地鐵電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

　　分析地鐵電氣火災(zāi)的產(chǎn)生原因，介紹電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)備要求。

　　在快節(jié)奏發(fā)展的大城市里，地鐵的開通解決了最重要的交通擁擠問題，也為人們的日常出行帶來了很大程度上的便利，正是由于它的便利，很多人都選擇乘坐地鐵出行，因此，人員密集、火災(zāi)危害較大的地鐵站的安全性至關(guān)重要，一旦發(fā)生火災(zāi)，所造成的人員傷亡和社會影響將會難以想象。所以，地鐵上的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的重要性顯而易見。

　　1 地鐵中電氣火災(zāi)的產(chǎn)生原因

　　1.1 短路

　　短路是部分絕緣層被破壞而引發(fā)的故障。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣層被破壞時，兩條線之間的電阻會變得很小，會導(dǎo)致電流突然增大，此時如果兩條電線相碰，就會由于電流過大而產(chǎn)生火花而引起溫度急劇升高，最終使得絕緣材料及其附近的可燃物和粉塵燃燒而引發(fā)火災(zāi)。

　　1.2 過載

　　當(dāng)電氣設(shè)備或?qū)Ь€的電流超過它的額定值時就會產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。熱的程度達(dá)到一定溫度會引燃電氣設(shè)備及電流的絕緣材料而引發(fā)火災(zāi)。

　　1.3 接觸不良

　　當(dāng)導(dǎo)線與導(dǎo)線或電氣設(shè)備的連接不好時，電流通過就容易產(chǎn)生巨大熱量，使得連接處溫度升高、局部過熱，而高溫又使得接觸部位的電阻增大，久而久之，絕緣層就遭到了破壞而形成了短路，引發(fā)火災(zāi)。

　　1.4 靜電

　　在導(dǎo)線中的靜電荷逐漸累積，最終形成高電位，在某種條件下，擊穿周圍的空氣介質(zhì)，放電并產(chǎn)生火花。靜電在放電過程中轉(zhuǎn)換成光能、熱能等，在可燃物、助燃物和引燃源存在時，會產(chǎn)生電火花而引發(fā)火災(zāi)事故。

　　2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備組成。其中，電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器設(shè)備主要包括剩余測溫式電氣設(shè)備、剩余電流式電氣設(shè)備、探測器等。

　　2.1 剩余電流式電氣設(shè)備

　　剩余電流檢測器是根據(jù)基爾霍夫電流定律的原理工作的。設(shè)備檢測剩余電流時，讓中性線和三相導(dǎo)線一起穿過電流互感器，如果發(fā)生故障，故障電流就會經(jīng)由發(fā)生故障的地方流進(jìn)大地，使得電流互感中的電流矢量和不為零，這個電流就是剩余電流;反之，如果沒有發(fā)生接地故障，無論三相導(dǎo)線里的三相電荷是否達(dá)到平衡，電流的矢量和始終為零。

　　2.2 剩余測溫式電氣設(shè)備

　　熱電阻測溫是利用電阻值隨溫度的增加而增加的原理進(jìn)行溫度測量。熱電阻測溫所需要的測溫傳感器一般設(shè)置在電氣系統(tǒng)的重點(diǎn)發(fā)熱部位，如電纜接頭、電纜本體、開關(guān)觸點(diǎn)等，用來檢測設(shè)備是否過熱而引發(fā)火災(zāi)。開關(guān)柜、母線、配電箱接頭等都是合理有效的探測位置。

　　2.3 探測器

　　探測器的集中監(jiān)控設(shè)備存在有線傳輸和無線傳輸兩種不同的組網(wǎng)方式，通過這兩種方式實(shí)時收集信號，并對其進(jìn)行比較、分類，然后將處理后的信息分別送往報(bào)警、控制信號輸出、顯示、打印等相應(yīng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)集中顯示、控制、記錄等功能。集中監(jiān)控設(shè)備由監(jiān)控單元與監(jiān)控主機(jī)構(gòu)成。監(jiān)控單元適合運(yùn)用在小型系統(tǒng)中，用來連接與管理若干個有限數(shù)量與距離的探測器;監(jiān)控主機(jī)由于其處理功能較為強(qiáng)大，在大中型系統(tǒng)中更適用，它能通過其監(jiān)控單元將許多探測器連接到一塊，并且有管理軟件及打印、拷貝等功能，能夠儲存的報(bào)警信息記錄長達(dá)12個月，為地鐵各個站點(diǎn)的管理方面提供了很大便利。

　　3 電氣火災(zāi)探測器

　　目前城市軌道中所使用的電氣火災(zāi)探測器主要有分離型探測器(非獨(dú)立式)和組合型探測器(獨(dú)立式)。

　　3.1 分離型探測器

　　電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備與監(jiān)控探測器分離配置。監(jiān)控設(shè)備對配電箱內(nèi)導(dǎo)電線路中的剩余電流信號進(jìn)行采樣，然后經(jīng)過內(nèi)置單片機(jī)系統(tǒng)對采集到的信號進(jìn)行一系列的分析處理，最后將處理后的結(jié)果上報(bào)給具有電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的相關(guān)科室，進(jìn)一步對信號分析處理并加以控制，最終使其有效發(fā)揮相關(guān)功能。

　　分離型探測器具有系統(tǒng)之間明確分工、構(gòu)成結(jié)構(gòu)簡單、高效率低成本的特點(diǎn)，它不和電源控制開關(guān)或配電系統(tǒng)相串連，僅僅只通過剩余電流互感器對信號進(jìn)行收集、采樣、處理。分離型探測器的尺寸比較小，所具有的相對功能也比較簡單，所以它更適合于安裝在一些比較狹窄的空間位置，如地鐵低壓柜饋線電纜室。分離型探測器的缺點(diǎn):在采購數(shù)量很少又需要就地報(bào)警時，所花費(fèi)的成本較高。

　　3.2 組合型探測器

　　組合型探測器是將電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備與電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器進(jìn)行配置組合而成。它能夠檢測到剩余電流與非正常溫度，有效監(jiān)控火災(zāi)的發(fā)生，此外，它還可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理，并將處理后的測量結(jié)果及參數(shù)設(shè)置都顯示在監(jiān)控設(shè)備的液晶屏上。

　　組合型探測器的優(yōu)點(diǎn)：在采購數(shù)量很少又需要就地報(bào)警時，所需要耗費(fèi)的成本較低;操作與設(shè)置都在末端進(jìn)行，更容易完成。組合型探測器的缺點(diǎn)：自身體積龐大，在地鐵低壓柜饋線電纜室這類比較狹窄的安裝空間里會顯得局促;故障率較高;造價高。

　　4 對于軌道電氣系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的要求

　　(1)為了能有效處理探測器設(shè)備所探測到的信號，電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備必須能夠直接連接電氣火災(zāi)探測器。

　　(2)為了使監(jiān)控設(shè)備能夠靈活地按照用戶及管理權(quán)限進(jìn)行設(shè)置，讓用戶能夠靈活地對模塊操作進(jìn)行分配，要求其能夠明顯地對不同探測器的故障信息加以區(qū)分。

　　(3)監(jiān)控設(shè)備應(yīng)能對所轄范圍內(nèi)的各類探測器的報(bào)警信號進(jìn)行聲、光報(bào)警。

　　(4)監(jiān)控設(shè)備應(yīng)具有以太網(wǎng)接口(RJ45)。利用該接口，綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Χ喙δ芴綔y系統(tǒng)的主機(jī)信息進(jìn)行訪問，獲得系統(tǒng)主機(jī)自身定義的即時光纖溫度信息;火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)則能夠通過對系統(tǒng)主機(jī)信息的訪問獲取饋電回路剩余電流、三相溫度等數(shù)據(jù)信息。

　　5 結(jié)語

　　地鐵車站里面的各種設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、節(jié)點(diǎn)分散，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)對于消除火災(zāi)隱患具有明顯的作用。