CN113096371A - 一种线型复合感温探测器报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种线型复合感温探测器报警方法，主要是由转换盒、探测线缆、终端电阻R1、R2连接组成，其特征在于探测线缆的结构：是由一根探测导体外包覆可融NTC特性塑料层，另一根探测导体外包覆可融绝缘层，有包覆层的两根探测导体互相缠绕在一起，然后外层再依次包覆第三探测导体、外护套层。外包覆可融NTC特性塑料层的探测导体与第三探测导体构成回路L1，另一根探测导体与第三探测导体构成回路L2，两根缠绕在一起的探测导体间构成电压差回路L3。转换盒始终检测各回路探测导体之间工作状态及探测导体短路前后的阻值变化，判断输出正确的火警、故障信号。

Description

一种线型复合感温探测器报警方法

技术领域

本发明涉及线型感温火灾探测，一种线型复合感温探测器报警方法。

技术背景

现有技术中，不可恢复式线型感温火灾探测器广泛应用的有如下四种工作原理，其结构如图1所示；

1)一种开关量特性型线型感温火灾探测器，是由转换盒17连接互相缠绕的两根弹性探测导体11、12，在两根弹性探测导体11、12之间设置了可熔绝缘材料阻隔层13、14，外依次包覆绝缘层15、外护套层16，连接终端电阻R组成。工作原理是：当火灾发生时，可熔绝缘材料阻隔层13、14融化，两根弹性探测导体11、12发生短路，转换盒17根据短路信号判断并输出火灾报警信号。其缺点是：转换盒17不能区分两根弹性探测导体11、12是机械外力损伤造成短路，还是火灾受热造成短路，易产生误报火警。

2)一种可熔NTC特性开关量型线型感温火灾探测器，是由转换盒17连接互相缠绕的两根弹性探测导体11、12，在两根弹性探测导体11、12之间设置了可熔NTC特性材料阻隔层13、14，外依次包覆绝缘层15、外护套层16、连接终端电阻R组成。工作原理是：当火灾发生时，可熔绝缘NTC特性材料阻隔层13、14受热阻值减小并且融化，两根弹性金属探测导体11、12发生短路，转换盒17根据在一设定时间内阻值减小及探测导体11、12发生短路，两个条件产生的顺序结果判断输出火灾报警信号；由机械外力造成两根弹性金属探测导体11、12发生短路，并且两根弹性金属探测导体发生短路前，可熔NTC特性材料阻隔层13、14阻值没有发生变化，转换盒17根据这一个条件判断输出短路故障报警信号。其缺点是：在突发极端高温火灾时，NTC特性材料阻隔层13、14受热阻值减小融化与探测导体11、12，短路同时发生，转换盒17根据已设定好的短路故障判断逻辑，错误的认为是机械损伤造成短路，并且错误的输出短路故障报警信号，将严重影响火警判断，极易造成重大事故。

缺点3是：正确的热电偶工作原理是，两根不同材质的金属探测导体热端是点熔焊接触，才能正确产生热电势，但是热电偶型线型感温火灾探测器的两根不同材质的金属探测导体1、2，正常情况下是不接触的，只有受热、火灾发生时及机械损伤情况下探测导体1、2才能发生短路，且短路点接触纵向距离过长为不确定性，因此，接触范围内就会产生冷端和热端，热电势就会抵消，转换盒8冷端就检测不到短路点的热电势，不能满足转换盒8的火灾报警条件，错误的判为断短路故障，输出故障报警信号。

3)一种热电偶特性开关量型线型感温火灾探测器，是由转换盒17连接互相缠绕的两根不同材质的弹性金属探测导体11、12之间设置了可熔绝缘材料阻隔层13、14，外依次包覆绝缘层15、外护套层16、连接终端电阻R组成。工作原理是：当火灾发生时，可熔绝缘材料阻隔层13、14融化，两根不同材质的弹性金属探测导体11、12发生短路，并且短路点受热产生热电势，转换盒17根据短路及产生的热电势判断输出火灾报警信号。当两根不同材质的弹性金属探测导体之11、12间发生短路，且短路点没有产生热电势，转换盒根据短路及短路点没有产生热电势判断输出短路故障报警信号。其缺点1是：不能连续监测火灾发生前的环境温升变化，不能实现早期火灾预警功能，给火灾判断造成延迟，易造成较大损失；缺点2是：由于线型感温火灾探测器使用长度普遍不大于200米，设定报警温度普遍为85℃或105℃，应用场所主要是电缆桥架，热电偶型线型感温火灾探测器，短路点温度在88℃～110℃之间，短路点冷端热电势小于10mv，由于线型感温火灾探测器，铺设在高压电缆表面，高压电缆产生的电磁场，与热电偶型线型感温火灾探测器产生互感器效应，线型感温火灾探测器上能产生10mv以上电压，因此转换盒17不能正确识别判断是短路点受热产生热电势还是受到干扰产生的电压，在这种情况下，由于机械外力造成两根弹性金属探测导体11、12发生短路，转换盒17根据短路及产生的热电势，错误判断输出火灾报警信号，产生误报火警；缺点3是：通常正确的热电偶工作原理是，两根不同材质的金属探测导体热端是点熔焊接触，才能正确产生热电势，但是热电偶型线型感温火灾探测器的两根不同材质的金属探测导体11、12，正常情况下是不接触的，只有受热、火灾发生时及机械损伤情况下探测导体11、12才能发生短路，且短路点接触纵向距离过长为不确定性，因此，接触范围内就会产生冷端和热端，热电势就会抵消，转换盒17冷端就检测不到短路点的热电势，不能满足转换盒17的火灾报警条件，错误的判为短路故障，输出故障报警信号。

4)一种半导体特性开关量型线型感温火灾探测器，是由转换盒17连接弹性探测导体11包覆半导体材料阻隔层14，弹性探测导体12包覆可熔绝缘材料阻隔层13，有包覆层的弹性探测导体11、12互相缠绕在一起，外依次包覆绝缘层15、外护套层16、连接终端电阻R组成。工作原理是：当火灾发生时，可熔绝缘材料阻隔层13融化，包覆可熔绝缘材料阻隔层13的弹性探测导体与半导体层14发生接触，转换盒17根据检测到弹性探测导体11、12之间的半导体阻值，判断输出火灾报警信号，两根弹性金属探测导体11、12之间发生短路，判断输出短路故障报警信号。其缺点是：转换盒17不能区分弹性探测导体12与半导体层14接触是由机械外力损伤原因造成的接触，还是火灾受热原因造成的接触，因此，转换盒17都确认为是火灾原因造成的接触，并且错误的判断输出了火灾报警信号。

综上所述，因此，需要一种能够克服上述缺点的一种线型感温探测器报警方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种线型复合感温探测器报警方法，主要是由转换盒、探测线缆、终端电阻R1、R2连接组成，其特征在于探测线缆的结构：是由一根探测导体外包覆可融NTC特性塑料层，另一根探测导体外包覆可融绝缘层，有包覆层的两根探测导体互相缠绕在一起，然后外层再依次包覆第三探测导体、外护套层。外包覆可融NTC特性塑料层的探测导体与第三探测导体构成回路L1，另一根探测导体与第三探测导体构成回路L2，两根缠绕在一起的探测导体间构成电压差回路L3。转换盒始终检测各回路探测导体之间工作状态及探测导体短路前后的阻值变化，判断输出正确的火警、故障信号。

一种线型复合感温探测器报警方法包括下列顺序步骤：

(1)开始阶段：转换盒上电初始阶段，检测三个探测回路L1、L2、L3是否短路或开路，是则转换盒发出故障报警信号，否则转换盒进入正常运行阶段A阶段。

(2)正常运行阶段：A阶段：转换盒检测电压差回路L3是否发生短路、回路L1电信号是否发生变化，若电压差回路L3发生短路，且回路L1电信号发生变化，则转换盒由此判断输出短路火警信号；若电压差回路L3发生短路，回路L1电信号没有发生变化，则转换盒由此判断输出短路故障信号；若电压差回路L3没有发生短路，且回路L1电信号没有发生变化，则转换盒正常运行，进入B阶段。在B阶段，转换盒实时检测三个探测回路L1、L2、L3是否开路、转换盒是否断电，是则转换盒判断输出故障报警信号，否则转换盒正常运行，进入正常运行阶段。

当转换盒输出火警、故障信号时，探测器经维修重新上电后进入开始阶段。

本发明与已有技术相比具有如下优点：可靠的区分了是火灾原因造成探测导体短路，还是非火灾原因造成探测导体短路，消除了已有技术存在的短路火警信号与短路故障信号的混淆现象，提高了火灾探测准确性，消除了误报隐患，确保火灾探测更加精准可靠。

附图说明

图1是现有技术的不可恢复式线型感温火灾探测器结构示意图；

图2是本发明的一种线型复合感温探测器报警方法结构示意图；

图3是本发明的一种线型复合感温探测器报警方法示意图；

具体实施方式

本发明一种线型复合感温探测器报警方法，实施参见图2、图3：主要是由转换盒7、探测线缆8、终端电阻R1、R2连接组成，其特征在于探测线缆8的结构：是由一根探测导体1外包覆可融NTC特性塑料层4，另一根探测导体2包覆可融绝缘层3，有包覆层的两根探测导体1、2互相缠绕在一起，然后外层再依次包覆第三探测导体5、外护套层6。探测导体1与第三探测导体5构成回路L1，另一根探测导体2与第三探测导体5构成回路L2，探测导体1与另一根探测导体2构成电压差回路L3。

其工作原理是：当探测区域环境温度发生变化，且达到或超过探测线缆8设定的报警温度时，可融绝缘层3、可融NTC特性塑料层4软化或熔融，电压差回路L3探测到两根探测导体1、2在缠绕预应力的作用下发生短路。探测回路L1中探测导体1与第三探测导体5之间的可融NTC特性塑料层4，由于受热阻值减小或阻值减小变化量加快，转换盒7根据电压差回路L3中探测导体1、2间发生短路及短路前后阻值减小或减小变化量达到予设定值，判断输出短路火警信号；

当探测区域环境温度变化在正常波动范围内，电压差回路L3探测导体1、2发生短路。探测回路L1中探测导体1与第三探测导体5之间的可融NTC特性塑料层4，阻值变化未达到予设定值，转换盒7判断输出故障报警信号；

转换盒7实时检测探测回路L1、探测回路L2、电压差回路L3终端电阻R1、R2固定阻值，当探测回路L1、探测回路L2开路，转换盒7检测到的阻值大于电阻R1、R2固定阻值时，转换盒7判断输出故障报警信号；

转换盒7实时检测探测回路L1中探测导体1与第三探测导体5之间的可融NTC特性塑料层4感温受热阻值变化减小，由于探测导体1与第三探测导体5之间不存在预应力，正常工作温度范围内，NTC特性塑料层4不会破坏，探测导体1与第三探测导体5之间不会发生短路，因此，转换盒7可设定多个阻值与温度对应的报警阈值，输出多个不同温度的报警信号。

转换盒7检测电压差回路L3中探测导体1、2短路阻值，根据探测导体1、2固定导体电阻，判断短路点与转换盒7之间距离，具有短路点定位功能。

转换盒7设置常闭型继电器，转换盒7断电后，常闭型继电器闭合输出常闭断电故障报警信号。

所述两根探测导体1、2中至少一根为弹性导体。所述可融绝缘层3可替换成可融NTC特性塑料层4。

所述第三探测导体5的内或外可设置一根弹性导体，以便于安装。

一种线型复合感温探测器报警方法包括下列顺序步骤：

(1)开始阶段：转换盒7上电初始阶段，检测三个探测回路L1、L2、L3是否短路或开路，是则转换盒发出故障报警信号，否则转换盒进入正常运行阶段A阶段。

(2)正常运行阶段：A阶段：转换盒7检测电压差回路L3是否发生短路、回路L1电信号是否发生变化，若电压差回路L3发生短路，且回路L1电信号发生变化，则转换盒7由此判断输出短路火警信号；若电压差回路L3发生短路，回路L1电信号没有发生变化，则转换盒7由此判断输出短路故障信号；若电压差回路L3没有发生短路，且回路L1电信号没有发生变化，则转换盒7正常运行，进入B阶段。在B阶段，转换盒7实时检测三个探测回路L1、L2、L3是否开路、转换盒7是否断电，是则转换盒7判断输出故障报警信号，否则转换盒7正常运行，进入正常运行阶段。

在上述所有阶段中，转换盒7输出火警、故障信号时，所述探测器经维修重新上电后进入开始阶段。

本发明材料特性说明：

1、可融绝缘层：采用维卡软化点为40℃～200℃，体积电阻率在10¹⁰～10²⁰Ω·cm的所有塑料、橡胶材料。包覆厚度在0.2～1.0mm之间选择。

2、探测导体：材质可选用镀锌钢丝、镀锌铁丝、合金铜丝、不锈钢线。规格在Φ0.5-1.0mm之间选用。

3、可融NTC特性塑料层：采用体积电阻系数在10⁶～10¹⁶Ω·cm、维卡软化点为40℃～200℃的所有塑料、橡胶，或具有CTR特性的塑料材料，包覆厚度0.2～1.0mm之间选用。

4、第三探测导体：材质为铝箔或铝塑复合带，宽度8～14mm、厚度0.02～0.06mm之间选用，长度根据探测线缆制造选用。

5、外护套层材料：可采用PVC、PE、PP、PVDF。包覆厚度在0.1～2.0mm之间选用。

Claims (2)

1.一种线型复合感温探测器，主要是由转换盒(7)、探测线缆(8)、两个终端电阻(R1)、(R2)连接组成，其特征在于探测线缆(8)的结构：是由一根探测导体(1)外包覆可融NTC特性塑料层(4)，另一根探测导体(2)包覆可融绝缘层(3)，有包覆层的两根探测导体(1)、(2)互相缠绕在一起，然后外层再依次包覆第三探测导体(5)、外护套层(6)。包覆可融NTC特性塑料层(4)的探测导体(1)与第三探测导体(5)构成回路L1，另一根探测导体(2)与第三探测导体(5)构成回路L2，两根缠绕在一起的探测导体(1)、(2)间构成电压差回路L3。

一种线型复合感温探测器报警方法顺序步骤如下：

(1)开始阶段：转换盒(7)上电初始阶段，检测三个探测回路L1、L2、L3是否短路或开路，是则转换盒(7)发出故障报警信号，否则转换盒(7)进入正常运行阶段A阶段。

(2)正常运行阶段：

在A阶段，转换盒(7)检测电压差回路L3是否发生短路、有包覆可融NTC特性塑料层(4)的探测导体(1)与第三探测导体(5)构成的回路L1电信号是否发生变化，若电压差回路L3发生短路，且回路L1电信号发生变化，则转换盒(7)由此判断输出短路火警信号；若电压差回路L3发生短路，回路L1电信号没有发生变化，则转换盒(7)由此判断输出短路故障信号；若电压差回路L3没有发生短路，且回路L1电信号没有发生变化，则转换盒(7)正常运行，进入B阶段；

在B阶段，转换盒(7)实时检测三个探测回路L1、L2、L3是否开路、转换盒(7)是否断电，是则转换盒(7)判断输出故障报警信号，否则转换盒(7)正常运行，进入正常运行阶段。

在上述所有阶段中，当转换盒(7)输出火警、故障信号时，所述探测器经维修重新上电后进入开始阶段。

2.根据权利要求1所述一种线型复合感温探测器报警方法，其特征在于：可融绝缘层(3)可以替换成可融NTC特性塑料层(4)，两根互相缠绕的探测导体(1)、(2)中至少一根为弹性导体。

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