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安科瑞劉鴻鵬
摘要
隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)配電系統(tǒng)的復雜性和用電量不斷增加，電氣火災的風險也隨之上升。電氣火災探測器作為一種有效的預防電氣火災的設備，在現(xiàn)代工業(yè)配電系統(tǒng)中發(fā)揮著至關重要的作用。本文將詳細介紹電氣火災探測器的工作原理、在工業(yè)配電系統(tǒng)中的具體應用，并探討其在提高工業(yè)電氣安全方面的優(yōu)勢和未來發(fā)展趨勢。
1. 引言
電氣火災是工業(yè)生產中常見的安全事故之一，其危害性大，不僅會導致設備損壞、生產中斷，還可能造成人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失。傳統(tǒng)的電氣火災防護措施主要依賴于斷路器和保險絲等設備，但這些設備往往在電氣故障發(fā)生后才能切斷電源，無法有效預防電氣火災的發(fā)生。電氣火災探測器的出現(xiàn)，為工業(yè)配電系統(tǒng)提供了一種主動監(jiān)測和預警的手段，能夠及時發(fā)現(xiàn)電氣火災隱患，采取相應的防護措施，從而有效降低電氣火災的發(fā)生概率。
2.電氣火災預防難點有哪些？
電氣火災探測存在以下幾個難點：
火災早期難以識別：電氣火災初期火焰較小，溫度上升緩慢，很難通過傳統(tǒng)的火災探測器（如煙霧探測器）識別出來。
誤報率高：電氣火災可能會因為電器設備工作過程中出現(xiàn)的高溫或電弧現(xiàn)象被誤判為火災，這會增加誤報的風險，影響系統(tǒng)的可靠性和有效性。
電氣設備多樣性：不同類型的電氣設備可能出現(xiàn)不同的故障或火災模式，如何根據(jù)設備特性進行有效的探測和區(qū)分，確�；馂脑缙诒话l(fā)現(xiàn)，是一個挑戰(zhàn)。
環(huán)境干擾：在一些復雜的工作環(huán)境中，如高溫、潮濕、振動較大等，可能會對探測器的靈敏度和穩(wěn)定性產生影響，導致探測效果不佳。
探測范圍廣泛：電氣火災的發(fā)生可能發(fā)生在電纜、配電盤、插座等多個點，而這些位置可能分布較為分散，如何確保覆蓋到所有潛在的火災源是一大挑戰(zhàn)。
無線通信可靠性：在某些場景下，電氣火災探測系統(tǒng)需要依賴無線通信技術來傳輸數(shù)據(jù)和報警信號。無線網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和覆蓋范圍可能會影響整個探測系統(tǒng)的響應能力。
后期維護：電氣火災探測系統(tǒng)的維護需要定期檢查設備和傳感器的狀態(tài)，確保探測靈敏度和準確性，而電氣系統(tǒng)的復雜性增加了維護難度。
這些難點使得電氣火災探測系統(tǒng)的設計和部署變得更加復雜，通常需要綜合多種傳感器技術，如溫度傳感器、煙霧傳感器、電流傳感器等，才能有效提高探測準確性和響應速度。
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3. 電氣火災探測器
電氣火災探測器主要通過監(jiān)測配電回路中的剩余電流和導線溫度等參數(shù)來實現(xiàn)火災預警。當配電回路中的剩余電流超過設定值或導線溫度異常升高時，探測器會發(fā)出報警信號，并可聯(lián)動其他設備采取相應的防護措施。例如，ARCM300型電氣火災監(jiān)控探測器，采用微控制器技術，能夠測量剩余電流和溫度，并通過RS485接口與上位機進行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理。
ARCM300 型電氣火災監(jiān)控探測器是針對 0.4kV 以下的 TT、TN 系統(tǒng)設計的，通過對配電回路的剩余電 流、導線溫度等火災危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理，從而預防電氣火災的發(fā)生。 產品采用微控制器技術，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡化于一身， 是建筑電氣火災預防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預估等的理想選擇。
3.1型號說明
3.2技術參數(shù)
3.3設備規(guī)格
3.4主要功能
剩余電流監(jiān)測
在線監(jiān)測配電線路的剩余電流，當超過剩余電流報警設定值時，且持續(xù)時間超過延時設定值后，執(zhí)行報警或者斷開斷路器的操作�？梢愿鶕�(jù)線路正常漏電流的大小設定報警設定值 I△n，在該值的設置上應遵循不小于被保護電氣線路正常泄漏電流值的兩倍，且不大于1000mA。對裝設二或多剩余電流保護的場所，上一的剩余電流報警設定值必須大于下一的剩余電流報警設定值；并且上一的延時要大于下一的延時。
保護方式：剩余電流保護方式可以設置為關閉、打開，聯(lián)動可以設置為無、DO1。在保護方式打開和 聯(lián)動開關處于 DO1 狀態(tài)下當檢測到剩余電流值超過報警值時，報警 LED 燈常亮，達到動作延時后觸發(fā)相應 動作。若在延時過程中，剩余電流值小于剩余電流報警值時，不會動作。 出廠默認剩余電流報警設定值為 300mA，動作延時時間為 10.0S，保護方式為關閉。
溫度保護
通過溫度傳感器監(jiān)測配電箱、線纜或線纜連接處的溫度，超過溫度動作設定值時，延時一定時間，執(zhí) 行報警或者斷開斷路器的操作。溫度傳感器的安裝必須固定穩(wěn)定，防止跌落造成線路短路。
保護方式：溫度保護模式可以設置為關閉、打開，聯(lián)動可以設置為無、DO1。在保護方式打開和聯(lián)動 開關處于 DO1 狀態(tài)下當檢測到溫度值超過動作設定值時延時，達到動作延時后觸發(fā)動作。在延時過程中， 溫度值下降到溫度設定值以下時，不會動作。 出廠默認溫度報警設定值是 60℃，動作延時時間為 1.0S，保護方式為關閉。
消防聯(lián)動功能
當發(fā)生火災時，消防聯(lián)動系統(tǒng)發(fā)出指令，通過裝置使斷路器脫扣，強制切斷非消防設備的電源。裝置 接收到消防聯(lián)動信號時，將跟根據(jù)相應的動作設置做出相應的保護動作。 出廠默認保護方式為關閉。
自檢和試驗功能
裝置具備自檢和試驗功能，在沒有故障或報警時，在“報警記錄”界面下長時按住回車鍵進入自檢狀態(tài)， 按試驗組合鍵進入試驗狀態(tài)，查看設備是否完好。
集中監(jiān)控
集中監(jiān)控計算機通過 RS485，接受現(xiàn)場采集信號，發(fā)出報警信號及控制指令，及時斷開故障線路。采用 Modbus-RTU 協(xié)議通訊，通訊距離為 1.2 公里，同一鏈路可監(jiān)控 32 臺裝置。
報警復位（解除報警）
當發(fā)生報警時，可以按動←回車鍵來消除報警聲音和復位繼電器輸出狀態(tài)；如果在進行復位操作后未排 除報警故障，裝置將再次進入故障報警或脫扣狀態(tài)。
3.5接線方式
3.6組網(wǎng)方式
4. 電氣火災探測器在工業(yè)配電系統(tǒng)中的應用
剩余電流監(jiān)測
在工業(yè)配電系統(tǒng)中，電氣設備的絕緣老化、接地故障等問題會導致剩余電流的產生。電氣火災探測器通過對剩余電流的實時監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)這些潛在的電氣火災隱患。例如，在建筑電氣火災預防監(jiān)控中，ARCM300型探測器可以監(jiān)測一路剩余電流和四路溫度，當剩余電流超過設定的報警值時，探測器會發(fā)出聲光報警，并可聯(lián)動斷路器切斷電源，從而避免電氣火災的發(fā)生。
溫度保護
導線溫度異常升高是電氣火災的常見原因之一。電氣火災探測器通過溫度傳感器監(jiān)測配電箱、線纜或線纜連接處的溫度，當溫度超過設定的動作值時，探測器會發(fā)出報警信號，并可聯(lián)動斷路器切斷電源，防止電氣火災的發(fā)生。例如，ARCM300型探測器的溫度監(jiān)測范圍為0℃~120℃，能夠滿足大多數(shù)工業(yè)環(huán)境的溫度監(jiān)測需求。
消防聯(lián)動功能
在工業(yè)建筑中，電氣火災探測器還可以與消防系統(tǒng)進行聯(lián)動。當發(fā)生火災時，消防系統(tǒng)發(fā)出指令，電氣火災探測器接收到信號后，會聯(lián)動斷路器切斷非消防設備的電源，以確保消防設備的正常運行和人員的安全疏散。
集中監(jiān)控與管理
電氣火災探測器通過RS485接口與上位機進行數(shù)據(jù)通信，可以實現(xiàn)對多個探測器的集中監(jiān)控和管理。上位機可以實時接收探測器的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對電氣火災隱患進行分析和評估，并及時采取相應的防護措施。例如，ARCM300型探測器支持Modbus-RTU協(xié)議，可以方便地與工業(yè)自動化系統(tǒng)進行集成，實現(xiàn)電氣火災監(jiān)控的智能化和網(wǎng)絡化。
5.應用優(yōu)勢
5.1 主動監(jiān)測與預警
電氣火災探測器能夠主動監(jiān)測配電系統(tǒng)中的電氣參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)電氣火災隱患，并發(fā)出預警信號。與傳統(tǒng)的被動防護措施相比，電氣火災探測器能夠提采取措施，有效預防電氣火災的發(fā)生。
5.2 測量與可靠報警
電氣火災探測器采用高精度的傳感器和信號處理技術，能夠準確測量剩余電流和溫度等參數(shù)，并根據(jù)設定的報警值可靠地發(fā)出報警信號。例如，ARCM300型探測器的剩余電流測量精度為1，溫度測量精度為±1℃，能夠滿足工業(yè)配電系統(tǒng)的高精度監(jiān)測需求。
5.3 智能化與網(wǎng)絡化
電氣火災探測器具有智能化和網(wǎng)絡化的功能，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和故障診斷等。通過與上位機的通信，電氣火災探測器可以將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳到云端，實現(xiàn)電氣火災監(jiān)控的智能化管理和決策支持。
6.安裝示意圖
結論
電氣火災探測器在現(xiàn)代工業(yè)配電系統(tǒng)中具有重要的應用價值。通過主動監(jiān)測和預警，電氣火災探測器能夠有效預防電氣火災的發(fā)生，提高工業(yè)電氣系統(tǒng)的安全性和可靠性。隨著技術的不斷更新和市場需求的不斷擴大，電氣火災探測器將在工業(yè)電氣安全域發(fā)揮越來越重要的作用，為工業(yè)生產的穩(wěn)定運行和人員的安全提供有力保障。
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