浅谈电气火灾监控系统技术分析

张星

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

文摘：随着我国科技的迅猛发展，生活用具的使用量越来越大，电能也成为人类社会的主要能源之一，给人们的日常生活带来方便。但是由于电器使用的增多，致使用电量也在不断增加，一些隐患也随之而来：例如一些老旧场所的电缆线路老化，原有的设计无法满足当前用电的要求，电路施工过程中存在违规现象，以及某些电器元件产品质量不合格等。上述危险因素都可能导致火灾发生的概率，因此电气火灾这一问题也被突出。为避免电气火灾的发生，保护人们的生命财产安全，电气火灾监测系统被广泛采用。

要害词：电气火灾；电气火灾监测系统；电气火灾监测探测器。

1引言

据统计资料显示，在各类火灾中，电气火灾已占主导地位。我国2011年至2016年间，我国发生了大约54,000起电气火灾，其中74,000起由电力引起的火灾。可见，电气火灾数量之多令人震惊，电气火灾造成的损失更是无法估计。失火人员伤亡数以千计，而经济损失则高达100多亿元。

在这种严酷的数据面前，人们非常重视。所以，如何降低电气引起的火灾事故成为人们关注的问题。要找出合理的办法，不仅要在火灾发生时采取及时的措施，把火势控制住，更重要的是要在火灾发生之前及时发现火灾隐患，这样才能从根本上解决电气火灾问题，减少电气火灾的损失。

2电气火灾的原因和处理方法。

2.1引起电气火灾的原因。

引起电气火灾的原因很多，如：线路或设备短路、负载电流过大、电路漏电等。按其主要表现形式可归纳为两类：一种叫做突发故障，另一种叫做渐变故障。突变故障包括短路故障和雷击故障，其中短路分为相间短路和金属接地短路，两者占一半的比例；渐变故障包括过热、过载、漏电等等。若不及时发现并解决这些问题，将由“渐变型”发展为“突变型”，而且不可逆转。随着渐变故障的发展，电能的释放异常，以及漏电电流(亦称漏电)的增加，相应地造成温度升高或产生电弧。尽管漏电弧只有几百毫安，但它产生的温度可以达到数千度以上，很容易把周围的物体引燃，从而引起火灾。

2.2应对电气火情。

目前，对电气火灾的对策主要有两种。一个是使用了火灾自动控制系统，该系统针对在发生火灾时，使人民能够尽早发现火灾并采取相应的措施，将火势及时控制并最终扑灭，属紧急措施。但消防系统并不能从根本上阻止电气火灾的发生，只能尽量减少火灾带来的损失。其中一类是采用电气火灾监测系统，该系统属于一种预防性措施，通过监测判断，在存在隐患时能及时提醒人们发现，从源头避免电气火灾的发生及造成相应损失。在火灾中，这两种系统都起着不可替代的作用。

3电气火灾监测系统。

3.1电气火灾监测系统原理。

火警监测系统主要通过监测被测对象的剩余电流、温度等数值来预测是否有火警，这样可以提前判断是否有火灾。整体应用电子、网络和通讯技术，综合利用通讯技术，形成网络，电子技术如检测器可对整个电路进行实时监控，并通过网络将数据集中到主机上进行记录和分析，如发现电路中有隐患，能够及时提醒人们作出判断和处理。所以，通过对电气火灾系统进行监测，能够及时发现问题并进行处理，提前预防火灾的发生，从而保护人民的生命财产安全。

3.2电气火灾监控系统的构成。

电子火警监测系统主要包括两个部分，即电气火警监测装置和电气火警监控探测器。在这些设备中，监视器即为系统中的主机设备，主要作用是对整个系统进行管理与控制，以及采集、保存、分析检测器的数据，主机还具有输出命令的功能，主机设备通过总线向探测器发出一系列指令。监控到异常数据后，将采集到监控主机设备并对其进行分析，如果主机设备确定该数值超出正常范围，就会发出报警信息，工作人员会根据报警及时地到相应的地点进行确认处理。

与之相比，电气火灾监测检测器是整个系统的底层单元，其主要作用是采集数据，受主机设备控制，并将采集的数据反馈给监控设备。当前，电气火灾监测探测器的种类主要有：测温型电气火灾监测探测器、剩余电流型电气火灾监测探测器、故障电弧型电气火灾监测探测器和测量热解粒子式电气火灾监测探测器。以下就这几种主要的电气火灾监控探测器分别进行分析和讨论。

3.2.1剩余电流型电气火灾监测探测器。

余下电流型电气火灾监控探测器主要是通过监测线路上残留电流的情况，根据监测值判断是否有不良剩余电流产生。该检测仪一般会监控整个线路的日常运行情况，一旦有剩余电流出现，就会发出报警，以便人们及时作出反应，排除故障。此外，线路上电缆老化或设备进水时，极易造成整条线路的剩余电流。如有火警，有关人员应立即采取措施，以防止火警发生。对剩余电流型电气火灾监测探测器的工作原理和使用方法作一介绍，以便使探测器能够科学地安装在正确的位置。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，使检测器的功能能够发挥出来，对于检测器的安装数量也要科学地安排。

3.2.2测温式电子火警探测器。

测温式电气火灾监测探测器主要监测电路的连接部分。该监测检测器可分为两类：接触检测器和非接触检测器。导线连接处可能产生电阻或过窄等，这会使线路温度升高，当温度达到一定程度时，很容易引燃周围物体，造成火灾。有关人员应根据具体情况，合理选择检测器。一般而言，线路温度上升的部位，即线路的接触点，因线路的接触点大多位于配电箱内，故测温式电气火灾监控探测器设置在配电箱中的占多数。

3.2.3电弧型电气火灾监测检测器。

对故障电弧型电气火灾监测探测器通常安装在线路末端进行监测。一般情况下，导线的末端将与电气装置相连。导线端部易发生电阻过大、负荷过大，从而引起温度升高；以及电线绝缘损坏，引发电弧放电。上述条件均有可能引发火灾。所以，为了监控和保护线路末端的接点，工作人员会采取相应的措施，这里安装有故障的电弧型电气火警监测探测器，一旦出现异常情况，弧形电气火灾监测探测器将及时发出报警，工作人员接到报警后，能准确迅速地采取措施，排除故障，防止电器着火。

3.2.4测量热粒型电气火灾监测探测器。

被测热粒型电气火灾监测探测器主要监测温度。如果出现了异常现象，当用电系统或某些电器元件温度上升时，检测器就能发现异常现象，当温度超过一定范围时，检测器会发出报警，提醒有关人员。这能使工作人员及时了解情况及出现异常的地点，并采取措施消除隐患，在早期防止火情的发生。对某些危险电器储藏场所，往往需要安装测量热粒型电子火警探测器。诚然，与其它电气火灾监测探测器相比，测量电感火警检测器的安装要求和标准都较低。

4安科瑞电气火灾监测云系统结构及硬件选择。

由安科瑞电气推出的电气火灾监测云系统，采用了自主研发的剩余电流互感器、温度传感器、电子火警探测器、失效弧光检测器及电气防火限流保护装置，对引起电气火灾的主要因素(导线温度，电流，剩余电流，对故障弧线等)进行不间断数据统计分析，并将发现的各种隐患信息及时推送到学校管理部门。

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

 

方案二：100A以下回路，普通互感器，会增加施工量

 

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

 

4.2运行条件:

1） 浏览器运行设备：

台以上版本）。

2） 浏览器端运行环境：

Windows系统下使用谷歌、火狐、360（速模式）等浏览器访问。

4.3主要技术指标:

数据上传频率：2分钟

通信方式：RS485、2G/3G/4G

并发访问量：>=10000

历史数据存储：>=3年

5结束语

总的说来，今天社会上使用的电器越来越多，电子设备已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。而且随着电力消耗的增加，电气火灾是人们不可避免地要面对的问题。电力系统火灾给人们的生活和财产带来了巨大的损失，所以电气火灾监测系统的重要性不言而喻。借助于电气火灾监测系统，可对电气火灾进行预判断和预处理，从而从理论上防止电气火灾的发生。为保证电气火灾监控系统的监视、分析、判断的准确性，我们不断地开发和改进新产品，提高电气火灾监控系统的可靠性，以防止电气火灾的发生，保护人民和国家的生命财产。

作者简介：

张星，女，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为电气火灾的现状问题和防控对策。手机：[phone]（同微信） QQ：3008021209   邮箱：3008021209 @qq.com
 

　　审核编辑：鄢孟繁