地鐵電氣火災監控系統的應用

　　分析地鐵電氣火災的產生原因，介紹電氣火災監控系統的構成及設備要求。

　　在快節奏發展的大城市里，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、火災危害較大的地鐵站的安全性至關重要，一旦發生火災，所造成的人員傷亡和社會影響將會難以想象。所以，地鐵上的電氣火災監控系統的重要性顯而易見。

　　1 地鐵中電氣火災的產生原因

　　1.1 短路

　　短路是部分絕緣層被破壞而引發的故障。當電氣設備的絕緣層被破壞時，兩條線之間的電阻會變得很小，會導致電流突然增大，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火災。

　　1.2 過載

　　當電氣設備或導線的電流超過它的額定值時就會產生過熱現象。熱的程度達到一定溫度會引燃電氣設備及電流的絕緣材料而引發火災。

　　1.3 接觸不良

　　當導線與導線或電氣設備的連接不好時，電流通過就容易產生巨大熱量，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，引發火災。

　　1.4 靜電

　　在導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，放電并產生火花。靜電在放電過程中轉換成光能、熱能等，在可燃物、助燃物和引燃源存在時，會產生電火花而引發火災事故。

　　2 電氣火災監控系統

　　電氣火災監控系統由電氣火災監控探測器和電氣火災監控設備組成。其中，電氣火災監控探測器設備主要包括剩余測溫式電氣設備、剩余電流式電氣設備、探測器等。

　　2.1 剩余電流式電氣設備

　　剩余電流檢測器是根據基爾霍夫電流定律的原理工作的。設備檢測剩余電流時，讓中性線和三相導線一起穿過電流互感器，如果發生故障，故障電流就會經由發生故障的地方流進大地，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，如果沒有發生接地故障，無論三相導線里的三相電荷是否達到平衡，電流的矢量和始終為零。

　　2.2 剩余測溫式電氣設備

　　熱電阻測溫是利用電阻值隨溫度的增加而增加的原理進行溫度測量。熱電阻測溫所需要的測溫傳感器一般設置在電氣系統的重點發熱部位，如電纜接頭、電纜本體、開關觸點等，用來檢測設備是否過熱而引發火災。開關柜、母線、配電箱接頭等都是合理有效的探測位置。

　　2.3 探測器

　　探測器的集中監控設備存在有線傳輸和無線傳輸兩種不同的組網方式，通過這兩種方式實時收集信號，并對其進行比較、分類，然后將處理后的信息分別送往報警、控制信號輸出、顯示、打印等相應設備，實現集中顯示、控制、記錄等功能。集中監控設備由監控單元與監控主機構成。監控單元適合運用在小型系統中，用來連接與管理若干個有限數量與距離的探測器;監控主機由于其處理功能較為強大，在大中型系統中更適用，它能通過其監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，能夠儲存的報警信息記錄長達12個月，為地鐵各個站點的管理方面提供了很大便利。

　　3 電氣火災探測器

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

　　3.1 分離型探測器

　　電氣火災監控設備與監控探測器分離配置。監控設備對配電箱內導電線路中的剩余電流信號進行采樣，然后經過內置單片機系統對采集到的信號進行一系列的分析處理，最后將處理后的結果上報給具有電氣火災監控設備的相關科室，進一步對信號分析處理并加以控制，最終使其有效發揮相關功能。

　　分離型探測器具有系統之間明確分工、構成結構簡單、高效率低成本的特點，它不和電源控制開關或配電系統相串連，僅僅只通過剩余電流互感器對信號進行收集、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:在采購數量很少又需要就地報警時，所花費的成本較高。

　　3.2 組合型探測器

　　組合型探測器是將電氣火災監控設備與電氣火災監控探測器進行配置組合而成。它能夠檢測到剩余電流與非正常溫度，有效監控火災的發生，此外，它還可以實現對數據的處理，并將處理后的測量結果及參數設置都顯示在監控設備的液晶屏上。

　　組合型探測器的優點：在采購數量很少又需要就地報警時，所需要耗費的成本較低;操作與設置都在末端進行，更容易完成。組合型探測器的缺點：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 對于軌道電氣系統監控設備的要求

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

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

　　(3)監控設備應能對所轄范圍內的各類探測器的報警信號進行聲、光報警。

　　(4)監控設備應具有以太網接口(RJ45)。利用該接口，綜合監控系統能夠對多功能探測系統的主機信息進行訪問，獲得系統主機自身定義的即時光纖溫度信息;火災報警系統則能夠通過對系統主機信息的訪問獲取饋電回路剩余電流、三相溫度等數據信息。

　　5 結語

　　地鐵車站里面的各種設備結構復雜、節點分散，電氣火災監控系統對于消除火災隱患具有明顯的作用。