建筑配电电气火灾预警系统研发

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1、建筑配电电气火灾预警系统研发第1章绪论1.1引言火灾事故特别是电气类火灾事故给社会各个领域造成了不可估量的损失，严重威胁了人民群众的生命和财产安全。例如2013年12月，深圳某家大型农贸批发市场发生严重的电气火灾事故，此次火灾事故当场造成21人死伤，大量农副产品被烧毁，经济财产损失超过200万元。后经消防部门调查鉴定，起火原因为贮藏室空气冷却器突发故障，从而造成电气短路引发大火。2008年12月，上海市施耐德电气（中国）投资有限公司下属的一家货物贮藏仓库停电后恢复供电时因为操作的失误，导致供电线路过电压，造成仓库的照明设备发生电气故障引发大火，此次火灾的过火面

2、积超过1万平方米，直接财产损失超过8000万元。2005年11月，黑龙江省东风煤矿矿井发生严重的瓦斯爆炸事故，现场伤亡惨重，造成超过250人死伤，直接经济损失超过5000万元。后经消防部门勘察，事故原因为挖掘机内部的电机短路引起火花，从而引发矿井内瓦斯爆炸。2007年5月，山西省一家煤矿企业发生剧烈爆炸，事故导致51人死伤，造成经济损失高达2000万元，经消防部门现场调查，事故的原因是矿井127伏动力电缆接触不良产生火花，进而引发瓦斯爆炸。由上述事例我们可以直观地看出，电气火灾事故已成为危害人民群众生命和财产安全的首要灾害源。因此，加强电气火灾的检测和预防工作

3、，已成为我国消防部门以及相关研究部门当下的工作重点。........1.2课题根据表1-1所示的消防局历年火灾统计数据我们可以直观的得出：在2008年至2012年的五年时间内，全国共发生火灾事故约68万起，直接造成6100人死亡，3072人受伤，直接经济损失高达98亿元，给人民群众的生命和财产造成了巨大的损失。在这五年里电气火灾事故占火灾总事故数比重分别为：29.7%、30.2%、31.1%、31.5%、32.2%。通过以上数据我们可知，电气火灾事故数量已占到火灾事故总数比重占约三分之一，整体呈现逐年上升趋势。纵观这五年数据可得出如下结论：电气火灾事故已成为造

4、成火灾事故的首要原因，并且其所占火灾事故比重仍呈现整体上升趋势。从电气火灾形成原因看，电气线路的短路、过载、漏电、接触不良、不规范接线和老化以及电气设备不规范使用占到电气火灾事故发生原因的90%，再加上由于各种场合的电气设备大多都处于长时间运行状态，这也进一步增加了火灾发生的可能性，同时也使得火灾发生原因的复杂性和火灾造成的损失越来越大。特别是近些年来，随着我国生产规模和建筑规模的迅速扩大，我国的群体性死伤和特大恶性火灾事故屡禁不止，并呈现多发趋势，这大都是由于电气火灾所造成的。此外，在一些特殊的重要场所，如医院、军事设施、电力部门、交通枢纽等，在国家安全和社

5、会发展过程中起到决定性作用的场所，一旦发生火灾将造成不可逆转的严重后果。由此可见，电气火灾事故关系到国家财产和人民的生命安全，并且已经成为当今社会危害程度最深的事故之一，而如何有效的预防电气火灾事故的发生已经成为我国消防工作的重中之重。........第2章理论基础2.1电能质量与电气火灾的关系近年来，随着电力系统以及电力用户设备自动化程度的提高，电能质量问题越来越引起供电以及用电双方的共同关注[22]。所谓电能质量问题主要是指电压波动与闪变、三相电压不平衡、公用电网间谐波和频率偏差等导致的电气设备不正常工作或引发故障的现象。我国的电能质量问题研究工作起步较晚

6、，技术水平也与欧美等西方国家相比相对落后[23]。但实际上，早在上个世纪90年代我国就提出了电能质量这一概念，那时候我国在这个问题上的研究基础还相对薄弱，之后，伴随着我国经济蓬勃发展和工业规模的迅速扩大，我国各领域的用电量的增长异常迅速。同时我国社会的各个领域正逐步迈入电气化时代，再加上多种新工艺、新技术的推广，大量非线性设备和冲击性负荷等设备的投入使用，对电力系统的安全稳定运行，尤其是对电力用户的电气安全造成了不可忽视的安全隐患。据美国国家统计局公布的历年电气火灾统计数据显示，美国国内每年由于电能质量不达标而引发的电气安全和工业生产事故，造成的直接经济损失高

7、达数百亿美元。尤其是近十年来，伴随着电力用户和电力系统的电气化水平的不断提高以及工业生产领域对电能质量的要求越来越严格。如何提高和监测电能质量已成为我国电力部门当下急需解决的问题[24]。众所周知，电能是一种具有广泛应用性的重要能源，其可以直接转换为热能、机械能等其他形式的能源，同时也可以经变频器等电力设备转换为非工频、非正弦的电能形态，为工业设备和智能化电器等各类电气设备提供可靠的动力源。..........2.2谐波与电气火灾的关系所谓谐波是指在稳态情况下，周期性的非正弦电气量中频率为基波整数倍的电气分量，电力系统交流电网中的高次谐波问题早在上个世纪初期就

8、引起了科学家的注意。通常发电厂出线端电