[发明专利]检测由电路故障引起的火灾前情况的方法

说明书

本发明涉及火灾和电力工程安全领域，特别地，涉及用于检测由电气设备局部过热引起的火灾前情况的方法，并且旨在防止由于线路设备故障特别是接线装置的故障引起的火灾。该方法基于测量受保护空间空气中低沸点物质的含量，它们包含在破裂温度在80‑200℃范围内的胶囊中，固定在载流部件上。如果所述部件达到相应的温度，胶囊破裂，将这些物质释放到环境中。本发明的技术结果是提高在早期阶段检测到火灾前情况的可能性。

技术领域

本发明涉及火灾和电力安全领域，特别地，涉及用于检测由电气设备的局部过热引起的火灾前情况(pre-fire situations)的方法。

背景技术

迄今为止，超过20％的火灾是由于电气设备和电气装置在运行中的违规行为而发生的。最常在电接触区域发生起火。

最有效的防火方法之一是识别火灾前情况。用于检测这种情况的许多系统基于监测气态介质的组成，特别是在分析在燃烧初始阶段(阴燃)释放的气体含量。

氢气(H₂)是阴燃阶段释放气体的主要成分，由于建筑材料(如木材，纺织品，合成材料)的热解而产生。在起火初期，在阴燃过程中，氢浓度为0.001-0.002％。此外，相对于以一氧化碳(CO)形式存在的氧化不足碳(under-oxidized carbon)—0.002-0,008％(空气中的体积百分比)[1]，芳香烃的含量增加。

实验证明，正常情况下，对于大多数气体，包括氢气和一氧化碳，大气中早期火灾报警系统的阈值应该处于0.002％的水平。同时，系统性能最好至少为10s。这个结论可以被看作是开发一些火灾气体警报的基础[1]。

但是，如上所述，在阴燃阶段气体热分解产物的浓度非常小。因此，所有基于在空气中检测到这种产品的用于检测预燃情况的系统都具有许多共同的缺点：

1.这种系统只能用于通风量较低的对象。

2.为了检测低浓度的CO和H₂，应使用高精度的选择性方法。同时，气体传感器不能提供要求的选择性，基于光谱测量的装置成本高，维护困难。

3.由于在空气中出现如此小浓度的燃烧产物，不仅会因着火而出现，检测系统灵敏度的增加会导致错误响应数量的增加。因此，例如，在火焰出现之后，二氧化碳(CO₂)的浓度立即增加到0.1％，这一方面对应于在体积为60m³的封闭房间中燃烧40-50克木材或纸，另一方面相当于10支香烟。这样的二氧化碳水平也是可由两个人在一个房间里呆1小时而实现[1]。

4.由于热分解产物仅在高温(250℃)强烈分离，也就是说，这样的系统不能在早期阶段(在火焰出现之前)识别危险情况。

因此，一种已知的用于判断火灾前情况并防止火灾的方法，包括在识别材料的热破坏产物的吸收频率下测量脉冲源发射的单色辐射的强度，当浓度超过允许值的浓度时[2]，产生火灾报警控制信号。

已知方法的缺点包括：可靠性低、错误响应的可能性高以及不足以及早发现火灾，这是由于控制信号的产生没有考虑到浓度的增加速率，也没有就受控气体成分浓度不足评估火灾风险情况。

已知一种基于红外光谱学用于探测着火前情况的方法和设备。所述的设备包括光耦合源和耦合于第一放大器的辐射接收器和包括二个辐射接收器(第二放大器和第三放大器)的处理模块，所述第二放大器和第三放大器与所述第一放大器一起通过相应的火灾危险成分允许浓度块连接至模数转换器,所述转换器的输出端通过微处理器和模数转换器连接至警报单元，同时所述的微处理器的第二输出端连接至监视器。这被设计用于检测在非标准热源的影响下形成的各种有机材料的热解产物，这些产物尤其是作为电换向设备中的火花或短路的结果而产生。[3]。

已知技术解决方案的缺点在于，它对已经开始着火伴随出现的气体和烟雾作出反应，即，它正好在着火开始时刻或着火开始之后时刻发出信号。