淺談機(jī)柜采樣式空氣采樣感煙探測(cè)器
【摘要】：電力行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈,在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)中起著舉足輕重的作用,電網(wǎng)的高效、安全的運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)的正常運(yùn)行有著直接重要的影響。
電氣設(shè)備控制柜是電力行業(yè)中使用比較多的設(shè)備,也是設(shè)備供電的主要核心部件。一般都是用來給設(shè)備供電用的，如家庭供電，辦公室樓設(shè)備供電，還有工業(yè)供電等；如果電氣設(shè)備控制柜內(nèi)部短路或者長(zhǎng)期使用，引發(fā)生火災(zāi)，直接導(dǎo)致用電設(shè)備無法正常工作，產(chǎn)能降低，那損失是不可估算的。如何才能有效的避免類似的事件發(fā)生？
【關(guān)鍵詞】：機(jī)柜采樣式空氣采樣感煙探測(cè)器 空氣采樣式感煙探測(cè)器 極早期空氣采樣感煙探測(cè)器 吸氣式感煙探測(cè)器
【引言】：電力設(shè)施的安全，特別是對(duì)火災(zāi)的防范，已經(jīng)變成保障電力設(shè)備安全，確保電力服務(wù)正常運(yùn)行的首要問題。電力設(shè)備越來越先進(jìn)，也越來越復(fù)雜。以往依靠人工讀各種表盤、監(jiān)視設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)的方法越來越不現(xiàn)實(shí)，尤其在無人值守或少人值守的地方更是如此。如何確保電網(wǎng)的設(shè)備長(zhǎng)期高效安全運(yùn)營(yíng)，消防系統(tǒng)的預(yù)警能夠切實(shí)保護(hù)無人值守或少人值守的人員和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安全，應(yīng)對(duì)各種火災(zāi)的發(fā)生成為電力行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
從電氣火災(zāi)發(fā)生的原因看，主要有故障部位局部長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱，造成絕緣劣化，最終造成線路短路、冒煙、起火，導(dǎo)致火災(zāi)；另一個(gè)是故障部位產(chǎn)生的電弧或電火花瞬間釋放熱量造成線路短路，導(dǎo)致火災(zāi)。
設(shè)備包裝-由于今天的電子產(chǎn)品其尺寸減小和能量更高，設(shè)備通常封裝在防護(hù)箱內(nèi)。防護(hù)箱內(nèi)裝有內(nèi)置冷風(fēng)扇、空調(diào)或者水冷系統(tǒng)以使溫度保持元件安全溫度。這些防護(hù)箱對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)工作的煙霧偵測(cè)器的傳輸時(shí)間產(chǎn)生兩方面的負(fù)面影響：
1、防護(hù)箱會(huì)限制煙霧流動(dòng)，延長(zhǎng)煙霧離開火源到達(dá)安裝在天花板上的偵測(cè)器的時(shí)間。
2、內(nèi)部風(fēng)扇和空調(diào)系統(tǒng)會(huì)稀釋和冷卻煙霧，降低它的浮力。這將引起煙霧分層，使得現(xiàn)場(chǎng)工作的偵測(cè)器額外延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間。
如何才能解決呢？最佳解決方案就是采用機(jī)柜采樣式感煙探測(cè)系統(tǒng)。
空氣采樣式感煙探測(cè)系統(tǒng)跟常規(guī)的（點(diǎn)型）煙霧探測(cè)器有所不同。機(jī)柜采樣式感煙探測(cè)系統(tǒng)包括探測(cè)器和采樣網(wǎng)管。探測(cè)器由吸氣泵、過濾器、激光探測(cè)腔、控制電路、顯示電路等組成。通過PVC管或鋼管所組成的采樣管網(wǎng)，利用探測(cè)主機(jī)內(nèi)部抽氣泵所產(chǎn)生的吸力，從被保護(hù)區(qū)內(nèi)連續(xù)采集空氣樣品放入探測(cè)器?？諝鈽悠方?jīng)過過濾器組件濾去灰塵顆粒后進(jìn)入探測(cè)腔，探測(cè)腔有一個(gè)穩(wěn)定的激光光源。煙霧粒子使激光發(fā)生散射，散射光使高靈敏的光接收器產(chǎn)生信號(hào)。經(jīng)過系統(tǒng)分析，完成光電轉(zhuǎn)換。煙霧濃度值及其報(bào)警等級(jí)由顯示器顯示出來。主機(jī)通過繼電器或通訊接口將電信號(hào)傳送給火災(zāi)報(bào)警控制中心和集中顯示裝置。
機(jī)柜采樣設(shè)計(jì)原則
采樣孔靈敏度與管路上的采樣孔數(shù)有關(guān)，在每一采樣孔探測(cè)一個(gè)設(shè)備機(jī)柜的情況下，采樣孔數(shù)量相當(dāng)機(jī)柜數(shù)量，也就是說采樣孔靈敏度與保護(hù)機(jī)柜的數(shù)量有關(guān)，采樣孔數(shù)（保護(hù)機(jī)柜數(shù)量）越多，單孔靈敏度越差，采樣孔數(shù)（保護(hù)機(jī)柜數(shù)量）越少，單孔靈敏度則越高，而采樣孔靈敏度高低代表煙霧探測(cè)報(bào)警時(shí)間的快或慢。靈敏度越高，越可以探測(cè)到微小的煙霧跡象，進(jìn)而提供極早期的報(bào)警，靈敏度越低，則須等到煙霧濃度較高時(shí)才能夠報(bào)警，這時(shí)候火情相對(duì)來講可能也已經(jīng)比較嚴(yán)重了。
機(jī)柜式空氣采樣感煙探測(cè)系統(tǒng)是將采樣點(diǎn)配置在機(jī)柜內(nèi)部，保護(hù)機(jī)柜內(nèi)的設(shè)備。由于直接對(duì)保護(hù)對(duì)象采樣，這種方式可以得到最早期的火災(zāi)預(yù)警效果。對(duì)于針對(duì)設(shè)備機(jī)柜保護(hù)的空氣采樣管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的主要在考慮單臺(tái)主機(jī)探測(cè)的機(jī)柜數(shù)量。探測(cè)機(jī)柜的總數(shù)影響到靈敏度（保護(hù)效果）以及報(bào)警時(shí)的火災(zāi)搜尋時(shí)間。
一般各個(gè)機(jī)柜內(nèi)部互為獨(dú)立的空間，因此系統(tǒng)靈敏度即相當(dāng)于采樣孔靈敏度，在每一個(gè)采樣孔的進(jìn)氣量均相同的情況下，即等于探測(cè)主機(jī)靈敏度乘上采樣孔數(shù)量。
對(duì)盤內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行火災(zāi)偵測(cè)時(shí)，AVA的作法是針對(duì)盤內(nèi)的空氣進(jìn)行采樣分析，視其是否有火災(zāi)的生成物。因此若是盤上有通氣口，則將取樣管直接經(jīng)過盤上的通氣口，并在通氣口范圍內(nèi)配置空氣取樣孔以進(jìn)行偵測(cè)。
AVA空氣取樣偵測(cè)系統(tǒng)的取樣管可延伸至機(jī)柜內(nèi)，直接抽取機(jī)柜內(nèi)的空氣出來分析，因此可對(duì)任何微小的異常狀況提供最早期的警告。
英國(guó)BS6266建議在機(jī)柜內(nèi)取樣可提供極早期報(bào)警的效果。
AVA推薦使用CSD探測(cè)主機(jī)來探測(cè)機(jī)柜火災(zāi)，每個(gè)CSD可以探測(cè)1～4個(gè)機(jī)柜，如此不僅可以精確定位火災(zāi)發(fā)生位置，而且靈敏度非常高。
CSD使用毛細(xì)軟管，管路限制如下：
●一般使用外徑10mm的塑料軟管
●最多4個(gè)采樣孔
●最多4個(gè)支管
●單根軟管長(zhǎng)度不超過4m
●分支軟管管長(zhǎng)度不超過2m總軟管長(zhǎng)度不超過6m
●采樣軟管（10mm）
下圖是CSD典型的安裝方式：
CSD亦可安裝在機(jī)柜內(nèi)部，安裝方式如下圖所示
當(dāng)CSD安裝于機(jī)柜內(nèi)部時(shí)，可搭配遠(yuǎn)端顯示面板固定在機(jī)柜門板上以顯示機(jī)柜內(nèi)部CSD的工作狀態(tài)。
當(dāng)然，機(jī)柜探測(cè)也可以使用QUARTAS或FANFARE探測(cè)主機(jī)，此時(shí)每路取樣管（獨(dú)立風(fēng)扇及探測(cè)腔）的設(shè)計(jì)原則與天花板下采樣相同，每路最多可以有25個(gè)采樣孔，也就是說最多可以探測(cè)25個(gè)機(jī)柜。
使用QUARTAS或FANFARE于機(jī)柜煙霧探測(cè)時(shí)，除了報(bào)警時(shí)需要搜尋的機(jī)柜數(shù)量較多之外，仍然可以達(dá)到非常高（VeryHigh）靈敏度的保護(hù)效果。
機(jī)柜采樣管路安裝注意事項(xiàng)
a.毛細(xì)軟管長(zhǎng)度要求在6m以內(nèi)，且越短越好。
b.某些機(jī)柜帶有排熱風(fēng)扇，排熱風(fēng)扇啟動(dòng)時(shí)會(huì)影響機(jī)柜頂端采樣點(diǎn)的煙霧探測(cè)效果。安裝時(shí)若發(fā)現(xiàn)機(jī)柜帶有排熱風(fēng)扇時(shí)應(yīng)依據(jù)風(fēng)扇位置對(duì)該機(jī)柜的采樣做適當(dāng)修正。
c.風(fēng)扇位于機(jī)柜頂端：可將采樣管直接橫跨在風(fēng)扇上方，在管路上面對(duì)風(fēng)扇位置直接開采樣孔。
d.風(fēng)扇位于機(jī)柜側(cè)面：除了應(yīng)在機(jī)柜頂端配置采樣點(diǎn)之外，亦應(yīng)在側(cè)面的風(fēng)扇處配置采樣點(diǎn)（相當(dāng)于回風(fēng)采樣）。很多情況下風(fēng)扇是配置在機(jī)柜的門上的，因此建議除了橫跨在風(fēng)扇上的采樣管使用硬管以方便固定之外，主管與橫跨在風(fēng)扇上的硬管之間使用毛細(xì)軟管，以避免妨礙日后機(jī)柜門必須打開的情況。
e.活電作業(yè)：對(duì)于配電柜等帶有高壓電纜的設(shè)備機(jī)柜，建議停電施工。
結(jié)束語(yǔ)
在現(xiàn)代化的社會(huì)中，根本無法想象如果通訊、電力、信息等服務(wù)一旦中斷，將造成多大的損失。極早期探測(cè)器設(shè)備在這些重點(diǎn)場(chǎng)合的應(yīng)用，有效的避免了重大事故與問題的發(fā)生，充分體現(xiàn)出極早期探測(cè)器的價(jià)值，真正防患于未燃！
參考：AVA空氣采樣感煙探測(cè)器產(chǎn)品設(shè)計(jì)手冊(cè)
