配電盤極早期火災預警系統安裝及應用

劉喬芬

摘 要：此項目是基于提高400V低壓配電盤的穩定性，通過集思廣益，從節約成本降低人力物力消耗等方面綜合考慮，協調和組織對配電盤極早期火災探測系統的安裝及效用進行可行性分析，從項目的風險分析、安全措施、操作程序、設備調試、現場實際監測等方面實施對項目的安全控制、質量控制和進度控制，并實現項目的最終目標。

關鍵詞：配電盤;極早期;火災

0 引言

近些年來，次電氣火災事故頻發，造成了很大經濟損失和生產風險。如果這些電氣火災在形成初期即被發現并采取措施處理，會避免更大損失以及人身傷亡等事故的發生。此次應用的極早期火災探測系統，就是依據當材料過熱時，會有比可見光波長更小的粒子自然產生，并且數量遠高于在正常的環境下所存在的微粒子數，將某個區域的空氣樣本傳送到探測器中，當檢測到異常時，即發出警報，通知電氣人員現場檢查，從而達到預警的目的。本次極早期火災探測系統的安裝，為其余平臺的提供的借鑒及參考意義，最大程度的將電氣火災抑制與萌芽之中。

1 系統原理

當材料過熱時，會有比可見光波長更小的不可見微粒產生，并且其數量遠高于在正常的環境下所存在的微粒子數。本系統就是利用粒子計數方式來探測早期火災階段次微米粒子數量。

抽氣泵將四根采樣管所連接的所有盤柜的內部空氣樣本吸入采樣管道，并在抽氣泵上方的四個電磁閥的作用下依次將所采集的空氣樣本送入云霧室中。

云霧室通過降溫、降壓處理空氣樣本，使這些不可見的微粒被水分所包圍，形成直徑約20微米的水滴。其產生的有效遮光率與包圍灰塵粒子的水滴產生的有效遮光率相當，可被光電儀器辨識出來，再以遮光技術計算出粒子的數量。

2 系統組成及結構

2.1 系統組成

極早期空氣采樣火災預警系統主要由如下3個部分組成：空氣采集火災監測器（CP200SC）、毛細管采樣探頭以及控制箱，如圖1、圖2。

2.2 系統結構

CP200SC通過采樣探頭對開關柜內部環境氣體進行采集和處理，通過RS485網絡傳輸至控制箱進行數據處理及顯示（如圖3）。

3 創新點

當材料過熱時，會有比可見光波長更小的不可見微粒產生，并且其數量遠高于在正常的環境下所存在的微粒子數。本系統就是利用粒子計數方式來探測早期火災階段次微米粒子數量。

抽氣泵將四根采樣管所連接的所有盤柜的內部空氣樣本吸入采樣管道，并在抽氣泵上方的四個電磁閥的作用下依次將所采集的空氣樣本送入云霧室中。

云霧室通過降溫、降壓處理空氣樣本，使這些不可見的微粒被水分所包圍，形成直徑約20微米的水滴。其產生的有效遮光率與包圍灰塵粒子的水滴產生的有效遮光率相當，可被光電儀器辨識出來，再以遮光技術計算出粒子的數量（如圖4）。

4 現場安裝

按照配電間低壓盤的布局模式，最終確定火災探測系統的安裝方式，最終效果圖如圖5。

5 現場調試

為保證監測系統正常、穩定、可靠的工作，能夠探測由于不同材料過熱而引發的火災，且不會受到粉塵等顆粒的影響而誤報警，特選擇幾種常見的電氣元件材料進行實際測試。

5.1 調試內容

①測試1#探測器1區至4區管線氣體濃度的靈敏性;②測試2#探測器1區至4區管線氣體濃度的靈敏性;③測試1#探測器和2#探測器對電纜、電路板、普通紙張在過熱（極早期）及發煙不同濃度階段產生警報的情況;④測試1#探測器和2#探測器對粉塵檢測是否經受得住外部環境的干擾而影響正常運行。

5.2 調試過程

①選取每路管線的最遠端采樣孔的位置作為測試點，這樣能保證在每根管線中發揮最有效的檢測效果目的;②在配電盤后面板下方進行模擬電纜受熱過程，讓氣流及早期煙氣粒子往上散發至采樣孔中進行捕捉檢測;③記錄從電纜皮受熱至監測系統發出報警過程的時間長度和預警值。

經過多方位、多區域、多種材料的實際測試，不論是電纜皮、電路板、還是普通紙張，在距離取樣口較遠的位置進行烘烤時，電纜皮等測試物體在剛剛過熱時，報警系統就發出警報，準確且及時，而且使用普通粉塵進行測試時，系統并沒有發出報警，也足以證明系統探測的可靠性。

6 項目成果

本次極早期火災探測系統的安裝，為其余配電間的提供的借鑒及參考意義，最大程度的將電氣火災抑制與萌芽之中。長期運行對備件的節省、設備的可靠運行、電網的穩定等起到很好的保障，具有持久可靠的經濟效益。