物联网及互联网技术在电气火灾事故防范中的应用论文_李国成1,洪敏航2

(浙江创力电子股份有限公司)

摘要: 采用最新物联网及互联网技术研制的电气火灾监控装置,可全天候的监控电气线路的健康状态,在侦测到电气线路状态异常时,现场终端立即发出声光告警,同时通过互联网向监控中心及用户发出报警,提醒相关人员及时检修,防止电气火灾的发生。

关键词 物联网;互联网;实时监测;电气火灾;防范;

0 引言

近年来,我国电气火灾多发,造成重大人员伤亡和财产损失。据统计,2011年至2016年,我国共发生电气火灾52.4万起,造成3261人死亡、2063人受伤,直接经济损失92亿余元,均占全国火灾总量及伤亡损失的30%以上。

图1 2016年上半年全国火灾事故原因统计

有鉴于此国家有关部门曾在2017年发布了《国务院安全生产委员会关于开展电气火灾综合治理工作的通知》,力求遏制电气火灾高发的势头。

1 电气火灾类型

电气火灾指的是电能通过电气设备及线路转换成热能,并成为火源所引发的火灾。

主要有以下四种形式:

一、漏电火灾:当漏电发生时,漏泄的电流在流入大地途中,如遇电阻较大的部位时,会产生局部高温,致使附近的可燃物着火,从而引起火灾。此外,在漏电点产生的漏电火花,同样也会引起火灾。

二、短路火灾:由于短路时电阻突然减少,电流突然增大,其瞬间的发热量也很大,大大超过了线路正常工作时的发热量,并在短路点易产生强烈的火花和电弧,不仅能使绝缘层迅速燃烧,而且能使金属熔化,引起附近的易燃可燃物燃烧,造成火灾。

三、过负荷火灾:当导线过负荷时,加快了导线绝缘层老化变质。当严重过负荷时,导线的温度会不断升高,甚至会引起导线的绝缘发生燃烧,并能引燃导线附近的可燃物,从而造成火灾。

四、接触电阻过大火灾: 在有较大电流通过的电气线路上,如果在某处出现接触电阻过大这种现象时,就会在接触电阻过大的局部范围内产生极大的热量,使金属变色甚至熔化,引起导线的绝缘层发生燃烧,并引燃烧附近的可燃物或导线上积落的粉尘、纤维等,从而造成火灾。

2 电子技术在电气火灾上的应用

利用最新的前端传感、无线远程通信和微控制等技术研制成的电气火灾监控装置,可对0.4kV以下的TT、TN系统实现电气线路实时在线保护的设备。装置通过对配电回路的剩余电流、导线温度、电流、电压等电气火灾相关参数实时监控,在侦测到相关参数异常波动时,将发出告警信息,提醒相关人员及时检修,从而预防电气火灾的发生。

图2 电气火灾监控装置原理图

电气火灾监控装置主要由数据采集、数据处理和远程通讯三个模块组成。数据采集模块:接入电流互感器、剩余电流互感器、温度传感器和电压直采线,将电流、剩余电流、电压、线缆温度数据上传至数据处理模块。数据处理模块:根据预先的设定,处理分析由数据采集模块传来的数据,并将相关数据发送给远程通讯模块。当某些参数的数值超过预设的阈值时,将命令扬声器发出蜂鸣。远程通讯模块:负责将数据处理模块传来的数据发送至远端的管理平台,接收管理平台传来的指令给数据处理模块。

3 电气火灾监控装置的功能

(一)剩余电流监测

监测配电线路的剩余电流,当超过剩余电流报警设定值时,装置发出蜂鸣并向管理平台发送报警信号。装置可以根据线路正常漏电流的大小设定相应的报警阈值。

(二)线缆温度监测

通过温度传感器监测相线和零线的线缆温度,超过温度动作设定值时,延时一定时间,装置发出蜂鸣并向管理平台发送报警信号。

(三)电流监测

通过电流采样电路测量三相电流的真有效值,当测量值超过过流动作设定值,延时一定时间,装置发出蜂鸣并向管理平台发送报警信号。

(四)电压监测

装置实时监测进线电压,当进线电压超过动作设定值后,延时一定时间,装置发出蜂鸣并向管理平台发送报警信号。

4 结束语

针对电气火灾成因特点而研发的电气火灾监控装置。可以不受时间、地点、环境的限制,对引发电气火灾的主要因素进行不间断的数据跟踪与统计分析,及时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患,并向安全管理人员发送预警信息,提醒其开展隐患治理,真正做到防火于未“燃",达到消除潜在的电气火灾危险,全面提高电气火灾防控能力。

参考文献:

[1]周鸿昌. 配电系统的安全用电与漏电保护[J]. 建筑电气, 1993(1):13-20.

[2]侯丹丹, 李德自. 用电检查对企业安全用电的重要性[J]. 电子制作, 2013(13):277-277.

[3]刘东旗, 刘艳芹, 陈宁,等. 电气火灾的分析和预防[J]. 中国安全生产科学技术, 2011,07(7):179-182.

论文作者:李国成1,洪敏航2

论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期

论文发表时间:2019/5/5

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物联网及互联网技术在电气火灾事故防范中的应用论文_李国成1,洪敏航2
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