陸少瑋 (安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院,安徽 合肥 230032)
根據(jù)我國公安部消防局所統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看,電氣火災(zāi)在各類火災(zāi)中已經(jīng)占據(jù)了主要的地位。從2011年到2016年為止,我們國家的電氣火災(zāi)數(shù)量約為52.4萬起,2017年電氣引發(fā)的火災(zāi)也有7.4萬起。我們可以看到,電氣火災(zāi)的數(shù)量驚人,而電氣火災(zāi)造成的損失更是不可估量?;馂?zāi)造成人員的傷亡有數(shù)千人,而經(jīng)濟(jì)損失更是高達(dá)100多億元[1]。
面對如此殘酷的數(shù)據(jù),人們必須給予高度的重視。因此,如何減少電氣引發(fā)的火災(zāi)成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)。我們需要找到合理有效的方法,不僅在火災(zāi)發(fā)生的時候能及時采取措施、迅速將火撲滅,更重要的是能在火災(zāi)發(fā)生前就及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患,這樣才能從根本上解決電氣火災(zāi),最大程度上的減少損失,保護(hù)人們的生命財產(chǎn)安全。
電氣起火的原因有很多,例如:線路或設(shè)備的短路、電流負(fù)載過大、電路中有接觸不良以及漏電現(xiàn)象等等。根據(jù)它們的主要表現(xiàn)型式可以歸納為兩種:一種稱為突發(fā)性故障,另一種稱為漸變型故障。突變性故障包括短路和雷擊這兩種情況,其中短路又分為相間短路和金屬接地型短路,這兩者分別占據(jù)一半的比例;漸變型故障包括了溫度過高、超負(fù)荷、漏電等情況。如果這些情況不能及時的發(fā)現(xiàn)并解決,就會由“漸變型”發(fā)展成“突變型”,并且不可逆轉(zhuǎn)。在漸變型故障發(fā)展的過程中,電能的釋放出現(xiàn)異常,剩余電流(也稱為泄漏電流)增加,相應(yīng)的會導(dǎo)致溫度增加或者有電弧產(chǎn)生[2]。即使漏電電弧只有幾百毫安,但是其產(chǎn)生的溫度能達(dá)到幾千攝氏度以上,會輕易的將其周圍的物體引燃,從而引發(fā)火災(zāi)。
對于電氣火災(zāi),目前主要有兩種應(yīng)對措施。一種是采用火災(zāi)自動報警系統(tǒng),這種系統(tǒng)針對的情況是火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生,通過報警,讓人們能及早的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并采取相應(yīng)的手段,將火災(zāi)及時的控制并最終撲滅,屬于一種應(yīng)急措施,但是火災(zāi)報警系統(tǒng)無法從根本上阻止電氣火災(zāi)的發(fā)生,只能盡可能的減小火災(zāi)發(fā)生所造成的損失。第二種則是采用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),這種系統(tǒng)屬于一種預(yù)防措施,通過監(jiān)控和判斷,當(dāng)存在隱患時能夠及時的提醒人們發(fā)現(xiàn),從源頭避免電氣火災(zāi)的發(fā)生及造成相應(yīng)的損失。這兩種系統(tǒng)對于電氣火災(zāi)都有重要的作用,相互獨(dú)立,不可取代。
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過對檢測對象的剩余電流以及溫度等數(shù)值進(jìn)行監(jiān)測和分析,從而能夠預(yù)判是否存在險情,在前期就能阻止火災(zāi)的發(fā)生。整個系統(tǒng)采用了電子、網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的綜合運(yùn)用,借助通信技術(shù)形成網(wǎng)絡(luò),探測器等電子技術(shù)會實(shí)時的監(jiān)測整個電路的數(shù)據(jù),并通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)匯集到主機(jī)記錄并分析[3],一旦發(fā)現(xiàn)電路中存在隱患,能及時的報警,提醒人們做出判斷及措施。因此,通過電氣火災(zāi)系統(tǒng)全方位的監(jiān)控,可以及時發(fā)現(xiàn)問題并處理,在前期就能扼制火災(zāi)的發(fā)生,從而保障人們的生命和財產(chǎn)安全。
電氣火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)主要由兩部分組成,分別為電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。其中,監(jiān)控設(shè)備即為系統(tǒng)的主機(jī)設(shè)備,其主要作用就是對整個系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制,以及將探測器監(jiān)測的數(shù)據(jù)收集、保存和分析,并且主機(jī)也具備輸出命令的功能,通過總線,主機(jī)設(shè)備向探測器發(fā)出一系列的指令。當(dāng)監(jiān)測到異常數(shù)據(jù)時,這些數(shù)據(jù)會被采集到監(jiān)控主機(jī)設(shè)備并加以分析,如果主機(jī)設(shè)備確認(rèn)該數(shù)值超過正常范圍時,將會發(fā)出警報信息,工作人員根據(jù)警報,會及時的到相應(yīng)的地點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)處理。
而電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器,是整個系統(tǒng)的下層單元,它的主要作用是采集數(shù)據(jù),受到主機(jī)設(shè)備的控制,并將采集到的數(shù)據(jù)反饋給監(jiān)控設(shè)備。目前,電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的類型主要有以下幾種:測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器以及測量熱解粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器[4]。下面分別對這幾種主要的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器進(jìn)行探討分析。
3.2.1 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器
剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器主要是通過監(jiān)測線路中存在的剩余電流的情況,通過監(jiān)測的數(shù)值來判斷是否有不好的剩余電流產(chǎn)生[5]。這種探測器通常會監(jiān)測整個線路的日常情況,一旦線路中存在剩余電流,會做出相應(yīng)的警報,便于人們及時做出反應(yīng),排除故障。除此之外,當(dāng)線路中電纜老化或設(shè)備進(jìn)水時,也很容易導(dǎo)致整個線路中剩余電流的增大。一旦發(fā)出警報,相關(guān)人員要立刻采取措施,從而有效的防止火災(zāi)的發(fā)生。工作人員要熟知剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的工作原理及其使用辦法,這樣才能科學(xué)有效的將該探測器安裝到正確的位置。與此同時,我們也要考慮電流自然泄漏這種情況的發(fā)生,明確需要保護(hù)的范圍,使探測器的功能得以有效的發(fā)揮,對于探測器安裝的數(shù)量也要有科學(xué)的安排。
3.2.2 測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器
測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器主要監(jiān)控電路中連接部位。這種監(jiān)控探測器又分為兩種:接觸式探測器、非接觸式探測器。在線路的連接處有可能出現(xiàn)電阻增大和過窄等現(xiàn)象,這樣會引起線路溫度的升高,當(dāng)溫度達(dá)到一定程度,有可能會引燃周圍的物體,從而導(dǎo)致火災(zāi)事故的發(fā)生。相關(guān)工作人員要根據(jù)實(shí)際具體的情況,合理的選擇探測器。通常情況下,線路中溫度最容易升高的部位,就是線路中的接頭處,由于線路的接頭處大多都位于配電箱內(nèi),因此測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器設(shè)置在配電箱中的情況居多[6]。
3.2.3 故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器
故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器一般會設(shè)置在線路的末端進(jìn)行監(jiān)控。一般來說,電線的末端會與電器設(shè)備相連接。在末端部位會容易出現(xiàn)電阻過大、負(fù)載過大,從而導(dǎo)致溫度升高;以及電線絕緣損壞或接觸不良,從而引發(fā)電弧性放電[7]。這些情況都能夠引起火災(zāi)的發(fā)生。因此,為了監(jiān)測并保護(hù)線路末端連接部位,工作人員會采取相應(yīng)的措施,即在此處裝設(shè)故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器,一旦發(fā)生異常情況,故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器會及時的發(fā)出警報,工作人員接到報警后,能夠準(zhǔn)確快速的采取行動,排除故障,阻止電氣火災(zāi)的發(fā)生。
3.2.4 測量熱粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器
測量熱粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器主要對溫度進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)用電系統(tǒng)或者某些電氣元件的溫度升高出現(xiàn)異?,F(xiàn)象時,該探測器就會察覺異?,F(xiàn)象,當(dāng)溫度超過一定范圍時,探測器就發(fā)出警報,從而提醒相關(guān)的工作人員。這樣可以讓工作人員及時的了解情況和出現(xiàn)異常的地方,并采取措施將隱患排除,在初期階段就阻止火災(zāi)的發(fā)生。在一些危險電器存放的場所,通常需要安裝測量熱粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。當(dāng)然,相比于其他的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器,測量熱粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的設(shè)置要求和標(biāo)準(zhǔn)比較低。
總的來說,當(dāng)今社會使用電器的數(shù)量越來越多,電子設(shè)備已經(jīng)成為了人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?。而隨著用電量的增多,電氣火災(zāi)是人們無法避免要面對的一個問題。電氣火災(zāi)已經(jīng)給我們的生命和財產(chǎn)造成了嚴(yán)重的損失,因此電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的重要性是不言而喻的。借助電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),我們可以對電氣火災(zāi)進(jìn)行預(yù)判和事前處理,理論上可以從根源上阻止電氣火災(zāi)的發(fā)生。為了確保電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測、分析及判斷的準(zhǔn)確性,我們要不斷的開發(fā)并完善新產(chǎn)品,提高電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性,才能真正的有效預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生,保護(hù)好人們和國家的生命財產(chǎn)安全。