī)的檢測方法，不能夠完全滿足電纜的防火技術(shù)要求，需要新的技術(shù)手段提供支持。

    “線型光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)”作為火災(zāi)報警的新型成熟產(chǎn)品，其中光纖傳感系統(tǒng)的探測器是特種鎧裝光纜，通過激光信號感測和傳輸信息，其光纖的本質(zhì)安全、絕緣和防爆特性，在冶金行業(yè)的消防系統(tǒng)中可以得到廣泛應(yīng)用。由它組成的火災(zāi)報警系統(tǒng)，可以實時監(jiān)測企業(yè)中電纜隧道、電纜通廊、高壓開關(guān)柜和變壓器的火災(zāi)隱患�！熬�型光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)”會依托光纖獨(dú)到的特性，在工業(yè)、商業(yè)等行業(yè)的火災(zāi)報警系統(tǒng)中，起到越來越多的作用，顯著提高安全用電水平。

２．１ 電纜隧道應(yīng)用

    電纜隧道（包括電纜溝）是專門用來鋪設(shè)各種電纜的通道，由于大量的各種電壓和電流的電纜鋪設(shè)在無人值守的長距離的通道中，一旦發(fā)生火災(zāi)，很難及時發(fā)現(xiàn)和撲救，造成嚴(yán)重的損失。將“線型感溫光纖探測系統(tǒng)”的光纜，沿著被監(jiān)測電纜鋪設(shè)在其表面，并對電纜中間頭重點(diǎn)監(jiān)測，自動測量電纜表面的溫度的變化，當(dāng)其溫度變化速率或溫度值滿足報警條件時，通過系統(tǒng)總線，將報警信號傳輸?shù)綀缶�控制中心電氣火�?zāi)報警主機(jī)。

２．２ 電纜通廊的應(yīng)用

    電纜通廊是根據(jù)工程現(xiàn)場的實際情況，通過架空的方式，鋪設(shè)各種電纜的通道，與電纜隧道的特點(diǎn)很類似。一旦發(fā)生火災(zāi)，也將造成重大損失。將“線型光纖火災(zāi)探測系統(tǒng)”的光纜部分，沿著電纜鋪設(shè)的橋架布設(shè)在被測電纜及中間頭的表面，通過測量其溫度的變化，確定出現(xiàn)異常電纜的位置，然后將報警信號傳輸?shù)綀缶�控制中心電氣火�?zāi)報警主機(jī)，從而實現(xiàn)火災(zāi)早期報警。

２．３ 高壓開關(guān)柜的應(yīng)用

    高壓開關(guān)柜是設(shè)備電力供應(yīng)的源頭，當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備、聯(lián)接接頭和線路出現(xiàn)故障時，極易導(dǎo)致開關(guān)柜局部過熱，甚至發(fā)生火災(zāi)。另外，高壓、大電流和強(qiáng)磁場，對工作人員有較大的危險，無法做到對故障隱患點(diǎn)的實時巡檢�！熬�型光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)”的耐高壓絕緣光纖，布設(shè)在開關(guān)柜有可能發(fā)熱的部位，通過實時的溫度測量，將溫度的變化和溫度數(shù)據(jù)，與設(shè)置的報警值進(jìn)行比較，將報警信號傳輸?shù)綀缶�控制中心電氣火�?zāi)報警主機(jī)，從而及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患。

    變壓器用于電壓轉(zhuǎn)換，由于過負(fù)荷或故障等原因，可以使變壓器過熱，導(dǎo)致自燃或爆炸�！熬�型光纖感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)”的光纜，布設(shè)在變壓器的表面，通過溫度的實時監(jiān)測，將報警信號傳輸?shù)綀缶�控制中心電氣火�?zāi)報警主機(jī)，可以及時的發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位，并自動通知工作人員，做出及時的處理。

3 線型光纖感溫火災(zāi)探測器的檢測原理

    線型光纖感溫火災(zāi)探測器（以下簡稱為“探測器”）是利用光纖的溫度特性，通過實時處理鋪設(shè)于監(jiān)測現(xiàn)場的光纜采集的溫度信號，與設(shè)定的報警值進(jìn)行比較后，實現(xiàn)火災(zāi)報警的新型電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)。

    探測器既可以單獨(dú)使用，實現(xiàn)溫度采集和火災(zāi)報警；又可以與電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)主機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)實時監(jiān)控報警。

3.1 獨(dú)立使用：

      該探測器的主機(jī)部分放置在室內(nèi)，光纜部分根據(jù)測試對象的不同，有不同的鋪設(shè)方法。
　　由于項目監(jiān)測的規(guī)模不同，需要光纜的數(shù)量不同。可根據(jù)實際使用的需要，選擇適合的產(chǎn)品配置，單臺探測器一個單元也可配接光纜的情況。
　　選擇合適的探測器產(chǎn)品可以考慮光纜探測的距離，一般為４km以內(nèi)。

3.2 與電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)

探測器具體兩種連接控制方式：

　�。�1）通過探測器的開關(guān)量輸出，連接火災(zāi)報警控制器總線上的輸入模塊；
　�。�2）通過探測器的通訊接口，與電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)相應(yīng)的通訊接口連接。

      前一種方式，連接方法比較簡單，對于規(guī)模比較大的項目，工程施工連線數(shù)量多，這里不再累述。以下將重點(diǎn)介紹通訊聯(lián)網(wǎng)方法。
　　探測器一般有三種通訊接口：ＲＳ４８５／２３２、ＣＡＮ總線、以太網(wǎng)（ＲＪ４５）。
      1）ＲＳ２３２接口用于一臺探測器與電氣火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的ＲＳ２３２接口連接，采用點(diǎn)對點(diǎn)的連接方式；
　　2）ＲＳ４８５接口用于多臺探測器與電氣火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的ＲＳ４８５接口連接，采用總線通訊的連接方式；
　　3）ＣＡＮ總線接口用于多臺探測器與電氣火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的ＣＡＮ接口連接，采用總線通訊的連接方式；
　　4）以太網(wǎng)（ＲＪ４５）接口用于多臺探測器與電氣火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的以太網(wǎng)接口連接。

3.3 光纖檢測原理

    依據(jù)光纖的光時域反射（ＯＴＤＲ）和光纖的后向拉曼（Ｒａｍａｎ）散射溫度效應(yīng)。光纖中光波散射示意圖如圖2所示，散射光譜示意圖如圖3所示。將探測光纖鋪設(shè)于待測空間，光纖主機(jī)將激光光束發(fā)射到探測光纜中，并實時采集沿著光纖散射回來的、帶有現(xiàn)場實時溫度信息的拉曼（Ｒａｍａｎ）散射光，光纖主機(jī)對這些光信號進(jìn)行分析和處理，從而得出整條光纖上的溫度分布信息。將該溫度信息與預(yù)設(shè)的報警參數(shù)值進(jìn)行比較，通過溫度的實時監(jiān)測，將報警信號傳輸?shù)綀缶�控制中心電氣火�?zāi)報警主機(jī)，可以及時的發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位，并自動通知工作人員，做出及時的處理。

4 結(jié)束語

    （1）隨著電子技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)、總線技術(shù)、通訊技術(shù)等技術(shù)的高速發(fā)展，實現(xiàn)電氣火災(zāi)的早期探測、預(yù)警，并將故障信息通過總線傳送到消防控制中心，顯示故障地址、故障信息保存并進(jìn)行預(yù)報警，在通過人工的方式排除故障，達(dá)到早期發(fā)現(xiàn)，并消除電氣故障隱患。

    （2）隨著電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，為了使電氣火災(zāi)更全方面的檢測與保護(hù)，線型感溫檢測為電纜預(yù)防火災(zāi)將提高更高的保護(hù)。

    （3）總之，筆者呼吁國家相關(guān)部門應(yīng)盡快出臺相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)給予定義，使電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)揮它的作用，為保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

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