地铁电气火灾监控系统的应用

　　地铁电气火灾监控系统的应用

　　分析地铁电气火灾的产生原因，介绍电气火灾监控系统的构成及设备要求。

　　在快节奏发展的大城市里，地铁的开通解决了最重要的交通拥挤问题，也为人们的日常出行带来了很大程度上的便利，正是由于它的便利，很多人都选择乘坐地铁出行，因此，人员密集、火灾危害较大的地铁站的安全性至关重要，一旦发生火灾，所造成的人员伤亡和社会影响将会难以想象。所以，地铁上的电气火灾监控系统的重要性显而易见。

　　1 地铁中电气火灾的产生原因

　　1.1 短路

　　短路是部分绝缘层被破坏而引发的故障。当电气设备的绝缘层被破坏时，两条线之间的电阻会变得很小，会导致电流突然增大，此时如果两条电线相碰，就会由于电流过大而产生火花而引起温度急剧升高，最终使得绝缘材料及其附近的可燃物和粉尘燃烧而引发火灾。

　　1.2 过载

　　当电气设备或导线的电流超过它的额定值时就会产生过热现象。热的程度达到一定温度会引燃电气设备及电流的绝缘材料而引发火灾。

　　1.3 接触不良

　　当导线与导线或电气设备的连接不好时，电流通过就容易产生巨大热量，使得连接处温度升高、局部过热，而高温又使得接触部位的电阻增大，久而久之，绝缘层就遭到了破坏而形成了短路，引发火灾。

　　1.4 静电

　　在导线中的静电荷逐渐累积，最终形成高电位，在某种条件下，击穿周围的空气介质，放电并产生火花。静电在放电过程中转换成光能、热能等，在可燃物、助燃物和引燃源存在时，会产生电火花而引发火灾事故。

　　2 电气火灾监控系统

　　电气火灾监控系统由电气火灾监控探测器和电气火灾监控设备组成。其中，电气火灾监控探测器设备主要包括剩余测温式电气设备、剩余电流式电气设备、探测器等。

　　2.1 剩余电流式电气设备

　　剩余电流检测器是根据基尔霍夫电流定律的原理工作的。设备检测剩余电流时，让中性线和三相导线一起穿过电流互感器，如果发生故障，故障电流就会经由发生故障的地方流进大地，使得电流互感中的电流矢量和不为零，这个电流就是剩余电流;反之，如果没有发生接地故障，无论三相导线里的三相电荷是否达到平衡，电流的矢量和始终为零。

　　2.2 剩余测温式电气设备

　　热电阻测温是利用电阻值随温度的增加而增加的原理进行温度测量。热电阻测温所需要的测温传感器一般设置在电气系统的重点发热部位，如电缆接头、电缆本体、开关触点等，用来检测设备是否过热而引发火灾。开关柜、母线、配电箱接头等都是合理有效的探测位置。

　　2.3 探测器

　　探测器的集中监控设备存在有线传输和无线传输两种不同的组网方式，通过这两种方式实时收集信号，并对其进行比较、分类，然后将处理后的信息分别送往报警、控制信号输出、显示、打印等相应设备，实现集中显示、控制、记录等功能。集中监控设备由监控单元与监控主机构成。监控单元适合运用在小型系统中，用来连接与管理若干个有限数量与距离的探测器;监控主机由于其处理功能较为强大，在大中型系统中更适用，它能通过其监控单元将许多探测器连接到一块，并且有管理软件及打印、拷贝等功能，能够储存的报警信息记录长达12个月，为地铁各个站点的管理方面提供了很大便利。

　　3 电气火灾探测器

　　目前城市轨道中所使用的电气火灾探测器主要有分离型探测器(非独立式)和组合型探测器(独立式)。

　　3.1 分离型探测器

　　电气火灾监控设备与监控探测器分离配置。监控设备对配电箱内导电线路中的剩余电流信号进行采样，然后经过内置单片机系统对采集到的信号进行一系列的分析处理，最后将处理后的结果上报给具有电气火灾监控设备的相关科室，进一步对信号分析处理并加以控制，最终使其有效发挥相关功能。

　　分离型探测器具有系统之间明确分工、构成结构简单、高效率低成本的特点，它不和电源控制开关或配电系统相串连，仅仅只通过剩余电流互感器对信号进行收集、采样、处理。分离型探测器的尺寸比较小，所具有的相对功能也比较简单，所以它更适合于安装在一些比较狭窄的空间位置，如地铁低压柜馈线电缆室。分离型探测器的缺点:在采购数量很少又需要就地报警时，所花费的成本较高。

　　3.2 组合型探测器

　　组合型探测器是将电气火灾监控设备与电气火灾监控探测器进行配置组合而成。它能够检测到剩余电流与非正常温度，有效监控火灾的发生，此外，它还可以实现对数据的处理，并将处理后的测量结果及参数设置都显示在监控设备的液晶屏上。

　　组合型探测器的优点：在采购数量很少又需要就地报警时，所需要耗费的成本较低;操作与设置都在末端进行，更容易完成。组合型探测器的缺点：自身体积庞大，在地铁低压柜馈线电缆室这类比较狭窄的安装空间里会显得局促;故障率较高;造价高。

　　4 对于轨道电气系统监控设备的要求

　　(1)为了能有效处理探测器设备所探测到的信号，电气火灾监控设备必须能够直接连接电气火灾探测器。

　　(2)为了使监控设备能够灵活地按照用户及管理权限进行设置，让用户能够灵活地对模块操作进行分配，要求其能够明显地对不同探测器的故障信息加以区分。

　　(3)监控设备应能对所辖范围内的各类探测器的报警信号进行声、光报警。

　　(4)监控设备应具有以太网接口(RJ45)。利用该接口，综合监控系统能够对多功能探测系统的主机信息进行访问，获得系统主机自身定义的即时光纤温度信息;火灾报警系统则能够通过对系统主机信息的访问获取馈电回路剩余电流、三相温度等数据信息。

　　5 结语

　　地铁车站里面的各种设备结构复杂、节点分散，电气火灾监控系统对于消除火灾隐患具有明显的作用。