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        极早期热解粒子火灾监控系统

        TL-XF001热解粒子电气火灾探测器

        、 概述


        近年来我国电气火灾持续多发, 有关资料显示,2012 年全国发生的电气火灾占到火灾事故总数的41 %, 2013 年全国发生的电气火灾占火灾总数的32. 2 %, 电气故障引发的火灾在城市火灾事故中已列到火灾成因的首位。根据对配电线路故障引发电气火灾原因的分析和统计, 配电线路故障引发的火灾主要集中在短路、过负荷、接触电阻过大、漏电等几个方面。短路、元器件或线缆过负这些起火原因会反映为导体发热, 使周围物质达到着火点后起火。这类由发热导致的电气火灾占到全部电气火灾的66 % 左右。低压配电柜在低压供电系统中负责电能的控制、保护、测量、转化和分配。我国电能的80 % 左右都是通过低压成套设备供出, 可以说凡是使用电气设备的地方都需要配备。由于低压配电柜内部元器件及接头相对较多, 内部发生短路、过负荷、接触电阻过大、漏电等电气故障的几率较大, 因此, 低压配电柜是低压配电系统中需重点保护的部位,对配电柜内部进行电气火灾防控, 可明显减少电气火灾事故的发生。

        二、现有火灾探测技术及问题

        电网系统目前还比较多的采用传统的火灾探测技术,分别包括:1)线型感温火灾探测器,通常包括分布式光纤感温火灾探测器、准分布式光纤光栅感温火灾探测器和线型感温电缆,主要用于室外油浸式变压器、电抗器,室内变压器、电抗器,电缆沟、隧道或廊道等;2)吸气式感烟火灾探测器,主要用于高低压配电室、计算机房等;3)红外火焰探测器,主要被用于变压器或电抗器的场所;4)点型感烟/感温火灾探测器,比较多的用于常规建筑内,包括一些高低配电室等。对于需要设置固定式灭火系统的场所,通常采用两种探测器进行保护。各场所均需要设置手动报警按钮。

        目前低压配电柜使用的电气火灾监控技术的局限性目前用于低压配电柜电气火灾监控的有测温式电气火灾监控探测器、剩余电流式电气火灾监控探测器和感烟火灾探测器。其中测温式电气火灾监控探测器是通过接触式热传导器件监控配电柜内头处的温度变化, 当接头过多时, 测温式电气火灾监控探测器因设置复杂而不适用; 剩余电流式电气火灾监控探测器只能检测剩余电流

        低压配电柜是电气火灾的高发部位,而对配电柜的电气火灾监控目前的电气火灾监控设备都有其弊端; 因此我公司,成功研发TL-XF001系列新型的探测热解气体粒子式电气火灾监控设备, 并通过试验分析其探测性能特点, 可广泛应用于低压配电柜内电气火灾的监控,并可防止配电柜内灰尘、电磁干扰等。

        产品型号含义


        型号

        含  义

        TL-XF001

        TL:表示企业代号,XF表示热解粒子探测器,001表示产品系列号


        四、产品功能与特点 

        该探测器能够探测电线、开关等高分子材料第一次热解产生的气体(异味、无味气体),实现火灾早期探测。比较适用于环境较好的场所,尤其可以考虑在重要且危险的电气柜内安装使用。热解粒子顾名思义就是物质受热时分解出的粒子,粒子是由能够以自由状态存在的物质组成。无论何种原因引起的电气火灾,都体现为 导体发热。低压配电柜内发生电气故障时主要的 发热体是电线与保护电器,在低压配电柜内发热 分解出的粒子主要是烟粒子及气体粒子。利用粒 径分析仪器进行相关试验,发现试验材料( 电线与保护电器) 存在临界热解温度。低于该温度, 热解产生的烟气量低,无法进行可靠探测; 当受热温度高于该临界温度后,烟气开始加剧析出。电线及保护电器材料的临界温度一般在 150 ℃ ~ 220 ℃ 。通过光学烟密度计,测量该温度区间的烟粒子浓度响应范围为0. 02% obs / m ~ 0. 52% obs / m。目前可对该范围烟粒子浓度进行早期探测的主要 是吸气式探测器和激光探测器,但这两种设备的 探测原理均由激光或 LED 作为光源,探测器直接根据散射的状况作为火灾判定的依据,无法避免 灰尘、水汽等原因引起的误报,即使加装过滤器也 无法有效避免。试验同时发现,当试验材料受热 达到 150 ℃ 后,就会发出一种烧胶皮、烧塑料的难闻气味,主要是电线因过热烧焦绝缘外皮所散发 的味道,气味的出现甚至早于烟粒子的析出。低 压配电柜内发生电气故障时主要的发热体是电线 与保护电器,发出难闻气味的也主要是电线的聚氯乙烯( PVC) 绝缘外皮及保护电器的绝缘护套 ( ABS 材料) 。热解粒子式电气火灾监控探测器是在此基础上开发的新技术,该技术不但可以进 行配电柜内电气火灾的早期探测,还能很好地解 决配电柜内灰尘的干扰问题。

        火灾监控探测器一般配置于一级或二级的低压配电柜内、大型数据中心的网络机柜内、通讯基站的重要通信设备机柜内等,填补了对配电设备监控的空白,有助于实现配电设备发生电气火灾的早期预警。

        测量热解粒子式电气火灾监控探测器,作为电气火灾检测的重要手段之一,可让报警可靠性得到大幅度提升。

        本产品采用全新热解粒子检测技术,主要监控被保护区域的热解粒子浓度变化,可广泛应用于高压配电柜、低压配电柜、输电开关柜、服务器机柜、发电机柜等相对封闭场所的电气火灾的监控,弥补了传统电气火灾探测产品只监控电压电流参数,监控火灾早期热解产物微粒这一最危险的火灾特征,是传统电气火灾产品的有益补充,有利于在普通探测器实时报警之前发现火灾隐患,实现极早期火灾预警,防患于未燃,助力行业品质革新!

        智能型热解气体粒子式电气火灾探测器,采集高低压配电柜内发生的电气故障主要的发热体是电线与保护电气节头物质受热时分解出的粒子,可以进行高低压配电箱柜内电气火灾的早期探测。

        ◎ 热解临界环境温度在150~320 ℃ 空气中散发着热解粒子,探测器采集热解粒子超标时,通过系统总线或无线4G传至系统主机发出预警信号。

        ◎ 报警联动输出

        ◎ 环境温度监测告警

        ◎热解粒子浓度监测告警

        ◎配电箱门开关状态监测

        ◎ RS485通信接口,可与电气火灾监控设备主机联网报警

        ◎ 扩展功能:具有无线4G/NB-IOT传输功能,上传至系统平台和手机APP告警(附加功能)

        ◎ 工作电压AC220V或DC5V

        ◎ 功率 ≤ 3W


        五、整合解决方案的基本思路与实现

        针对城市电网供配电系统的危险性以及以往灾害事故的统计数据,对于各类变电站、换流站和供配电设施,提出以下的解决方案:

        1)对于油浸变压器、电抗器、GIS等设备或者场所(包括室内、室外),重点采用AE989系列温/烟/火三复合光谱成像火灾探测器。对于与需要自动联动固定式灭火系统的,可以配用线型感温火灾探测器。

        2)对于蓄电池室等重要且危险的场所,宜采用AE989系列温/烟/火三复合光谱成像火灾探测器。

        3)对于电缆隧道/廊道等电缆区域,重点采用AE919系列红紫外双光谱成像火灾探测器(红紫外光束复合成像),对于需要与自动联动固定式灭火系统的,可以配用线型感温火灾探测器。对于大型电力电缆接头的部位,建议增加使用iSense热灾害探测仪。

        4)对于高低压配电室、开关柜室,可以采用热解粒子探测器。

        六、系统组成方案

        6.1有线组网方案

         

        6.2无线组网方案

         

         七、应用场所    化工、石油、电网、烟草、数据中心、学校、工厂、钢铁、医院、商场等高低柜。


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