CN201058190Y

CN201058190Y - 电气火灾监控系统

Info

Publication number: CN201058190Y
Application number: CNU2007201429664U
Authority: CN
Inventors: 张燕杰
Original assignee: BEIJING HAIPPO ZHIHENG ELECTRICAL FIRE-PROOF TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING HAIPPO ZHIHENG ELECTRICAL FIRE-PROOF TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2017-04-20

Abstract

本实用新型电气防火监控系统由监控设备、探测器和探头组成，提供了一种模块化结构、可以在不同的场合使用不同的设备搭配达到最优化组合，对供电线路中常见的故障：短路、过电流和漏电进行实时测试，把可能产生电气火灾的重点原因都进行了监控，达到保护电气设备和线路、防止和减少发生电气火灾的目的。

Description

电气火灾监控系统

所属技术领域

本实用新型属于三相交流电低压供电线路和设备的电气火灾监控系统。

背景技术

目前电气火灾监控系统大部分是对于线路的漏电检测。当供电线路中有漏电时就报警或切断电源电路。也有利用探测器和电气火灾监控设备组成电气火灾监控系统的。上述设备有一个共同点：只能通过监测线路的漏电进行报警和控制，对于可能产生电气火灾的其他故障原因不能进行监控。

实用新型内容

为了克服现有的电气火灾监控设备只能监测漏电的不足，本实用新型提供提供一种模块化结构、可以根据在不同的使用场合使用不同的组合达到最优化组合，并且可以对供电线路中短路、过电流和漏电同时进行监控，把产生电气火灾的大部分原因都进行了监控，达到保护电气设备和线路、防止发生电气火灾的目的。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：在探测漏电的同时还增加了三相电流探头，不但能监测供电线路中的漏电的大小，同时还能监测线路中工作电流的大小，当供电线路中发生过电流时，本实用新型也能发出报警。

一种电气火灾监控系统，其特征是由一台监控设备、多个探测器及多个电流探头、漏电探头通过二总线连接组成。

本电气火灾监控系统的特点是：

1、对于供电线路中的漏电、过电流和短路进行不间断在线监测，防止电气火灾的发生；

2、模块化结构，可以单独探测控制也可以组成系统工作；

3、电流探头采用霍耳元件及开口式结构，体积小便于安装；

4、电气火灾监控设备采用外加通信模块，造价低便于普及；

5、分布智能控制方式，反应及时迅速；

6、区域分级保护方式，可以防止误动作；

7、交流电流有效值采用傅立叶算法，可以有效地抗干扰。

附图说明

附图1是电气火灾监控系统示意图

附图2是电气火灾监控设备结构示意图

附图3是探测器结构示意图

附图4是电流探头结构示意图

附图5是漏电探头结构示意图

具体实施方式

由图1所示，电气火灾监控系统由电气火灾监控设备1、探测器2和电流探头3等三部分组成。

由图2所示，电气火灾监控设备由PC机4、报警音响8、打印机7和通信模块5和其他辅助硬件部分组成，并通过相应控制软件控制运行。

由图3所示，探测器由电流探头15和探头16、通信电路11、处理电路12、对开关的脱扣电路13和显示存储电路14等组成，并通过二总线和电气火灾监控设备进行通信。

交流电流信号由探头获得，探头分为电流探头和漏电探头两种，电流探头的结构如图4所示，实际使用时三相交流供电应有三个相同的电流探头组成，如测量单相供电，则使用一个电流探头。电流探头由铁芯17和安装在被切开的铁芯缝隙中的霍尔元件18及信号处理电路19组成。作用是把交流电流信号变为直流电压信号，并送到探测器中进行处理。

漏电探头为一个，结构见图5所示，由铁芯20、线圈21和信号处理电路22组成。三相火线和一根零线同时穿过漏电探头，当供电系统产生漏电电流时，探头以直流电压信号输出，反映出漏电电流的大小。

探测器的探测和控制作用如下：

对于工作电流的探测和对开关的控制：当被检测的工作电流升高并超过额定值的1.2倍时，由探测器探测到此信号后，探测器发出声光报警，但不切断电源。工作电流继续升高时，探测器按I²t为某一固定值的规律来控制空气开关的动作，其中I为工作电流、t为空气开关断开动作的延长时间，随着工作电流的增大，延时动作时间则越短，直到工作电流为3倍的额定电流时，探测器立即对开关发出脱扣信号，使开关切断交流电源，防止发生电气火灾。

对于漏电电流的探测：当被测的漏电电流达到国家规定的防火漏电值时，探测器开始声光报警，提示有关人员采取技术措施；当漏电电流值减少到漏电额定值的一半时，报警停止。

探测器按照预定的工作电流和漏电整定值设置以后，按照此整定值对供电线路进行检测，由探测器决定是否应该预报警还是报警或者切断电源，处理后的结果通过二总线上传到电气火灾监控设备，由电气火灾监控设备对相应的探测器上传的数据进行显示和存储，以备查询。这种工作方式称为“分布智能方式”。

供电电路中的电流信号是由电流探头获得，传统的电流探头是由闭合的环型铁芯上面用漆包线绕制而成，这种探头的优点是结构简单、价格便宜，但是体积较大，不适合安装于在用的交流电路中。我们采用的新型探头是采用安装在铁芯中的霍尔元件来实现的，其特点是无线圈、体积小、铁芯有开口、适合安装于各种不同类型的供电线路中，并且便于实现模块化的设计。

探测器对交流电流的测量采用傅立叶算法，得到电流的有效值Ii，在一个交流电流的周期20mS内，采样12次，计算方法如下：

I_{m} = 1 / 12 [2 (i_{12} - i_{6}) + (i_{2} - i_{4} - i_{8} + i_{10}) + \sqrt{3} (i_{1} - i_{5} - i_{7} + i_{11})]

I_{n} = 1 / 12 [2 (i_{3} - i_{9}) + (i_{1} - i_{7} - i_{11} + i_{5}) + \sqrt{3} (i_{2} - i_{8} - i_{10} + i_{4})]

I_{i} = \sqrt{{I_{m}}^{2} + {I_{n}}^{2}}

交流电流信号在送到处理电路之前要转换为直流信号，传统做法是对交流信号采用整流的方法，但是这样做的结果是脉冲干扰会对测量结果有影响，造成错误信号。采用傅立叶算法会滤除这些干扰，使转换结果比较准确。

探测探测器的安装一般采取二级或三级结构，即在供电线路中的总开关上安装一台探测器作为监控设备、在所有的二级开关上安装探测器作为二级控制，也可以在三级开关上安装探测器作为三级探测器。当需要切断电源开关时，应使第三级探测器的延时动作时间小于第二级探测器的动作时间、第二级探测器的延时时间小于第一级的探测器的动作时间，做到分级延时控制，用以保证当低一级保护的范围内发生问题时，只会引起它的本级探测器动作，不会造成上级或其他部位及整个线路断电，形成区域保护和控制。

探测器做为一个功能齐全的模块，具有独立的电流额定值和漏电电流值的设置按键、有试验按钮、有声音和LED指示灯的报警功能、有消音按钮和一定容量的存储器，因此它既可以与电气火灾监控设备组成系统工作也可以独立工作。

电气火灾监控设备是由一台PC机及外围设备外加一个通信模块构成，通信模块由一个单片机构成，通信模块与PC机的信息交换是通过PC机的RS232接口或USB接口实现的。通信模块由外加的24V直流电源供电，通信模块与探测探测器之间通过二总线进行通信。

Claims

1.一种电气火灾监控系统，其特征是由监控设备和探测器通过二总线连接组成。

2.根据利权要求1所述的电气火灾监控系统，其特征是监控设备的通信模块与PC机之间采用RS232或USB接口连接。

3.根据利权要求1所述的电气火灾监控系统，其特征是不但具有漏电探头还具有电流探头。