有机绝缘电缆“零火灾”措施—智能火灾预警系统 2005-11-10 杨胜武 陈汉堡 这篇文章被阅读了< 2 >次 摘要：叙述电气装置故障引起的火灾占全国火灾的很大比重，而电线电缆引起火灾占据了首位。较详细地分析了火灾发生的原因及其复杂性，使人们防不胜防。叙述了有机绝缘电缆经过改良后，防火功能略有提高，但并没有较彻底解决防火问题，因为阻燃电缆，阻燃与不延燃是有条件的，不满足条件时无阻燃可言。耐火电缆的耐火是很脆弱的可靠性不高。
有机绝缘电缆“零火灾”措施—智能火灾预警系统
2005-11-10
杨胜武 陈汉堡
这篇文章被阅读了< 2 >次
摘要：叙述电气装置故障引起的火灾占全国火灾的很大比重，而电线电缆引起火灾占据了首位。较详细地分析了火灾发生的原因及其复杂性，使人们防不胜防。
叙述了有机绝缘电缆经过改良后，防火功能略有提高，但并没有较彻底解决防火问题，因为阻燃电缆，阻燃与不延燃是有条件的，不满足条件时无阻燃可言。耐火电缆的耐火是很脆弱的可靠性不高。
SW-2002智能火灾预警系统问世，是有机绝缘电缆“零”火灾的一次重大突破，该系统技术先进，可靠性高，功能性强，实时监测电缆温度变化，提前给人们报警，消灭火灾苗子。
简明介绍SW-20
据全国消防系统的统计资料表明，近几年全国火灾事故中电气装备故障引起占了很大比重，而电气装备中火灾引发几乎集中在电线电缆。随着我国国民经济的高速发展，人民生活不断提高，电气设备大量增加，建筑物内的电线电缆数量大幅度上升，引发火灾的概率也随之增大，建筑物怎样防火，减少火灾，减少伤亡，减少损失的要求，越来越严峻。为此，电气设计、建筑设计，施工安装、电缆制造厂、安装设备制造厂等都千方百计想办法，减少电线电缆引发火灾。但效果均不大理想，火灾仍然频繁，群死群伤特大火灾时有发生。分析其原因，非常复杂，无法随时随地对所有电线电缆的运行状况进行监控。具体来说：
1、在设计电气线路存在许多未知性，在选择电线电缆的截流量时，对电线电缆的并列系数、敷设系数、温度系数、环境通风情况及今后的电缆增容都是未知数。
2、火灾发生的潜在性，电线电缆制造质量（有些电缆厂在利益的驱动下，导体采用负公差，甚至小于负公差，绝缘材质用劣质材质等），安装质量，冲击过载，外力破坏都无法觉察，潜在引发火灾。
3、线路敷设的隐蔽性，电线电缆敷设的场合大都是见不到摸不到，无法及时知道电线电缆的温度高低，会不会发生事故。
4、不同电线电缆敷设在同一线槽中，不同电缆的着火点不相同，大规格与小规格引发火灾也不相同，阻燃性与延燃性也都不一样，增多了火灾发生的因素。
5、互燃性和延燃性，电线电缆的绝缘材质是可燃体，会放出大量热量支持燃烧，再经延燃会波及到整个电线电缆系统。
6、烟雾和毒气，电线电缆着火后产生大量烟雾和毒气，危及人员逃逸，阻碍消防人员抢救。
能不能采用矿物绝缘防火电缆代替有机绝缘电缆，回答是否定的，一则矿物绝缘电缆制作困难，无大容量、大长度；二则价格昂贵，一般用不起；三则安装困难。相反有机绝缘电缆制造方便，电气性能稳定，价格便宜，安装简单，它被大量应用是无可非议的。
电气设计者，要求电缆制造厂，能不能改变有机绝缘电缆的性能要求达到有机绝缘电缆阻燃、耐火、低烟无卤，来提高有机绝缘电缆的防火功能。
首选探索一下阻燃电缆，阻燃电缆有四个等级A、B、C、D，等级要求见表1。
表1
阻燃级别 火焰温度（℃） 燃烧时间（min） 有机材质所占容量（升/m）
A 815 40 7
B 815 40 3.5
C 815 20 1.5
从表1中可知，阻燃电缆必须满足三个条件时才阻燃，其中一条条件不满足就不阻燃，例如燃烧温度超815℃或燃烧时间大于40min就无阻燃而言。表中第3个条件有机材质所占容量不能超过表中规定。只有电缆数量很少时不能满足。现在建筑物中的电缆数量绝缘大多数是超过的。这说明电缆的阻燃性是有条件的，实际情况并不阻燃。
第二分析一下耐火电缆，耐火电缆按耐火特性分类，有A类：950-1000℃ 90min，B类：750-800℃ 90min。
耐火电缆的构造是护套、绝缘仍是有机材料，在导体上绕包几层云母带作为耐火层。众所周知，耐火电缆的耐火试验，完全是在一个较理想的环境中做的，它与现场火灾场合千差万别，它能经得起火灾现场的磕磕碰碰吗，它的耐火有几分可靠性。
第三关于低烟、无卤、纯低烟无卤电缆更易燃烧，因此电气设计人员要求生产阻燃或耐火的低烟无卤电缆，这种电缆在燃烧时，其实并不无烟无毒，它们只是在烟、毒数量上有所减少。
有机绝缘电缆经改良后，实际情况如何呢，并不乐观，并不能从本质上改变火灾的现状。
综上所述，可以得出以下一些结论：
1、全国发生火灾还未得到真正抑止，特大火灾造成群死群伤时有发生；
2、火灾发生的原因非常复杂，防不胜防；
3、有机绝缘电缆数量随着用电量的增加也大大增加；
4、在工程中很难把各种功能的电缆分开敷设；
5、阻燃电缆阻燃是有条件的，数量多阻燃不起作用；
6、耐火电缆，仅靠几层云母耐火是非常脆弱的，很难保证其耐火可靠性；
7、阻燃、低烟、无卤电缆，烟和毒气仅是数量减少；
8、所有有机绝缘电缆不仅会被烧坏，而且还会支持燃烧；
9、有机绝缘电缆的功能改变，对火灾只能治标不能治本；
10、由无机矿物绝缘电缆替代，一则不是都可以替代的，二则价格太昂贵。
智能火灾预警系统的问世，对防止有机绝缘电缆引发火灾是一次重大突破。任何一种可燃物质，温度都要达到燃点，才会燃烧，有机绝缘电线电缆燃点一般都在300-400℃，而电缆通电运行时的温度都低于70℃，启迪我们通过一种装置，分段对电缆温度进行实监测，温度略有异常，就报警，防止火灾发生。
2楼
SW-2002智能火灾预警系统，全数字化、误报率低、可靠性高、结构简单、防火功能性强。就是根据电缆运行时的温度监测，做到防火。
在监测室随时随地全面了解电缆的温度变化，这等于是把我们的眼球放到敷设电缆的所有空间，明显的增加了电缆运行中的透明度。该系统不等同于火灾报警系统，火灾报警系统是有火灾苗子后报警。SW-2002系统是在尚无火灾迹象，仅监测到某电缆某点温度略有漂升，会给出预警信号，引起注意。例如：在敷设电缆最不利（散热差，或是接点）的地方，设置温度探头，预设置不报警温度为55℃，监测到温度超过55℃，例如57℃，该系统会立即报警，消除报警继续监测，若温度在57℃时达到平衡，无需采取措施，只要把预设置温度提高到58℃，继续监测，只有监测温度将超过70℃时（离电缆着火点温度还远），提前报警，值班人员有充足时间采取相应简单措施（散热、通风），消灭火灾隐患。实现有机绝缘电缆“零”火灾目标。
SW-2002智能火灾预警系统是采用数字化智能芯片，整个系统结构合理，技术先进。由三级网络构成。
探头——探测器——综合处理机
探头主要功能：实时采集温度，把温度模拟量转换成数字信息量，传送至探测器，接受探测器由上位机传来的指令，例如：设置温度或改变温度设置，编制地码等。
探测器主要功能：探测器同时接受250只探头传来的信息，通过智能分析，判断，对温度超过设置温度的点正确报警，自动判别接入探头子网的开路、短路故障。监控程序可以在线更新，通过上位机自动联机下载，满足不同时期不同监控要求，接收上位机指令，传送给各探头，还能记录保留历史资料（航空黑匣子功能）等。
综合处理机：相当于一台专用计算机，其功能更多，给探头编码，随时报警温度设置，接收，温度信息显示，下达指令，报警及清除报警，记录，打印信息，开放上层通信软件开发接口，提供用户二次开发，可以无缝的将此子系统集成到已有的管理信息系统。同时能对电缆早期故障预测，温度变化情况超温分析，温度趋势分析，温度梯度分析等具有极高的可靠性和准确性。
SW-2002系统布线也很简单：
每个探头有三根引线（1根信息线，1根地线，1根电源线），采用3×0.5的屏蔽电缆预制在探头上，探测器有10只外接端子，他们分别作为三只探头线，二只信息线，二只联动线，一只相线，一只中性线，一只PE线的接线端子。综合处理机已预制成来自探测器信息线的接口。
探头到探测器的距离不得超过25m，每只探测器容许有250只探头。探头与探头三根线，并联接到集线板，集线板引出三根线至探测器，探测器到探测器。采用总线制，用4芯通信电缆，3芯电力电缆相联。最后1只探测器接到综合处理机，由4芯通信电缆（其中2根至联动系统）和3芯电力电缆相联。
探头与联线都是微型设备，可以把它延伸到敷设电缆的任何角落。探测器外形尺寸也不大，可以任意安置在一群探头旁，便于连接。综合处理器可以设置在中心控制室或电工值班室 ，也可以两室同时实时监测。最远一只探测器到综合处理器的距离是1000米。若大于1000米时，可以通过中继器，到达更远的距离。因此该系统设计、安装与使用都非常方便。
电缆系统附加该系统后，投资增加，是不是经济上不合算。分两种情况说明，对于普通的工业与民用建筑（包括高层建筑）有机绝缘电缆数量不多，已具备传统的防火灾措施，不必采用。对于重要建筑，人员密集，电缆数量多，火灾将会造成伤亡，损失严重，增加该系统作保护神是很必要的。某些规范规定，重要建筑必须用集阻燃、耐火、低烟无卤于一体的有机绝缘电缆，经阻燃电缆有机容积计算，都必须用A级阻燃，价格昂贵，效果也不会太好。若用一般阻燃，电气性能优良的有机绝缘电缆，加装智能火灾预警系统，总价格会大大降低，火灾的发生率也将降之“零”。
有些建筑为了防火可靠，采用了进口的、价格昂贵的阻燃电缆，结果从头到尾全烧光，造成极大的损失。因此一次火灾的损失会大大超越智能火灾预警系统的价格。
下面简单介绍智能火灾预警系统的应用：
1、预制分支电缆火灾预警系统简介：
将探头预制在分支电缆接头内，另设1-2只探头探测附近环境温度。每楼层设集线板一块，所有探头线全接到集线板。每楼层设探测器一只，集线板出线3根，连接到探测器。接着把各楼层探测器按总线制方式联接，最后一只探测器与监控室的综合处理机相连。该系统已完成。全系统所采用的元件与电缆电线全部由制造厂供应。由于集线板、探测器体积小巧玲珑，可以安装在电缆竖井的任意位置。所有布线也可以跟着电缆线走向布置，不占任何空间。制造厂负责现场指导安装、调试、培训。
2、普通电缆智能火灾预警系统简介。
根据电线电缆安装要求，以及各种电线电缆不同要求，普通电缆、阻燃电缆、耐火电缆、清洁电缆等应分开安装，但由于建筑空间限制，这一点是做不到的。在实际中，绝缘大多数情况是将他们安装在一起。一般来说敷设在一起的电缆超过10根以上，ZC级阻燃电缆已无阻燃功能。若用ZB或ZA级电缆，价格成倍增加，用户难以接受，同时未达到防火要求。采用普通电缆或低级（ZC）阻燃电缆加一套智能火灾预警系统，价格合理，防火可靠。
将探头按一定距离（3-5m）绑扎在电缆的外护套上，在探头线25m以内设置探测器，其余设置与分支电缆一样。
3、其他电气设备智能火灾预警系统。
4、变压器、低压柜、母排、母线槽、开关接点等都能用智能火灾预警系统，当然也可以与电缆设备混合用该系统，做到事半功倍。
智能火灾预警系统，不仅能防止火灾的发生，还能提供对设计有很大帮助的参考参数，例敷设系数、环境温度变化系数等判别、电缆的载流量选大了还是选小了，都能通过该系统的实时监测，能得到明确的答案，使我们的设计更科学，更合理。
以上是笔者粗浅的探索，抛砖引玉，恳切期望大家的批评指正。
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3楼
指得是电气线路可以实现零火灾，还有其他类型的呀！
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