（極早期）粒子火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)

一、 概述

  近年來我國電氣火災(zāi)持續(xù)多發(fā)， 有關(guān)資料顯示，2012 年全國發(fā)生的電氣火災(zāi)占到火災(zāi)事故總數(shù)的41 ％， 2013 年全國發(fā)生的電氣火災(zāi)占火災(zāi)總數(shù)的32.2 %， 電氣故障引發(fā)的火災(zāi)在城市火災(zāi)事故中已列到火災(zāi)成因的首位。根據(jù)對配電線路故障引發(fā)電氣火災(zāi)原因的分析和統(tǒng)計， 配電線路故障引發(fā)的火災(zāi)主要集中在短路、過負荷、接觸電阻過大、漏電等幾個方面。短路、元器件或線纜過負這些起火原因會反映為導(dǎo)體發(fā)熱， 使周圍物質(zhì)達到著火點后起火。這類由發(fā)熱導(dǎo)致的電氣火災(zāi)占到全部電氣火災(zāi)的66 % 左右。低壓配電柜在低壓供電系統(tǒng)中負責電能的控制、保護、測量、轉(zhuǎn)化和分配。我國電能的80 % 左右都是通過低壓成套設(shè)備供出， 可以說凡是使用電氣設(shè)備的地方都需要配備。由于低壓配電柜內(nèi)部元器件及接頭相對較多， 內(nèi)部發(fā)生短路、過負荷、接觸電阻過大、漏電等電氣故障的幾率較大， 因此， 低壓配電柜是低壓配電系統(tǒng)中需重點保護的部位，對配電柜內(nèi)部進行電氣火災(zāi)防控， 可明顯減少電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。

二、現(xiàn)有火災(zāi)探測技術(shù)及問題

電網(wǎng)系統(tǒng)目前還比較多的采用傳統(tǒng)的火災(zāi)探測技術(shù)，分別包括:1)線型感溫火災(zāi)探測器，通常包括分布式光纖感溫火災(zāi)探測器、準分布式光纖光柵感溫火災(zāi)探測器和線型感溫電纜，主要用于室外油浸式變壓器、電抗器，室內(nèi)變壓器、電抗器，電纜溝、隧道或廊道等;2)吸氣式感煙火災(zāi)探測器，主要用于高低壓配電室、計算機房等;3)紅外火焰探測器，主要被用于變壓器或電抗器的場所;4)點型感煙/感溫火災(zāi)探測器，比較多的用于常規(guī)建筑內(nèi)，包括一些高低配電室等。對于需要設(shè)置固定式滅火系統(tǒng)的場所，通常采用兩種探測器進行保護。各場所均需要設(shè)置手動報警按鈕。

目前低壓配電柜使用的電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)的局限性目前用于低壓配電柜電氣火災(zāi)監(jiān)控的有測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和感煙火災(zāi)探測器。其中測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器是通過接觸式熱傳導(dǎo)器件監(jiān)控配電柜內(nèi)頭處的溫度變化， 當接頭過多時， 測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器因設(shè)置復(fù)雜而不適用； 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器只能檢測剩余電流。

高、低壓配電柜是電氣火災(zāi)的高發(fā)部位，而對配電柜的電氣火災(zāi)監(jiān)控目前的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備都有其弊端； 因此我公司，成功研發(fā)TL-XF001系列新型的探測熱解氣體粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備， 并通過試驗分析其探測性能特點， 可廣泛應(yīng)用于高低壓配電柜內(nèi)、箱變、儲能柜、電池柜、UPS電池柜的極早期預(yù)警監(jiān)控。

三、產(chǎn)品型號含義

                                                    

型號	含  義
TL-XF001	TL：表示企業(yè)代號，XF表示熱解粒子探測器，001表示產(chǎn)品系列號

“十五個”率先優(yōu)勢

 

同行業(yè)率先獲得國家消防電子產(chǎn)品檢驗中心型式檢驗

同行業(yè)率先獲得中國消防產(chǎn)品評定中心消防產(chǎn)品技術(shù)鑒定證書

同行業(yè)率先主持《智能配電熱解粒子感知預(yù)警系統(tǒng)》第一起草單位

同行業(yè)率先獲取CE歐盟認證

同行業(yè)率先獲取防爆歐盟認證

同行業(yè)率先采用吸氣式和被動式一體化智能化控制技術(shù)

同行業(yè)率先采用多級告警模塊輸出

同行業(yè)率先采用自清潔保養(yǎng)智能控制系統(tǒng)

同行業(yè)率先采用有線和無線多種傳輸模式

同行業(yè)率先采用數(shù)字化顯示人機對話控制單元

同行業(yè)率先投入地鐵公司安裝運行

同行業(yè)率先投入國家電網(wǎng)安裝運行

同行業(yè)率先投入儲能新能源安裝運行

同行業(yè)率投入數(shù)據(jù)機房安裝運行

同行業(yè)率先投入化工安裝運行

四、產(chǎn)品功能與特點 

該探測器能夠準確探測電纜、開關(guān)等高分子材料第一次熱解產(chǎn)生的離子，實現(xiàn)火災(zāi)極早期探測。比較適用于環(huán)境較好的場所，尤其可以考慮在重要且危險的電氣柜內(nèi)安裝使用。熱解粒子顧名思義就是物質(zhì)受熱時分解出的粒子，粒子是由能夠以自由狀態(tài)存在的物質(zhì)組成。無論何種原因引起的電氣火災(zāi)，都體現(xiàn)為 導(dǎo)體發(fā)熱。低壓配電柜內(nèi)發(fā)生電氣故障時主要的 發(fā)熱體是電線與保護電器，在低壓配電柜內(nèi)發(fā)熱 分解出的粒子主要是煙粒子及氣體粒子。利用粒徑分析儀器進行相關(guān)試驗，發(fā)現(xiàn)試驗材料( 電線與保護電器) 存在臨界熱解溫度。低于該溫度， 熱解產(chǎn)生的煙氣量低，無法進行可靠探測; 當受熱溫度高于該臨界溫度后，煙氣開始加劇析出。電線及保護電器材料的臨界溫度一般在 150 ℃ ～ 220 ℃ 。通過光學煙密度計，測量該溫度區(qū)間的煙粒子濃度響應(yīng)范圍為0．02% obs / m ～ 0．52% obs / m。目前可對該范圍煙粒子濃度進行早期探測的主要 是吸氣式探測器和激光探測器，但這兩種設(shè)備的 探測原理均由激光或 LED 作為光源，探測器直接根據(jù)散射的狀況作為火災(zāi)判定的依據(jù)，無法避免 灰塵、水汽等原因引起的誤報，即使加裝過濾器也 無法有效避免。試驗同時發(fā)現(xiàn)，當試驗材料受熱 達到 150 ℃ 后，就會發(fā)出一種燒膠皮、燒塑料的難聞氣味，主要是電線因過熱燒焦絕緣外皮所散發(fā) 的味道，氣味的出現(xiàn)甚至早于煙粒子的析出。低 壓配電柜內(nèi)發(fā)生電氣故障時主要的發(fā)熱體是電線 與保護電器，發(fā)出難聞氣味的也主要是電線的聚氯乙烯( PVC) 絕緣外皮及保護電器的絕緣護套 ( ABS 材料) 。熱解粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器是在此基礎(chǔ)上開發(fā)的新技術(shù)，該技術(shù)不但可以進 行配電柜內(nèi)電氣火災(zāi)的早期探測，還能很好地解 決配電柜內(nèi)灰塵的干擾問題。

火災(zāi)監(jiān)控探測器一般配置于一級或二級的低壓配電柜內(nèi)、大型數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)機柜內(nèi)、通訊基站的重要通信設(shè)備機柜內(nèi)等，填補了對配電設(shè)備監(jiān)控的空白，有助于實現(xiàn)配電設(shè)備發(fā)生電氣火災(zāi)的早期預(yù)警。

測量熱解粒子式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，作為電氣火災(zāi)檢測的重要手段之一，可讓報警可靠性得到大幅度提升。

本產(chǎn)品采用全新激光粒子檢測技術(shù)，主要監(jiān)控被保護區(qū)域的熱解粒子濃度變化，可廣泛應(yīng)用于高壓配電柜、低壓配電柜、輸電開關(guān)柜、服務(wù)器機柜、發(fā)電機柜等相對封閉場所的電氣火災(zāi)的監(jiān)控，彌補了傳統(tǒng)電氣火災(zāi)探測產(chǎn)品只監(jiān)控電壓電流參數(shù)，監(jiān)控火災(zāi)極早期熱解產(chǎn)物微粒這一最危險的火災(zāi)特征，是傳統(tǒng)電氣火災(zāi)產(chǎn)品的有益補充，有利于在普通探測器實時報警之前發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，實現(xiàn)極早期火災(zāi)預(yù)警，防患于未燃，助力行業(yè)品質(zhì)革新！

智能型熱解粒子式電氣火災(zāi)探測器，采集高低壓配電柜內(nèi)發(fā)生的電氣故障主要的發(fā)熱體是電線與保護電氣節(jié)頭物質(zhì)受熱時分解出的粒子，可以進行高低壓配電箱柜內(nèi)電氣火災(zāi)的早期探測。

◎ 熱解臨界環(huán)境溫度在150～320 ℃ 空氣中散發(fā)著熱解粒子，探測器采集熱解粒子超標時，通過系統(tǒng)總線或無線4G傳至系統(tǒng)主機發(fā)出預(yù)警信號。

◎ 報警聯(lián)動輸出

◎ 環(huán)境溫度監(jiān)測告警

◎熱解粒子濃度監(jiān)測告警

◎配電箱門開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測

◎ MONBUS-RS485、CAN通信接口，可與電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備主機聯(lián)網(wǎng)報警

◎ 擴展功能：具有無線4G/NB-IOT傳輸功能，上傳至系統(tǒng)平臺和手機APP告警（附加功能）

◎ 工作電壓AC220V或DC24V

◎ 功率 ≤ 3W

五、預(yù)警與聯(lián)動滅火方案

采集高低壓配電柜內(nèi)發(fā)生的電氣故障主要的發(fā)熱體是電線與保護電氣節(jié)頭物質(zhì)受熱時分解出的粒子，可以進行高低壓配電箱柜內(nèi)電氣故障的早期探測。
    當發(fā)生電氣故障物質(zhì)在受熱分解出粒子和氣體，此種粒子能夠以自由狀態(tài)存在的最小物質(zhì)組分。無論何種原因引起的電氣故障，早期都體現(xiàn)為物體發(fā)熱，釋放粒子，氣體，產(chǎn)生異味。高、低壓配電柜內(nèi)發(fā)生的電氣故障主要的發(fā)熱體是線纜、負荷開關(guān)和保護器，在配電柜內(nèi)發(fā)熱分解出的粒子主要是煙粒子和氣體分子。采用激光粒子傳感器，測量粒子能夠監(jiān)控聚氯乙烯絕緣電纜、鉛酸電池、斷路器、負荷開關(guān)等用電設(shè)備過熱分解產(chǎn)生粒子和氣體的濃度，在視覺可見煙霧產(chǎn)生之前實施報警，判斷絕緣體發(fā)熱，實現(xiàn)電氣故障的極早期監(jiān)控，防患于未然。當發(fā)生火災(zāi)后，聯(lián)動全氟已銅啟動滅火。

六、系統(tǒng)組成方案

6.1有線組網(wǎng)方案

 

6.2無線組網(wǎng)方案

 

首批通過國家消防電子產(chǎn)品檢驗中心型式檢測合格與消防產(chǎn)品技術(shù)鑒定證書         

首家應(yīng)用于北京京港地鐵14號線和16號線安裝運行。

七、應(yīng)用場所  

   電力、 地鐵、化工、石油、煙草、數(shù)據(jù)中心、學校、工廠、鋼鐵、醫(yī)院、商場等高低柜。

（吸氣式）極早期火災(zāi)粒子感知預(yù)警系統(tǒng)

一、產(chǎn)品功能及參數(shù)

● 技術(shù)先進：采用光學云霧技術(shù)可以探測納米級的熱解粒子，拋棄傳統(tǒng)的遮光率技術(shù)。

●非接觸：主動式空氣吸氣采樣技術(shù)。

●無盲區(qū)：可實現(xiàn)360度從內(nèi)到外立體全覆蓋。

●可視化：采用7寸觸摸顯示屏，粒子濃度數(shù)據(jù)曲線實時顯示。

●支持多種通訊方式：RS485、4G、Lora、以太網(wǎng)、光纖（可選配）

●極早期:準確探測熱解粒子的數(shù)量，在煙和火未出現(xiàn)之前，極早期發(fā)出告警信息。

●抗干擾強。

●聯(lián)動輸出：多級報警聯(lián)動，可聯(lián)動聲光報警器、滅火系統(tǒng)、消防報警主機、噴淋、攝像頭等。

●開放式通信協(xié)議輸出，對接上傳第三方平臺

●告警輸出：多組繼電器干接點

●遠程監(jiān)控：布署本地化智能管理系統(tǒng)，也可配接云平臺同步遠程管理，實時數(shù)據(jù)可同步到手機APP端。

二、吸氣式探測器安裝現(xiàn)場