一种电气火灾预防装置.doc

一种低压电气火灾预防装置1、 简介：装置由一种特殊结构的检测缆和检测仪器组成，利用聚烯痉（PET）、聚四氟乙烯（PTFE）等材料遇热收缩的特点，把它和两根金属线组合在一起形成一种“遇热接通”的开关，这种开关在常温下保持“断开”状态，当温度达到一定值（如：100）或以上值时，开关接通。检测器检测其状态并计算、显示“接通点”。基本原理：两根平行的金属线在热缩管的压迫下相互接触，形成电路上的“短路”信号，同时该信号为可被检测出的信号，判断信号产生点即可判断热源的产生点。说明：PTFE做成的热缩管也称为：铁氟龙热缩管。2、 背景：我们知道：1）、供电线路输送的电流超出额定电流值后，供电线会产生较高的温度，甚至融化其外表的绝缘层产生电路短路，甚至产生高温和电弧，引起火灾。2）、低压配电侧有许多电气接头，当这些接头使用时间久之后，可能出现“接触不良”的情况，导致接头处产生高温和电火花，是引起电器着火的原因之一。3）、民用建筑中，存在大量的不规范接线，如：用铜线替代保险丝、在较大功率回路中用铝芯线替代铜芯线或截面积小的线替代规范截面积的线；这些不规范甚至违反规程的做法是引起火灾的重要因素。目前，为了检测这种火灾隐患，有几种技术可以实现：1）、在供电缆线上安装热敏电阻、温度传感器等探头，检测到一定温度后产生报警信号，这种方式存在一定的缺陷：A、传感器是有源器件，需要为其提供工作电源；B、监测点不连续；C、当检测对象多时，需要探头数量大，传输数据量也会增大，造价就会增加；D、传输链路越长，受干扰越多，可靠性就会降低许多。2）、在供电缆线中安装一种合金探头感测温度变化，这种合金随电缆一起布置，因为这种合金非常昂贵，所以这种电缆的造价也非常高，不是特别的地方是不能使用的，其还有一个缺陷：不能检测高温发生的具体地点。3）、在供电缆线上一同安装一个光纤，用光纤作为温度传感器，只要有较高的温度变化，光纤可以检测出来。这种装置的检测端为光电转换设备，其造价也不低，同时，一旦光纤出现故障，其维护十分不便，需要专门的设备。3、 工作原理：为了预防以上所述原因引起的火灾，我们设计一种特殊的防火检测电缆，这种防火检测电缆（线）的工作原理是：将这种缆（线）扁平面布置在输电线上、电气接头上和各种可能产生高温、电气火花的电气设备中，当其中某一处产生一定的温度（如100）后，缆外皮（热缩管）向里收缩（收缩率可达到30%-50%），压迫两根金属线相向运动并接触在一起，形成局部短路的现象，安装在缆的一端检测设备就会马上检测出缆中的金属线“短路现象”，同时产生报警信号让其他智能设备做好切断电源供电的准备，由于热缩管动作温度在100左右，低于许多材料的着火点，所以这种装置可以用于火灾预防；一旦有信号产生，我们用智能仪器可以计算和显示出搭接处到检测处的距离，方便检修人员找到产生故障的地方，从而大大减小了火灾的发生几率。如检测缆动作后或发生故障，可以将故障处剪掉，接入另一根新的检测缆，连接好其中的金属线包扎好即可恢复检测功能，维护十分方便。检测距离的原理是：长导线的电阻R和线长L、线截面积S、线电阻率有如下关系式：R=（L/S）。已知、S的情况下，测量出电阻值后，可以计算得出L的值，从而判断出“短路”的距离。智能检测仪可以设置为“分时检测”，这样就可以“同时”检测多路防火电缆的输入信号，一旦检测到“短路”信号后，马上计算出短路信号发生在何处，并向上级发出报警等信息。在检测缆的另一端可以连接一个小电容（无极），智能检测仪可以发出交流信号由电容处返回，这样就可以检测整条缆是否处于正常状态。4、 结构图：5、 创新点：1）、利用性价比很高的热缩套管作热传感器；2）、传感器为无源器件；3）、监测点随需要进行布置，可以是不同的供电线、接插头、配电设备以及各种用电器。6、 应用范围：用于低压配电柜、低压供电线路、各种低压线接头、电源插座和各种低压用电设备。其特点：造价低廉、简单易行、安全可靠，能进行早期故障预测，预防火灾的发生。1）低压配电柜的应用：在低压配电柜中，存在大量的电路接头，随着使用时间的增加，由于各种原因的影响，接头处容易发生接触不良的故障，产生电弧、局部高温现象，是火灾发生的重要起因之一。为了防止这种情况的出现，我们可以把我们设计的防火检测电缆安装在这些电路接头表面处，以及母排、主线、支线和各种开关设备的表面处，只要其中一处发生高温、电弧等现象，检测电缆就会感应到并发出报警，甚至切断主电路的电源；一旦切断了主电源，要恢复原状必须人工干预、排除故障并更换检测电缆为止，这样从根本上防止火灾的出现。2） 家庭、办公室等场所的应用：在这些场所中大量存在随意使用电源接插座（头）来作为电器电源的引入线，由于许多插座并非正规厂家生产的产品，以及使用的人员未按照电工规范使用插座，使得电器插座成为电气火灾成因的重要因素。还有，这些场所中也大量存在：大功率电器使用截面积小的线或用铝芯线替代铜芯线作为较大功率供电线路等违规现象。一旦电路中供电电流大于平时供电电流时，极易引起插座、线路产生高温导致火灾的发生。为了防止这种情况的出现，可以将检测电缆布置（或放置）在插座、电源线及断路器、熔断器中，一旦这些地方出现高温，立即产生报警信号，严重时切断整条线路的电源输出，防止火灾的发生。下图为一种应用示意图：3）主干供电线路、电气井设备间的应用：在这些场所中，往往一些常用的监测设备不易进行高温、电