地鐵電氣火災監控系統的應用

　　地鐵電氣火災監控系統的應用

　　分析地鐵電氣火災的產(chǎn)生原因，介紹電氣火災監控系統的構成及設備要求。

　　在快節奏發(fā)展的大城市里，地鐵的開(kāi)通解決了最重要的交通擁擠問(wèn)題，也為人們的日常出行帶來(lái)了很大程度上的便利，正是由于它的便利，很多人都選擇乘坐地鐵出行，因此，人員密集、火災危害較大的地鐵站的安全性至關(guān)重要，一旦發(fā)生火災，所造成的人員傷亡和社會(huì )影響將會(huì )難以想象。所以，地鐵上的電氣火災監控系統的重要性顯而易見(jiàn)。

　　1 地鐵中電氣火災的產(chǎn)生原因

　　1.1 短路

　　短路是部分絕緣層被破壞而引發(fā)的故障。當電氣設備的絕緣層被破壞時(shí)，兩條線(xiàn)之間的電阻會(huì )變得很小，會(huì )導致電流突然增大，此時(shí)如果兩條電線(xiàn)相碰，就會(huì )由于電流過(guò)大而產(chǎn)生火花而引起溫度急劇升高，最終使得絕緣材料及其附近的可燃物和粉塵燃燒而引發(fā)火災。

　　1.2 過(guò)載

　　當電氣設備或導線(xiàn)的電流超過(guò)它的額定值時(shí)就會(huì )產(chǎn)生過(guò)熱現象。熱的程度達到一定溫度會(huì )引燃電氣設備及電流的絕緣材料而引發(fā)火災。

　　1.3 接觸不良

　　當導線(xiàn)與導線(xiàn)或電氣設備的連接不好時(shí)，電流通過(guò)就容易產(chǎn)生巨大熱量，使得連接處溫度升高、局部過(guò)熱，而高溫又使得接觸部位的電阻增大，久而久之，絕緣層就遭到了破壞而形成了短路，引發(fā)火災。

　　1.4 靜電

　　在導線(xiàn)中的靜電荷逐漸累積，最終形成高電位，在某種條件下，擊穿周?chē)目諝饨橘|(zhì)，放電并產(chǎn)生火花。靜電在放電過(guò)程中轉換成光能、熱能等，在可燃物、助燃物和引燃源存在時(shí)，會(huì )產(chǎn)生電火花而引發(fā)火災事故。

　　2 電氣火災監控系統

　　電氣火災監控系統由電氣火災監控探測器和電氣火災監控設備組成。其中，電氣火災監控探測器設備主要包括剩余測溫式電氣設備、剩余電流式電氣設備、探測器等。

　　2.1 剩余電流式電氣設備

　　剩余電流檢測器是根據基爾霍夫電流定律的原理工作的。設備檢測剩余電流時(shí)，讓中性線(xiàn)和三相導線(xiàn)一起穿過(guò)電流互感器，如果發(fā)生故障，故障電流就會(huì )經(jīng)由發(fā)生故障的地方流進(jìn)大地，使得電流互感中的電流矢量和不為零，這個(gè)電流就是剩余電流;反之，如果沒(méi)有發(fā)生接地故障，無(wú)論三相導線(xiàn)里的三相電荷是否達到平衡，電流的矢量和始終為零。

　　2.2 剩余測溫式電氣設備

　　熱電阻測溫是利用電阻值隨溫度的增加而增加的原理進(jìn)行溫度測量。熱電阻測溫所需要的測溫傳感器一般設置在電氣系統的重點(diǎn)發(fā)熱部位，如電纜接頭、電纜本體、開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)等，用來(lái)檢測設備是否過(guò)熱而引發(fā)火災。開(kāi)關(guān)柜、母線(xiàn)、配電箱接頭等都是合理有效的探測位置。

　　2.3 探測器

　　探測器的集中監控設備存在有線(xiàn)傳輸和無(wú)線(xiàn)傳輸兩種不同的組網(wǎng)方式，通過(guò)這兩種方式實(shí)時(shí)收集信號，并對其進(jìn)行比較、分類(lèi)，然后將處理后的信息分別送往報警、控制信號輸出、顯示、打印等相應設備，實(shí)現集中顯示、控制、記錄等功能。集中監控設備由監控單元與監控主機構成。監控單元適合運用在小型系統中，用來(lái)連接與管理若干個(gè)有限數量與距離的探測器;監控主機由于其處理功能較為強大，在大中型系統中更適用，它能通過(guò)其監控單元將許多探測器連接到一塊，并且有管理軟件及打印、拷貝等功能，能夠儲存的報警信息記錄長(cháng)達12個(gè)月，為地鐵各個(gè)站點(diǎn)的管理方面提供了很大便利。

　　3 電氣火災探測器

　　目前城市軌道中所使用的電氣火災探測器主要有分離型探測器(非獨立式)和組合型探測器(獨立式)。

　　3.1 分離型探測器

　　電氣火災監控設備與監控探測器分離配置。監控設備對配電箱內導電線(xiàn)路中的剩余電流信號進(jìn)行采樣，然后經(jīng)過(guò)內置單片機系統對采集到的信號進(jìn)行一系列的分析處理，最后將處理后的結果上報給具有電氣火災監控設備的相關(guān)科室，進(jìn)一步對信號分析處理并加以控制，最終使其有效發(fā)揮相關(guān)功能。

　　分離型探測器具有系統之間明確分工、構成結構簡(jiǎn)單、高效率低成本的特點(diǎn)，它不和電源控制開(kāi)關(guān)或配電系統相串連，僅僅只通過(guò)剩余電流互感器對信號進(jìn)行收集、采樣、處理。分離型探測器的尺寸比較小，所具有的相對功能也比較簡(jiǎn)單，所以它更適合于安裝在一些比較狹窄的空間位置，如地鐵低壓柜饋線(xiàn)電纜室。分離型探測器的缺點(diǎn):在采購數量很少又需要就地報警時(shí)，所花費的成本較高。

　　3.2 組合型探測器

　　組合型探測器是將電氣火災監控設備與電氣火災監控探測器進(jìn)行配置組合而成。它能夠檢測到剩余電流與非正常溫度，有效監控火災的發(fā)生，此外，它還可以實(shí)現對數據的處理，并將處理后的測量結果及參數設置都顯示在監控設備的液晶屏上。

　　組合型探測器的優(yōu)點(diǎn)：在采購數量很少又需要就地報警時(shí)，所需要耗費的成本較低;操作與設置都在末端進(jìn)行，更容易完成。組合型探測器的缺點(diǎn)：自身體積龐大，在地鐵低壓柜饋線(xiàn)電纜室這類(lèi)比較狹窄的安裝空間里會(huì )顯得局促;故障率較高;造價(jià)高。

　　4 對于軌道電氣系統監控設備的要求

　　(1)為了能有效處理探測器設備所探測到的信號，電氣火災監控設備必須能夠直接連接電氣火災探測器。

　　(2)為了使監控設備能夠靈活地按照用戶(hù)及管理權限進(jìn)行設置，讓用戶(hù)能夠靈活地對模塊操作進(jìn)行分配，要求其能夠明顯地對不同探測器的故障信息加以區分。

　　(3)監控設備應能對所轄范圍內的各類(lèi)探測器的報警信號進(jìn)行聲、光報警。

　　(4)監控設備應具有以太網(wǎng)接口(RJ45)。利用該接口，綜合監控系統能夠對多功能探測系統的主機信息進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，獲得系統主機自身定義的即時(shí)光纖溫度信息;火災報警系統則能夠通過(guò)對系統主機信息的訪(fǎng)問(wèn)獲取饋電回路剩余電流、三相溫度等數據信息。

　　5 結語(yǔ)

　　地鐵車(chē)站里面的各種設備結構復雜、節點(diǎn)分散，電氣火災監控系統對于消除火災隱患具有明顯的作用。