關于機柜內(nèi)兩種感煙探測器對比試驗的研究

杜學良 包博 陳靜靜 李清然

摘 要：為對比測試管路采樣式吸氣感煙火災探測器（以下簡稱“吸氣式感煙探測器”）和獨立式點型感煙探測器（以下簡稱“點型感煙探測器”）在開關柜內(nèi)探測的有效性和靈敏性，通過選取一截電纜用電爐加熱進行發(fā)煙并放置在某開關柜內(nèi)，設定三種不同探測條件，觀察煙氣濃度和兩種感煙探測器的報警時間。試驗結(jié)果表明，不同條件下吸氣式感煙探測器對開關柜內(nèi)的電纜火災探測性能良好，較點型感煙探測器更靈敏，可實現(xiàn)早期火災預警報警功能。

關鍵詞：空氣采樣管;感煙探測器;早期預警;報警時間

中圖分類號：TU998.13 ?文獻標識碼：A

隨著計算機產(chǎn)業(yè)和網(wǎng)絡技術的不斷突破，機房和機柜的數(shù)量也越來越多，而機柜發(fā)生的火災事故也愈加頻繁。機柜內(nèi)發(fā)生的火災類型主要為電氣火災，由設備散熱不良、負載電流大引起過載發(fā)熱起火、長期運行導致接觸電阻增大等因素引起[1]，機柜作為電子或電氣控制設備的重要載體，其安全穩(wěn)定運行對保護人身安全和電氣設備正常運作起著重要的作用。為避免或降低火災造成的事故損失，需要盡早地發(fā)現(xiàn)火災并將其撲滅，因此，對機柜內(nèi)早期火災的監(jiān)測及預防具有重要意義。

1 試驗設備和檢測對象

1.1 試驗設備

吸氣式感煙探測報警系統(tǒng)主要由毛細管、采樣管、主機、聲光警報器組成，通過安裝測試軟件監(jiān)測其整個探測報警過程。它是利用吸氣泵通過預先布置好的采樣孔和采樣管道抽取保護區(qū)內(nèi)的空氣，并將空氣樣本通過一個高精度吸氣式感煙探測器對其進行分析處理。點型感煙探測器選用獨立式光電感煙火災探測器，其安裝方便，靈敏度較高，可獨立探測，獨立報警。選取一廢棄開關柜，開關柜內(nèi)放置一截普通電纜，電纜懸掛于電爐托架上進行加熱。

1.2 檢測試驗條件

（1）安裝好吸氣式探測器的主機、管線及聲光警報器，并固定。

（2）清理開關柜，無可燃物及其他雜物放置。

（3）在開關柜底部放置電爐，電爐托架上懸掛電纜。

（4）開關柜體積約2.2m3，對外暴露面積約0.23m2。

（5）現(xiàn)場放置2具4公斤干粉滅火器，保護試驗現(xiàn)場安全。

（6）電爐、吸氣式探測器主機電源取自附近插座，取電可靠。

（7）室內(nèi)門、窗處于關閉狀態(tài)，減少外界氣流影響。

2 檢測試驗過程

為確保檢測試驗的全面性，本次檢測試驗共設定三個環(huán)境分三組分別進行試驗。一組試驗結(jié)束后通風4～8小時，確保實驗室無殘留煙氣，并更換同類型相同長度電纜。

第一組：VESDA探測裝置的毛細管和點型探測器均設在開關柜內(nèi)的頂部（如圖1）。

第二組：VESDA探測裝置的毛細管設于開關柜內(nèi)的頂部，點型探測器在屋內(nèi)吸頂安裝（如圖2）。

第三組：VESDA探測裝置的采樣孔和點型探測器均位于屋內(nèi)頂部（如圖3）。

準備就緒后，檢測試驗從電爐通電開始計時，采用錄屏軟件對整個試驗過程進行錄像，并根據(jù)預警報警設定和煙氣上升規(guī)律選取5個關鍵時間節(jié)點進行記錄分析。

（1）電爐通電后，同時按下秒表開始測試，并記錄測試時間、室內(nèi)溫度、初始濃度。（如圖4）

（2）濃度開始升高，測試軟件發(fā)出“警告”提示，吸氣式探測器主機同時發(fā)出“警告”提示。（如圖5）

（3）持續(xù)加熱，煙氣濃度繼續(xù)升高，測試軟件發(fā)出“行動”提示，吸氣式探測器主機同時發(fā)出“行動”提示。

（4）煙氣濃度持續(xù)升高，測試軟件發(fā)出“火警1”提示，聲光警報器發(fā)出聲光報警。（如圖6）

（5）點型探測器報警，檢測試驗結(jié)束。

3 試驗結(jié)果與分析

通過三個半天對三種不同試驗條件進行試驗，具體檢測試驗結(jié)果如下表所示。

從檢測試驗結(jié)果可知，不同條件下吸氣式探測器均比點型探測器提前報警。當兩者均安裝在柜內(nèi)時，吸氣式探測器發(fā)出“警告”時間比點型探測器報警時間早約2分鐘;當兩者均安裝在屋頂時，吸氣式探測器比點型探測器早報警約23分鐘;當吸氣式探測器安裝在柜內(nèi)、點型探測器安裝在屋頂，初始煙霧濃度比第一組提高約15倍的情況下，吸氣式探測器比點型探測器提前報警約15分鐘。

4 結(jié)論

經(jīng)試驗，在忽略初始濃度和環(huán)境溫度的影響下，吸氣式探測器比點型探測器能更早地探測到煙霧并預警，吸氣式探測器具備四級報警功能，具有主動吸氣式探測器的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)火災早期探測預警[2]。所以，在條件允許時，電氣機柜內(nèi)可選擇吸氣式感煙探測器，可實現(xiàn)火災早期探測預警，大大提高設備的安全性。

參考文獻：

[1]阮麗新.淺談極早期火災探測系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心機房中的應用[J].智能建筑與城市信息，2010（8）：16-20.

[2]蔡宙，童浩，陸嘉，等.核電廠綜合管廊內(nèi)火災探測器對比研究[J].消防科學與技術，2017，36（4）：490-493.

作者簡介：杜學良（1987—），男，碩士研究生，中級工程師，主要從事消防安全工作。