摘要：电气火灾在低压配电柜中的发生几率较高，监控配电柜电气火灾已经逐渐成为电气火灾监控设备的重点内容。文中将重点阐述全新探测热解气体粒子式的电气火灾监控设备，在试验分析的基础上，对探测性能特征予以阐述，在低压配电柜内部的电气火灾监控中应用，能够规避配电柜内部的电磁干扰与灰尘等问题。基于此，文章将低压配电柜电气火灾监控作为研究重点，阐述全新的技术，希望有所帮助。
关键词：低压配电柜；电气火灾监控；新技术；分析
在低压供电系统中，低压配电柜主要的功能就是控制、保护并测量电能。在我国，80%电能是由低压成套设备提供，所以只要使用电气设备的地方都必须配备。因为低压配电柜的内部元器件与接头数量多，很容易引发短路与过负荷等多种故障。由此可见，低压配电柜是低压配电系统当中要保护的位置，只有贯彻落实电气火灾防控工作，才能够降低电气火灾事故发生的几率。
一、电气火灾监控系统功能分析
第一，多种测量与显示，将三相电流、线电压与不平衡度、有功功率以及功率因数进行有效地显示。
第二，系统存在单相接地、短路以及过载故障保护的基础上，同样要具备不平衡保护与温度监测等保护方面的功能[1]。
第三，通讯功能。借助通信网络，可以向上位机发送现场运行的参数以及工作状态，同样可以接收上位机下传数据以及命令，保证遥测与遥控等功能的有效实现。另外，要和消防控制实现联动，使得远程即可切断电源，同时向消防控制中心反馈信号。
二、配电柜热解气体粒子式电气火灾监控技术研究
通常情况下，电线与保护电器材料临界温度控制在150-220摄氏度范围内，借助光学烟密度计对该区间烟粒子的浓度响应范围进行测定，实际的数值在0.02-0.52%[2]。但是，当前能够针对这一范围烟粒子浓度进行探测的仪器只有激光探测器和吸气式探测器。然而，以上仪器探测的原理主要是将LED和激光当做光源，探测器则会结合散射状况，将其当做判断火灾的参考依据，始终难以对灰尘或者是水汽等相关因素所引发的错误报告问题予以规避，即便采取加装的方式，也难以确保过滤器的效果。
但是在试验过程中发现，在试验材料的受热温度达到150摄氏度的情况下很容易出现烧胶皮与烧塑料的味道，主要的原因就是电线因绝缘外皮被烧焦所产生的气体。这样一来，气味出现比烟粒子析出更早[3]。如果低压配电柜内部出现电气故障，电线和保护电气是主要的发热体，所产生气味则是电线聚氯乙烯绝缘外皮与保护电器绝缘护套。针对以上问题，对探测热解气体粒子式电气火灾监控技术进行了研发，能够及早地探测配电柜内部的电气火灾，对配电柜内部灰尘干扰问题予以解决。
其中，两种材料热解的临界温度都处于150-220摄氏度范围内。所以，选择使用六种厂家生产的电线PVC绝缘外皮与两种厂家生产的保护电气绝缘护套。在试验过程中，对热裂解器进行使用，针对八种样品放置于150摄氏度的环境中裂解，并且使用气相色谱-质谱联用仪器对所析出的气体展开成分分析[4]。其中，六种PVC绝缘外皮谱图可以通过图一表现出来：
图二 150摄氏度环境下两种ABS材料析出气体成分的谱图
在实际分析的过程中， 是主要的成分，同时还有少量的塑化剂。根据试验分析结果可以发现，在配电柜内部导体发热的状态下，塑化剂是最主要的气体成分。而通过实际调研，尚不存在可以专门探测塑化剂的传感器。其中，塑化剂是酯类，所以需要选择含有酯类探测的广谱传感器展开试验。因为传感器存在灵敏度的问题，加之生成气体扩散，探测热解气体粒子电气火灾监控设备会有特定的反应时间[5]。在试验过程中发现，一般会在250摄氏度才会报警，可以将小型吸气泵加设在监控设备当中，加快报警的速度，能够在220摄氏度报警。
三、热解气体粒子式电气火灾监控和其他不同探测方式的比较分析
因剩余电流式与测温式探测低压配电柜内部电气火灾方面具有明显的局限性，所以只选择气体与烟雾式探测器展开比较。根据实际的对比研究与分析发现，点型激光式火灾探测器和吸气式火灾探测器能够在不超过200摄氏度的情况下报警，但是热解气体粒子式火灾探测仪器会在温度达到220摄氏度的情况下报警[6]。根据报警时间的比较，虽然热解气体粒子式火灾探测仪器优势不明显，但是在灰尘干扰方面，受其本身探测机理的不同影响，其他不同探测方式都会出现误报的现象，但是热解气体粒子式火灾探测仪器尚未出现误报问题。
结束语
综上所述，因为配电系统电气火灾发生的频率较高，而低压配电柜是系统的重要组成，受其性质特殊的影响，在配电柜火灾防控方面所应用的监控技术局限较大。对热解气体粒子式火灾探测仪器的应用也会受传感器技术水平制约，在报警方面尚未表现出一定的优势，但是具有极强的抗灰尘干扰能力，能够及时发现配电柜内部的故障，而且在不同类型低压配电柜电气火灾监控设备中具有极强的适用性。
参考文献
[1]李宁宁.低压配电柜电气火灾监控新技术研究[J].建筑电气,2014(7):26-28,29.
[3]盖生,王思远,张鹤龙等.四极断路器与石化装置低压配电TN-C-S制式[J].低压电器,2010(5):52-54.
[4]姜斌.远程智能配电柜的设计与调试[J].电子制作,2015(11):64-64.
[5]吴宇红,章建森.低压配电设备故障诊断及运行监控系统[J].机电工程,2014,31(6):795-799.
[6]孙元麟.基于以太网的低压配电监控终端的设计与实现[D].哈尔滨工程大学,2014.
论文作者:陈嘉俊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
标签：火灾论文; 电气论文; 粒子论文; 解气论文; 摄氏度论文; 塑化剂论文; 低压配电柜论文; 《基层建设》2018年第3期论文;