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关注水泥厂电缆沟电缆温度预防电气火灾发生

纯阅读 作者:严功谦
单位:中建材国际装备公司
来源:中建材国际装备公司 严功谦 发布日期:2016-01-04
近年来国内外水泥企业频发电缆沟火灾事故,造成整个工程停电,给企业带来了巨大的经济损失。通过对国内多起水泥厂电缆沟火灾事故进行分析得知,引发火灾的主要原因是工厂长时间生产,造成电缆过热烧穿绝缘,最终导致电缆沟内发生火灾,造成全厂或全网的恶性停电事故,给企业生产带来巨大影响。

  我国是水泥工业大国,自1986年以来我国水泥年产量一直居于世界首位,大规模的基础设施建设,尤其是多年来一系列国家重大工程的实施,极大地促进水泥工业的发展。据有关权威部门统计,自2011年到2013年,我国三年的水泥消耗总量超过了美国在整个二十世纪的消耗量。水泥行业为我国近年来经济的快速发展做出了不可磨灭的贡献。

  一、应用背景

  水泥厂有很多大型用电机械设备,设备能否正常运转直接影响生产线的产品质量以及企业的经济效益。电缆是为这些机械设备进行电力传输的主要通道。水泥厂的电缆一般铺设在电缆沟内,而且电缆数量巨大,铺设十分密集。若电缆发生故障,由于电缆沟内的电缆沿着隧道纵横交错,隧道纵深距离长、路面窄、照明条件差,这些会导致火灾迅速蔓延,高温有毒烟雾聚集,使得扑救难度巨大。一旦发生火灾,不仅直接烧毁大量价值昂贵的电缆及其他电气设备,而且影响整个水泥厂的电力输送,给企业带来巨大经济损失甚至人员伤亡。

  近期来国内外水泥企业频发电缆沟火灾事故,造成整个工程停电,给企业带来了巨大的经济损失。如2014年8月河北省某水泥企业电缆沟着火,直接经济损失达700万元以上,间接损失逾千万;2015年11月河南省某水泥生产企业电缆沟着火,直接损失800多万元,间接损失亦逾千万。由电缆沟着火引起事故的实例还有很多。

  通过对国内多起水泥厂电缆沟火灾事故进行分析得知,引发火灾的主要原因是工厂长时间生产,造成电缆过热烧穿绝缘,最终导致电缆沟内发生火灾,造成全厂或全网的恶性停电事故,给企业生产带来巨大影响。所以,火灾的前兆一定是温度升高,温度升高达到一定程度才会起火。

  因此,对电缆沟内电缆温度进行实时监控是预防事故发生的有效手段。

  二、现有技术对比

  行业里传统测温方式是通过人工携带红外测温仪对电缆沟内电缆进行检查。然而这种方式并不是行之有效,因为人工巡查不能做到对测温点进行24小时全天候监控。目前所存在的红外测温仪大部分只能当时的情况做出测试,无法实现动态监控,更不能实现对电缆未来的状态进行预测和发出报警信号。因此,红外测温的方式存在相当大的局限性。

  此外还有光纤测温。光纤式测温一般是采用光纤传输温度信号,温度传感器附着在带电物体表面,测温仪与温度传感器之间用光纤连接。但是,光纤易折、易断、不耐高温、积累灰尘后绝缘性能大大降低,而且光纤布线难度大,造价高。然而,用于隔离高压的光纤表面可能受到污染,将导致光纤沿面放电。这使得光纤测温系统用于电缆的测温应用受到限制。

  此时,红外无线测温系统的出现,大大弥补了传统测温方式的弊端。红外无线测温系统一般是由温度采集装置和温度接收装置组成。温度采集装置一般安装在电缆沟内靠近电缆的墙面上,对电缆的平均温度进行实时监控,采集到的温度信号为辐射范围内的平均温度,通过无线传输到温度接收装置,接收装置实时显示接收到的温度信号。当接收装置接通报警装设备,当被测量的电缆温度超过预设的报警值,就会发出报警信号,及时提醒工作人员进行处理,人工辨别发热电缆,有效地预防了事故的发生。此外,还可以通过RS485线将接收装置连接到后台监控系统,这样可以实现远距离监控。工作人员在办公室就可以实时查看各个监测点的实时温度并及时对超温情况做出处理,保障生产的顺利进行。

  通过无线方式传输温度数据,装置完全绝缘,不会干扰信号传输。无线测温装置具有极高的可靠性和安全性。由于其相对低廉的价格,使用者可以每隔一定距离安装一个温度采集装置,这样方便对整个电缆沟内的电缆进行现场温度监测,实时查看。

  三、解决方案

  CCMS4.1系统(非接触式电缆沟监测系统)是北京斯拓高科电气有限公司自行研发的电缆温度监测系统,可对电缆沟内的电缆温度进行全面实时监控。

  电缆沟环境检测系统组成主要包括参数采集部分、参数传输部分、参数处理及显示部分和客户端软件监控部分。传感器采集的温度信息为红外辐射范围内的平均温度,经过简单的处理之后通过Zibee网络传输至接收装置终端。Zigbee网络部分包括了采集终端设备、中转路由设备、接收设备。参数处理极限是装置接收到传感器采集的信息后,对其分析处理,判断测量的参数是否超过限定值,一旦超过设定值,便产生报警信号,并将传感器参数通过光纤形式传输到主站系统。客户端是一款对所有传感器参数集中处理并进行显示的软件,主要负责终端设备参数设置,通讯设置等,通过该软件可实时查看传感器采集的参数以及传感器运行状态。

  此系统在设计过程中采用了多种抗干扰措施,使其能够在电力系统中稳定运行。静电放电抗扰符合4级,电快速瞬变脉冲群抗扰性符合4级,高压冲击抗扰符合4级,浪涌抗扰符合3级,面板防护等级符合IP54,壳体防护等级符合IP20。

  四、总结

  安全是保证企业生产建设和经营等各项工作得以顺利进行的基础,有效地预防电缆沟事故的发生为企业的持续安全生产创造了有利条件。因此,CCMS4.1非接触式电缆沟监控系统是当前水泥企业的不二选择。

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