浅谈电气火灾监控系统与电气火灾预防

摘要：本文通过对我国当前的电器火灾的防控形势情况和电气火灾产生理由及电气火灾预防的办法等内容进行深入剖析，提出在配置合理电气火灾的监控系统的同时需要格外重视剩余电流监控探测器功能的扩大化方面的问题，在对电气火灾的监控技术方面进行应用。在日常生活和生产中，电气火灾监控系统要在人类生活及生产正常的前提下进行应用。
关键词:电气火灾；监控；预防；剩余电流；故障电弧探测器；电气火灾监控探测器
 
1电气火灾的防控形势
      伴随现代科技水平猛速发展，社会以及国家城市化发展的脚步正在飞快迈进。在这过程中，电能是非常重要的能源，可以说当今社会根本离不开电，人类根本离不开电，人类对电的利用率每年都成增加趋势。因此在生活和生产中如何能既安全又规范地用电显得相当重要。随着人类用电意识的增高，不规范用电造成的危险事件每年都在减少，然而电气故障造成的火灾数量每年都在增多，特大火灾事故也频频发生，每年全国关于电气火灾发生的数量逐步减退，电气火灾俨然成为了当今社会聚焦的热点话题，根据官方数据统计，在2018年全国的火灾共有23.7万起，伤亡人数达到了2205人，截止到2019年年底全国的火灾共有23.3万起，伤亡人数达到了2172人，北京“11·18”火灾事故、天津“121”重大火灾事故、山东临沂金誉石化爆炸事故、浙江天台县“2·5”重大火灾事故等。电气火灾不但使人们群众的财产受到损失还使人们人身安全受到伤害[1]。火灾电气的频繁发生离不开日常的安全隐患排查，为了避免电气火灾的发生，消防以及控制已经成为*为重要的安全工作。
 
2电气火灾发生的原因分析
      电气线路出现问题往往会导致电气装备的短路、短接、漏电、电流过大，这些故障都可以引起过热起火，引起火灾。从事故火灾的变化角度来看一般有大类，一种为渐变型，一种为突变型。如果渐变型故障没有得到及时处理，将会逐渐会发展成为突变型故障，并且转变形势是不可逆的，一旦出现，后果严重，因为在转变成突变型故障过程中会出现电能的非正常释放，伴随着泄漏电流的增高，造成接线端子等地方温度的上升，同时还会产生故障电弧，在这些因素的共同作用下，会造成故障点温度迅速增高。产生的故障电弧的温度可以达到上千度，大大超过了电气周围可燃物的燃点，*终导致火灾的发生。
 
3现有电气火灾的预防措施
3.1利用常规防护电器监控电气故障
      电气火灾是一种非常难以控制的火灾类型，在电气周围应该经常预防才能避免电气火灾的发生，人们在使用电器时倡导应用过负荷防护电器、过电流防护电器、短路防护电器、剩余电流动作保护器等作为常规防护电器，定期检查电路以及电器设备，对电器故障及时究其原因，并及时处理，立即排除电气故障。突发性故障可以通过突变事故检测及时有效的将电气设备的运行情况进行预测，可以大大降低此类电气故障导致电气火灾的概率。但值得一提的是，相间或者线间端子或者线路相间或线间端子或线路缓慢引起温度增高的情况，还有因泄漏电流慢慢升高等渐变型故障引起的金属性短路的情况发生时，对于这类电气火灾实施以上的预防措施不能起到预防作用。
 
3.2利用电气火灾监控系统监控电气故障
      电气火灾监控系统可以检测现场电气设备的运行情况，并将漏电情况及时反馈，这是非常常见的一种消防产品，火灾预报警系统的优势在于与传统火灾自动报警系统相比，电气火灾监控系统一旦反馈到运行设备的电气情况异常可以及时的反馈故障信息并立刻报警，从而阻止火灾的发生，而传统火灾自动报警系统显示异常只能减少火灾带来的损失，而不能避免火灾的发生。因此即使已经安装了传统火灾自动报警系统，还是需要安装电气火灾监控系统。从另一个角度来看，电气火灾监控系统是自动火灾报警系统中的一个独立子系统。组装电气火灾监控系统可以有效地阻止电气火灾事件的发生。这是确保公共财产和人员安全的保护伞。电气火灾监控系统由两部分组成：电气火灾监控探测器和电气火灾监控设备。在日常工程实践中，常用的电气火灾监控探测器的类型为温度测量电气火灾监控探测器，剩余电流电气火灾监控探测器等。产品，当电力电缆表面的温度发生变化时，可以使用线性温度灵敏型火灾探测器进行监督和监视。线性温度敏感型火灾探测器也是电气火灾监控探测器的一种，可以与电气火灾监控器一起使用。
      当出现过电流、接触不良等渐变型电气情况的时侯，能造成接线端子和电缆接头等处温度增高，温度增高达到可燃点温度时周围的可燃物很有可能会燃烧，*终造成电气火灾的发生。接线端子、电缆接头等地方安放测温式电气火灾监控探测器设备。以便可以随时掌握接线端子、电缆接头等地方温度的情况，当温度上升到预设的值时，报警系统会感应出，并且马上发出警报，直接从源头上切断电气火灾隐患，发生漏电情况大都是由电线路中相间或者相地间短路引起的或者是在电气设备中的相线和电气设备的外売出现短路引起的，漏电能使电气线路绝缘性能降低，此情况是不可逆的，漏电电流慢慢地在积累中变大，*后形成的故障电弧达到可燃物阈值从而引起火灾，在供的电线路里安装剩余电流式电气火灾监控器能够随时监测供电线路的泄漏电流情况，当温度上升到预设的值时，报警系统会感应出，并且马上发出警报，直接从源头上切断电气火灾隐患[2]。预防电气火灾的发生。
 
4 电气火灾监控系统的设定预防电气火灾
      工程实践中的经验告诉人们，合理配备电气火灾监控设备可以上降低电气火灾的发生，电气火灾监控系统是预防电气火灾*有效措施之一，能够降低电气火灾的发生，目前随着电气火灾监控系统普遍应用，在其应用环节经常出现以下误区。
 
4.1避免剩余电流监控探测器功能的扩大化
      深入剖析电气火灾产生原因，漏电导致的火灾的原因在总的电气火灾中的比例相对很低，选用的电线电缆的绝缘性能不合乎标准，电气设备介电强度不达标，电气线路的构造错误或不规则是新电气系统泄漏的重要原因，因此在项目中安装了剩余电流电气火灾监控探测器。能够尽可能解决电气系统施工工作中存在的难题，按照以往的说法只要电气火灾监控系统设置完成并且处于正常工作状态，电气系统施工工作中存在的难题也就迎刃而解了，从源头上切断了电气火灾的安全隐患，结合全国电气系统工程施工情况以及当前形势，以上这些问题很难马上解决，因此，安装剩余电流式电气火灾监控探测器一定要保证电气系统施工质量，是非常有必要的，并且提议今后在新建的工程中，按照低压配电系统[3]部分的原则进行施工，以地减少剩余电流电气火灾监控探测器的使用。还要保证电线电缆的绝缘性、选用电气设备介电强度能以及规范电气线路的施工，尽可能去除电气火灾隐患。深入剖析漏电引发的电气火灾产生原因，常常发生在老建筑老房子中，越老的建筑电线电缆老化越严重。电线电缆因为老化绝缘性能明显降低，大大增加了漏电的几率，面对这种年老失修的建筑应当通过加多剩余电流式电气火灾的监控探测器的方式，来达到监控电气系统的漏电故障的目的。
 
4.2进一步加强电弧式电气火灾监控探测器的工程应用
 
      深入剖析电气火灾原因后可以得到以下结论，电气故障导致的火灾都是电气设备或者线路产生的故障电弧的热能逐渐积聚达到周围可燃物的燃点导致的。所以要想大幅度减少电气火灾的产生，就是广泛地使用电弧式电气火灾监控探测器，其实，在日常工作中很难发现故障电弧，目前为止识别故障电弧的产品功能相对不是很成熟，电弧式电气火灾监控探测器还在逐渐改进，在不久的未来，伴随着科学的发展，社会的进步，电弧式电气火灾监控探测器的研究人员一定会攻克此类产品并且取得*终胜利[4]。
 
4.3电气火灾监控系统的高实用性
      电气火灾监控系统属于火灾自动报警系统的独立子系统，也属于火灾预警系统。电气火灾监控系统处于警报状态时，只能向电气设备电路发出潜在的安全隐患警报，并不代表电气火灾一定能发生，如果此时联动开关断开，由于停电，一定会给人们的生产以及生活造成不良影响，所以电气火灾监控系统不能效仿火灾自动报警系统那样，直接切断供电电源，只要能达到告知相关工作人员电气设备线路出现了异常状况目的就可以[5]，还要通知的工人及时对该线路进行检修，及早查出安全隐患并且时间排除火灾隐患。
 
5 安科瑞电气火灾监控云系统架构和硬件选型
      安科瑞电气推出的电气火灾监控云系统采用自主研发的剩余电流互感器、温度传感器和电气火灾探测器、故障电弧探测器和电气防火限流式保护器，对引发电气火灾的主要因素（导线温度、电流、剩余电流、故障电弧等）进行不间断的数据与统计分析，并将发现的各种隐患信息及时推送给学校管理人员，指导学校实现时间的排查和治理，达到潜在电气火灾安全隐患，实现“防患于未然”的目的。
      用户可以利用PC、手机、平板电脑等多种终端实现对平台的访问，查询包括系统信息、实时数据、报记录等在内的各种信息，使用方便。利用该系统为用户提供的低成本服务，能有提升企业的消防安全管理和电气设备安全水平，防范重大恶性火灾财产损失、尤其是重大恶性人员伤亡责任事故的发生。
 
本系统的整体结构如图所示：

 
5.1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
配置针对1个回路，剩余电流互感器根据现场回路电流大小选择。

5.2运行条件
1）浏览器运行设备：
台式电脑（WindowsXP以上），安卓系统或IOS系统手机（android或IOS4.0及以上版本）。
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。
5.3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
 
6 结束语
          电气引发的火灾不同于普通的火灾，电气线路积聚的温度一旦达到引燃周围可燃物的温度，马上会引起火灾的发生，电火一旦发生立刻会蔓延到周围，具有时间短速度快的特点，本文首先对我国电气火灾防控形势进行分析，其次对电气火灾形成的原因加以阐述，研究了怎么预防电气火灾，并且重点提到了电气火灾监控系统相关问题，从中认识到要想消灭电气火灾，首先要熟悉其发生基本机理，只有这样才能把电气火灾在萌芽状态，从而从根本上战胜电气火灾。还值得一提的是关于在新的工程项目施工建设有关的问题，在新的工程项目施工以前，设置电气火灾监视系统，考虑工程项目的实际状况，并以不影响正常的生活生产为原则，设计出合理实用的电气火灾监视系统，实现预防电气火灾的*终目的。
 
 
参考文献：
[1]李东杰.电气火灾监控系统与电气火灾预防[J].
[2]葛健炎,高龙琴,李志昂,周得永.基于CAN总线的检测电流发热量的电气火灾监控系统的开发[J].通信电源技术,2020,37(06):46-47..
[3]张博纳,吴桂初,陈冲,葛世伟,万耀木.基于MQTT协议的电气火灾监控系统设计[J].现代建筑电气,2019,10(03):39-44.
[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.
 
作者简介：
 
王蒙蒙，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。