[发明专利]火灾前形势信号系统

说明书

本发明涉及用于控制由于电气设备局部过热导致火灾前形势的方法，并且旨在防止由于电气布线故障,特别是电线装置中的故障引起的火灾。所述系统由连接到记录器的气体传感器，所述气体传感器链接到信号传输系统，以及施加在具有80‑200℃范围内的启动温度的电路易热区的聚合交联复合材料，以及在其中包含能够容易被上述气体传感器检测的低沸点物质。本发明要求保护的方案的技术结果是提高在早期阶段检测到火灾前形势的可能性。

技术领域

本发明涉及用于控制由于电气设备的局部过热而引起的火灾前的形势，并且可以用于识别早期的电气设备故障以及预防由于线路故障引起的火灾。

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的违规操作而发生的。最常火灾发生在电触头区域。

最有效的防火方法之一是识别火灾前的情况。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，由用于建筑的材料(如木材，纺织品，合成材料)的热解而产生。在火灾初期，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)-0.002-0,008％(空气中的体积百分比)形式存在的氧化不足碳(under-oxidized carbon)的背景下下[1]，芳香烃的含量增加。

实验已经证明，对于大多数气体，包括氢气和一氧化碳，正常条件下的大气中的早期火灾警报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警报火灾气体报警器的基本原则[1]。

但是，如上所述，在阴燃阶段形成的气体热分解产物的浓度非常小。因此，基于对空气中这类产物的检测，到用于检测火灾前形势的的所有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所需的选择性，并且基于光谱测量的装置成本高，维护困难。

3.由于空气中的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，另一方面其相当于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℃)开始急剧分离，也就是说，这样的系统不能在早期阶段(在火焰出现之前)识别危险形势。

因此，一种已知的用于判断火灾前形势并防止火灾的方法，包括在经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，当超过其允许值的浓度时[2]，产生火灾警报控制信号。

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早发现火灾，这是由控制信号的产生没有考虑到浓度的增加速率，也没有评估受控气体成分数量不足的浓度下所造成的的火灾形势。

已知一种基于红外光谱法用于检测火灾前形势的方法和设备。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容许浓度的火灾危险成分的各个模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交换设备中的火花或短路的结果而产生[3]。

已知技术方案的缺点在于，它对伴随已经开始火灾出现的气体和烟雾作出反应，即，它正好在火灾开始或火灾开始之后发出信号。