（国网安徽省电力公司电力科学研究院 安徽省合肥市 230601）
摘要：随着火灾探测器技术的不断进步，其得到了越来越广泛的应用。火灾探测器技术工作的灵敏度、稳定性及可靠性会关系到整个自动报警系统的好坏。由于探测环境场合的不同，火灾探测器的选择也不同，如选择不当，可能造成系统报警效率低下，尤其是对于电力场所此类极易发生火灾的场所而言，火灾探测器的选择和应用更为重要。本文通过分析电力场所的几种常用火灾探测器的工作原理，并探讨了具体的应用效果。
关键词：电力场所；火灾探测器；工作原理；应用探讨
一、前言
火灾自动报警系统作为早期火灾探测的有效措施，在各种防火场所中是必备的安全保障设施。而火灾探测器作为自动报警系统的探测传感部分，其工作的灵敏度、稳定性及可靠性就十分重要。就电力场所这样的极易发生火灾的环境场合中，火灾探测器的选择就显得尤为重要，若选择失当，则可能会由于系统误报、延报、甚至不报而造成严重的火灾，对电力场所造成极大的经济损失，甚至导致人员的伤亡。因此，清楚了解每种探测器的特点特性，结合电力场所防火的实际要求，在自动报警设计时选择正确的探测器是非常重要的。
二、电力场所应用火灾探测器的常见分类
电力场所应用的火灾探测器按照其探测的火灾参数不同，可分感烟火灾探测器、感温火灾探测器、感光火灾探测器、可燃气体探测器以及复合式火灾探测器。而根据结构造型、探测原理又可细分成很多种。下面我们对电力场所常见的几种常用的火灾探测器的工作原理进行探究和归纳。
1.红外散射型光电感烟探测器
感烟探测器的种类有很多，其中红外散射型光电感烟探测器由于其可靠性高、误报率小，成为现代电力场所自动报警系统最常用的探测器之一，其红外散射型光电感烟探测器电路图如下图1所示。其工作原理：利用红外发射以及红外接收管，共同安装在黑箱中，并用黑色物质遮挡在其中，在无烟环境下，红外接收管几乎接收不到信号，当火灾发生时，会有烟雾进入黑箱，由于烟雾对光线的散射作用，使红外接收管接收到一个较弱的信号，放大电路对该信号进行200—400倍的放大，触发电路对放大后的信号进行阈值判别，若达到报警阈值，则通过电路将报警信息传给控制器，实现报警。
2.差定温感温探测器
差定温探测器是将差温式和定温式两种探测元件组合在一起的组合式感温探测器，同时具备两种火灾报警功能。其内部一般采用两只相同型号的热敏元件，其中一只热敏元件位于探测区域的空气环境中，使其能直接探测周围环境的温度；另一只热敏元件则密封在探测器内部，以防止与气流直接接触，当外界温度缓慢上升时，两只热敏元件均有响应，此时表现为定温式特性，当外界温度急剧上升时，位于探测区域的热敏元件迅速变化，而密封在内部的热敏元件阻值变化缓慢，此时表现为差温式特性，由于其同时具备差温、定温探测功能，可靠性较高，目前是电力场所自动报警系统中为常用的感温探测器之一。感温探测器由于其仅受温度影响，不受灰尘、水蒸气等因素影响，因此，可以适用于电力场所。
3.紫外感光探测器
火焰探测器是一种对火焰中不同波长光线做出不同响应的探测器，又称为感光探测器。可分为红外感光探测器和紫外感光探测器。两种探测器除了探测的波段不同，其工作原理比较相似。下面通过紫外感光火灾探测器的工作原理来了解火焰探测器。紫外感光探测器的敏感元件是紫外光敏管，它是在玻璃外壳内装置两根高纯度的钨或银丝制成的电极。火焰产生的紫外光辐射，从反光环和石英玻璃窗进入，被紫外光敏管接收，当电极接收到紫外光辐射时立即发射出电子，并在两极间的电场作用下被加速。由于管内充有一定量氢气和氦气，所以，当这些被加速而具有较大动能的电子同气体分子碰撞时，将使气体分子电离，电离后产生的正负离子又被加速，它们又会使更多的气体分子电离。于是在极短的时间内，造成雪崩式的放电过程，从而使紫外光敏管由截止状态变成导通状态，驱动电路发生报警信号。火焰探测器作为感烟、感温探测器的重要补充，当在电力场所中出现前列的火焰辐射和少量烟与热的时候，就会自动进行报警，并且灵敏度、可靠性较好。
三、按照电力场所高度进行火灾探测器的选型
火灾探测器要考虑探测场所的实际情况，并且要考虑电力场所的实际高度，来选择合适的探测器。GB 50116-98《火灾自动报警系统设计规范》进行了规定，点型感温火灾探测器不适用于顶棚高度超过8m的建筑空间而点型感烟火灾探测器不适用于顶棚高度超过10m的建筑空间。对于电力场所的空间高度（顶棚高度）超过12m的大空间通常采用如下几种火灾探测技术：
1、空气采样式火灾探测技术
空气采样式烟雾探测系统运用高灵敏度的感烟探测器对被监控设备或区域内吸取的空气样品进行连续分析，以检测其中是否有烟雾成份。一般火灾的发展可分为4个阶段：①预燃阶段；②可见烟雾阶段；③出现火焰阶段；④剧烈燃烧阶段。传统探测器一般都在火灾发展到后3个阶段时才发出报警，即使发现火警也往往为时已晚。而空气采样式烟雾探测系统却能在火灾的预燃阶段（提前30～120 min）发出报警，从而赢得宝贵的救火时间。空气采样式烟雾探测器通常安装在天花板下或上部，在每根管道的合适间隔上钻有取样孔。通过空气泵或吸气机连续地将空气吸取到探测器，探测器对空气样品中的烟雾浓度与一组预先标定的烟雾临界值进行比较，如果烟雾浓度超过临界值，则探测器启动报警。虽然空气采样式火灾探测技术改变常规感烟探测器被动接收烟雾的形式，可实现早期火灾报警，但对灰尘识别技术、自动比较功能要求比较高。
2、线型光束感烟火灾探测器
线型光束感烟探测器的现有应用型式和方法，主要有下述三种：
第一种是线型光束感烟探测器。其两端都设有电源。每个电源都要有主电和备电，还设有一个低电平控制器。该系统需要定期维护和检查。因而其成本或造价较高。
第二种是线型光束感烟探测器的红外发光器由红外收光器供电。这意味着发光器发出的红外脉冲与收光器收到的红外脉冲同步，从而可以最大限度的免除外部光源的干扰，其优点是红外发光器直接由该探测区域上的通用电源供电，不需要外部电源。
第三种是由收发光器和反光板组成的线型光束感烟探测器，收发光器和反光扳者之间的安装距离在5到100米，收发光器发光源部分发出的红外光束撞到反光板上后，便返回到收发光器的收光部分，二者之间无信号传输线路。
四、结束语
电力场所的探测器应该根据实际情况作出正确的选择搭配，必要时可采用几种探测器配合使用，例如电力场所中型机房及防火卷帘设施处，可采用感烟与感温探测器的组合；对于可能出现蔓延迅速、有大量烟和热产生、有火焰辐射的电力场所，可采用感烟、感温与感光探测器三种组合。火灾探测器的选择是否合理关系到自动报警系统能否正常运行，在自动报警系统设计是应充分考虑电力场所的环境条件、火灾特点、探测器灵敏度级别、安装高度、安装场所的气流状况等，避免由于这些客观原因而造成漏报或误报。
参考文献：
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[2]杨勇．消防报警工程投资估算[J]．消防科学与技术，2011，20（6）：15-18
论文作者:袁锋,李伟,钱光超,崔秀丽
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/21
标签：探测器论文; 火灾论文; 场所论文; 电力论文; 热敏论文; 烟雾论文; 报警系统论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;