4改進(jìn)措施探討
4.1傳統(tǒng)火災(zāi)探測方式分析
以上幾種常用的電纜火災(zāi)監(jiān)測方法,在電纜敷設(shè)場所,由于潮濕、粉塵、通風(fēng)不良和電磁干擾等原因引起誤動(dòng)是普遍存在的共性問題。潮濕和粉塵與火災(zāi)煙霧中的煙塵顆粒一樣,均可進(jìn)入感煙火災(zāi)探測器內(nèi)部的光線場或電離場,從而導(dǎo)致探測器動(dòng)作,發(fā)出誤報(bào)警。潮濕和粉塵甚至?xí)练e在敏感元件表面,嚴(yán)重時(shí)造成感煙探測器無法正常工作。通風(fēng)不良會(huì)進(jìn)一步阻礙火災(zāi)煙氣或加熱空氣與周圍空氣之間的熱交換,并阻礙它們的流動(dòng),這種狀況使感溫火災(zāi)探測器的火災(zāi)報(bào)警更加延誤;潮濕和灰塵在感溫元件上的沉積,也會(huì)影響到感溫元件的靈敏度?;覊m的沉積將會(huì)影響線型感溫火災(zāi)探測器的靈敏度,而電磁干擾則有可能造成這種探測器無法正常工作。通過分析表明,傳統(tǒng)的火災(zāi)探測方式在進(jìn)行電纜火災(zāi)監(jiān)測時(shí),因?yàn)榄h(huán)境因素的影響,總是存在著不足,其原因如下:
1)點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測器失效于電纜敷設(shè)場所的粉塵和潮濕;
2)點(diǎn)型感溫火災(zāi)探測器不能對(duì)電纜火災(zāi)做出及時(shí)反應(yīng);
3)線型感溫火災(zāi)探測器易受電纜電磁干擾影響。
4.2電纜溫度在線監(jiān)測方案探討
4.2.1系統(tǒng)簡介
系統(tǒng)主要應(yīng)用分布式網(wǎng)絡(luò)化、多元化測溫系統(tǒng)原理,以圖像鑒別的光學(xué)技術(shù)和圖像處理計(jì)算機(jī)技術(shù)作為支撐的圖像型火災(zāi)探測器為基礎(chǔ);采用圖像型火災(zāi)探測器及后臺(tái)設(shè)備組成電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面,可顯示電纜溝道、電纜豎井模擬圖,顯示傳感器所監(jiān)測的實(shí)際位置及所有電纜型號(hào)、長度、截面、中間接頭位置等參數(shù)。當(dāng)運(yùn)行中電纜出現(xiàn)異常時(shí),顯示畫面及聲音報(bào)警同時(shí)出現(xiàn),可通過計(jì)算機(jī)上的電纜溝道模擬圖直接查看,能迅速準(zhǔn)確判斷出發(fā)生故障的實(shí)際位置,并通過紅外線攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測電纜溝內(nèi)的情況,提高電纜運(yùn)行的可靠性及技術(shù)管理水平。
圖像型火災(zāi)探測器的關(guān)鍵器件是圖像甄別器和攝像機(jī),均可密閉在防護(hù)罩中,阻隔潮濕和粉塵的影響。圖像傳輸采用同軸屏蔽電纜,對(duì)周圍的電磁干擾有良好的屏蔽作用。圖像型火災(zāi)探測器的探測范圍為攝像機(jī)鏡頭所攝范圍。電纜隧道或電纜層的視覺特征是直視距離長、范圍大,適合攝像機(jī)的使用。由此可對(duì)電纜溫度進(jìn)行在線檢測,隨時(shí)了解電纜的溫度變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜故障并進(jìn)行報(bào)警。
4.2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)采用全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提高了整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力。系統(tǒng)為雙層總線結(jié)構(gòu),上層為模塊級(jí)浮動(dòng)隔離總線,將操作站與分布于電纜溝內(nèi)的集線器連接起來。每個(gè)集線器可掛接多個(gè)離子感煙探頭和溫度總線,溫度總線可支持智能溫度傳感器,并設(shè)有溫度總線中繼器。整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信采用CRC16和CRC8糾錯(cuò)校驗(yàn),以保證系統(tǒng)能在惡劣環(huán)境下可靠運(yùn)行,圖1為系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖。
圖1溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖
4.2.3集線器
集線器主要完成對(duì)分布于電纜溝內(nèi)的感溫探頭及感煙探頭的數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)校驗(yàn)和故障檢測,并將結(jié)果通過模塊總線發(fā)布到系統(tǒng)的顯示操作站做進(jìn)一步處理。集線器采用3個(gè)CPU冗余結(jié)構(gòu),1個(gè)通信處理器和2個(gè)冗余的信息處理器,具有極高的安全性和故障修復(fù)能力,并采用電源及模塊總線的雙重隔離,可耐電壓3.5kV。其電源采用交流/直流l8~36V的寬電壓范圍供電,供電電壓無需調(diào)整,確保系統(tǒng)能夠在極惡劣的環(huán)境下長期運(yùn)行。
4.2.4智能溫度傳感器
智能溫度傳感器是數(shù)字化溫度傳感器與總線接口的集成,具有體積小、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
傳感器可承受15kV的靜電放電電壓,工作溫度為一55℃~+125oC,數(shù)字化轉(zhuǎn)換時(shí)間為1s,測量誤差為0.5。
4.2.5離子感煙器
離子感煙器用于檢測電纜絕緣受熱及燃燒時(shí)產(chǎn)生的化學(xué)氣體(有色或無色),這是采用紅外或非離子型感煙探頭所無法實(shí)現(xiàn)的。
4.2.6現(xiàn)場總線接口及操作監(jiān)視站
ACCESS模塊總線將操作監(jiān)視站與分布于現(xiàn)場的集線器連接起來。它采用雙隔離浮動(dòng)總線技術(shù),能承受高達(dá)3.5kV的直流電壓,有效防止電纜溝內(nèi)的高電壓串入操作監(jiān)視站,造成人員和設(shè)備損傷(這種情況往往發(fā)生在電纜火災(zāi)時(shí))。
5結(jié)論
通過以上分析,圖像型火災(zāi)探測器可在嚴(yán)寒、酷暑、潮濕環(huán)境、粉塵中使用,能準(zhǔn)確監(jiān)測電纜溝內(nèi)的電纜故障并報(bào)警,具有良好的人機(jī)界面,可顯示電纜溝道的模擬圖,顯示傳感器所監(jiān)測的實(shí)際位置及所有電纜型號(hào)、長度、截面、中問接頭位置等參數(shù),可通過計(jì)算機(jī)上的電纜溝道模擬圖直接查看,方便了運(yùn)行值班人員對(duì)控制電纜在電纜豎井、電纜溝內(nèi)的在線監(jiān)測,減少變電站的電纜故障處理時(shí)間。與此同時(shí),系統(tǒng)可與主控制室的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)相連,實(shí)現(xiàn)信息共享,提高變電站的整體安全性和可靠性。因此,通過對(duì)電纜火災(zāi)的成因及消除方法分析,可以看到,若采用合理有效的防火技術(shù)和防火材料,就可以預(yù)防和控制電纜火災(zāi)的發(fā)生,提高變電站的整體安全性和可靠性,從而保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。