您现在的位置:首页  > 客户服务 > 方案设计

方案设计

电气火灾监控探测器

发布时间:2015-8-5 15:38:42  作者:固德力安

  多功能分体型电气火灾监控探测器的设计

  摘要:阐述电气火灾监控探测器的功能及其工作原理,介绍多功能分体型电气火灾探测器的设计,及其在电气火灾监控系统中的应用。

  关键词:电气火灾监控探测器;电气火灾监控系统

  0、引言

  现代建筑电气线路复杂,电气火灾隐患也随之增加。因此,用于预防电气火灾的电气火灾监控探测器应用前景广阔。

  1、电气火灾主要成因

  电气火灾可分为过热型和放电型两种。过热型是指电气线路或设备的发热部位产生异常高温,如果超过线路和设备允许温度或温升,将会加速绝缘老化或直接引燃周围可燃物,导致火灾发生。放电型则是由于电气线路或设备产生的故障火花或电弧引燃可燃物,从而引发火灾。

  过热型电气火灾的主要原因:电气线路或设备线圈发生短路;电气线路或设备过载;导体连接部分接触不良导致接触电阻过大;导体绝缘性能下降引起的漏电;非线性负载引起的电气线路或设备的高次谐波过载,尤其中线性过载;供电线路电压过高或过低以及电气设备的频繁启动等。

  放电型电气火灾的主要成因:电气线路和设备发生电弧故障;电气线路发生相间短路、单相短路或断路;电气线路发生过压击穿;电磁感应放电等。

  2、电气火灾监控探测器类型

  电气火灾探测器可分为:剩余电流型探测器和温度探测器。此外,根据探测器结构上是否与监控装置合为一整体,可分为整体型和分体型;根据是否整合其他探测量、保护功能,可分为多功能型和单一型。

  3、多功能分体型电气火灾监控探测器

  多功能分体型电气火灾监控探测器的设计分为6部分:供电电源、剩余电流探测、温度探测、通信、声光显示 和软件。

  3.1剩余电流探测功能

  剩余电流探测功能部分由信号输入、放大滤波转换、A/D转换、微处理、信号传输以及软件等单元组成,如图1所示。

剩余电流探测功能部分图示.jpg

  电流互感器又称为剩余电流探头、剩余电流传感器,根据结构形式可分为开合式和闭合式两种。开合式剩余电流互感器可在不必断线、断电的情况下进行安装,特别适合电气火灾监控系统增补设计或对已建工程的现有供电线路进行改造;闭合式剩余电流互感器准确率高、安全可靠,新建工程或配电柜预装可采用闭合式,有利于降低成本。

  在正常情况下,电路中没有设备发生漏电故障时,电流通过检测剩余电流互感器横截面的电流矢量和等于零。这时,在电流互感器中没有感应电流产生,即电流互感器没有信号输出,被保护电路处于安全状态。当电路中发生设备漏电时,则矢量和不等于零,这时,电流互感器中会产生一个感应电流,通过信号传输线送到信号输入单元,然后经过放大滤波单元和A/D转换单元后发送给单片机进行处理,当接收到的漏电电流达到预先设定的报警预警值时,单片机发出报警信号给声光显示部分,同时控制继电器动作,切断电线路与后续设备及电路的连接。如果探测器接入消防探测报警联动系统中,单片机还可以通过通信线将报警信号传送到消防联动控制器上。

  3.2温度探测功能

  温度探测部分有信号输入、放大滤波转换、A/D转换、微处理、信号传输以及软件等单元组成,如图2所示。

温度探测部分图示.jpg

  温度探测器又称温度探头、温度传感器,包括红外传感器、热电偶、热敏电阻、半导体PN结,温控晶闸管和集成电路型温度传感器等点型温度传感器和感温电缆、感温光纤、等线型温度传感器。在保护全部线路时,应设置线型感温火灾探测器;在线路接头、开关触点、等电气联接点处容易因接触不良导致温度升高的火灾隐患部位,宜设置点型温度探测器。

  电气线路中通过电流时,导线因自身存在电阻而会产生一定热量,Q=I*I*R*T。导线选定后,线路中的负荷越多,导线产生的热量越多。如果电流在导线上产生的热量和导线散出的热量相等,导线保持相对热平衡,导线温度不会上升;如果导线产生的热量大于导线散出的热量,热量在导线上积累,就可能引发火灾。

  温度探测器可以将电气线路的温度值转化为电流值传给信号输入单元,再经过放大滤波单元及A/D转换单元发送给单片机进行处理,实时监测线路的温度变化。当电气线路的温度值或单位时间内温度上升值超过预先设定的报警阈值时,就会触发单片机采取保护动作。

  3.3电源供电部分

  电源供电部分采用220V交流电,通过滤波器和变压器产生±5V AC及±12V AC电压,其中±12V AC电压通过整流和稳压电源模块等可转化为±5V DC电压。±5V AC、±5V DC电压即为其他单元模块的工作电压。

  3.4通信部分

  所有现场监控信号均通过RS485总线集中传送至消防控制中心,实现集中监测管理,实时监控报警。

  3.5声光显示部分

  声光显示部分由LCD液晶显示屏、LED状态显示灯、蜂鸣器以及按键组成。LCD液晶显示屏可以实时显示电气线路的剩余电流及温度数据,并能显示各路剩余电流互感器及温度传感器的状态。LED状态显示灯能够显示探测器供电、报警、故障、电流、温度、过压、欠压等工作状态。蜂鸣器可以接受单片机传出的信号,当有报警信号时发出警报声。通过按键可以实现探测器的阈值设定、编址、消音等功能。单片机与声光显示单元可组成良好的人机对话接口,方便操作者对探测器进行操控。

  3.6软件部分

  主程序流程图如图3所示。

电气火灾监控主程序流程图.jpg

  3.7探测器的整体设计

  将供电电源部分、剩余电流探测部分、温度探测部分、通信部分等整合到一起,组成独立式多功能分体型电气火灾监控探测器,如图4所示。

电气火灾监控探测器整体设计图示_副本.jpg

  单片机通过通道选取,对剩余电流互感器和温度探测器传回的电信号进行采样选取,并对信号进行处理,将信息送给消防报警联动控制器。

  4、探测器在电气火灾监控系统中的应用

  探测器在电气火灾监控系统中的应用如图5所示。信号采集系统(剩余电流互感器和温度探测器)将采集到的信号传输给探测器;探测器通过单片机对数据进行处理,将处理后的故障、报警信息通过总线传送给电气火灾监控主机,主机对数据进行显示、存储、打印等处理,并发出相应的声光信号,在操作人员对信息采取相应的消防措施。

探测器在电气火灾监控系统中的应用.jpg

  5、结语

  多功能分体型电气火灾监控探测器既能避免单一型电气火灾探测器由于误报警、误动作造成的不必要的损失,又能解决整体型电气火灾监控探测器由于整体度高而带来的维修不便等弊端。


  参考资料:《电气火灾监控系统设计,施工及验收规范


推荐阅读: 第六期力安科技服务商技术培训成功举办!

相关资料: 影响电气火灾监控系统价格的主要因素

上一篇: 电气火灾监控系统在建筑电气防火中的重要性 下一篇: 建筑电气火灾监控系统的标准及特点