CN203966283U - 一种配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置，包括外壳、加热板、温控器、继电器，加热板上放置导线或ABS材料，温控器包括温度传感器和PID控制器，温控器的PID控制器的一个输出端与继电器的一端连接，继电器的另一端与加热板相连，加热板与温控器的温度传感器的输入端相连，温控器的温度传感器的输出端与温控器的PID控制器的输入端相连，温控器的PID控制器的另一个输出端通过RS485与PC机连接。将导线或ABS材料放置在加热板上，通过PID控制器控制继电器的开关进行加热控制，电气火灾监控探测器通过采样孔采集热解气体，进行火灾探测，实现了解气体的产生，为电气火灾气体探测器提供了一种可靠的检测装置。

Description

一种配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置

技术领域

本实用新型属于电气火灾监控领域，具体涉及一种配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置。

背景技术

近年来由于电气故障引发的火灾频有发生，在很大程度上影响了人们的正常生产、生活，而且对人们的生命及财产安全带来巨大威胁。如何在火灾尚处在萌芽状态时，即在火灾发生前探测出可能引起火灾的电气故障，并采取相应的措施予以排除，避免火灾的发生、发展和蔓延，已成为备受人们关注的焦点问题。低压配电柜是低压配电系统的基本环节，由于其内部开关及电缆设置较多，成为电气火灾发生频率最高的部位。对低压配电柜内电气火灾进行监控是预防低压配电系统电气火灾的重要手段。

目前，在低压配电系统中应用的配电柜大多具有在电路出现过载、短路和漏电时提供断电保护的功能，一定程度上消除了配电线路环节电气故障造成的火灾隐患，然而接线端子等接头出现接触不良和接触性电阻过大故障，不会导致线路的过流，也不会触发配电柜内设置的熔断器或断路器动作，因而也无法实现对上述火灾隐患的自我防护，这也是近年来配电柜火灾频发的主要原因。目前用于低压配电柜的电气火灾监控的有测温式电气火灾监控探测器、剩余电流式电气火灾监控探测器，个别行业的少数场所也有用常规感烟火灾探测器。测温式电气火灾监控探测器一般通过接触式热传导探头结监控配电柜内接头的温度变化，当接头过多时，测温式电气火灾监控探测器因设置复杂就不适用了；剩余电流式电气火灾监控探测器只能解决线路布置的合理性和线路老化接地等造成泄漏电流过大的故障，而在均匀泄漏时并不会产生火灾，故也有其局限性；常规感烟探测器对配电柜电缆热解产生的烟雾响应性能较差。

电气火灾发生的原因主要是漏电火灾、短路火灾、过负荷火灾和接触电阻过大火灾，无论何种原因引起的电气火灾，最终都体现在导体发热。低压配电柜内发生的电气故障主要的发热体是电线与开关，相关实验发现试验材料(电线与开关)存在一个具有临界性特点的热解温度，低于该温度，热解产生的烟气量极低，无法进行可靠探测，当受热温度高于该临界温度后，烟气开始加剧析出，电线及开关材料的临界温度在一般都在150℃-220℃区间。进行热解气体探测是配电柜电气火灾监控的一个最直观的方法，若通过漏电火灾、短路火灾、过负荷火灾和接触电阻过大的方法进行热解气体探测时，实验温度很难控制，不利于相关工作的开展。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置。

本实用新型的技术方案是：一种配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置，包括外壳、加热板、温控器、继电器，加热板、温控器、继电器均置于外壳内部，加热板上放置导线或ABS材料，温控器包括温度传感器和PID控制器，温控器的PID控制器的一个输出端与继电器的一端连接，继电器的另一端与加热板相连，加热板与温控器的温度传感器的输入端相连，温控器的温度传感器的输出端与温控器的PID控制器的输入端相连，温控器的PID控制器的另一个输出端通过RS485与PC机连接。

所述的外壳为封闭容器，外壳的顶部设置采样孔和回风孔，外壳的中间设置工作板，该工作板将外壳分为两个密闭空间，上方的密闭空间为工作区域，下方的密闭空间为安装区域，加热板安装在工作区域底部中心，温控器、继电器、RS485的连接端子安装在安装区域。

所述的加热板为铝加热板。

所述的继电器为固态继电器。

所述的工作区域的侧面设置安装窗口。

本实用新型的有益效果在于：该装置采用了通过RS485通讯控制的PID控制器，实现了装置对温度冲击的有效抑制，解决了不同升温速率对设定温度偏差的影响；通过对导线、ABS的恒定升温，实现了低浓度热解气体的产生，为电气火灾气体探测器提供了一种可靠的检测装置。

本发明为电气火灾气体探测器提供急需有效的生产检测新技术、新产品。它的投产和推广应用不仅可以满足高灵敏度电气火灾气体探测器生产检测的迫切需求，还可填补国内空白，并将产生显著的社会经济效益。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置的结构框图；

图2为本实用新型具体实施方式的配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置的安装示意图；

其中，1-采样孔，2-回风孔，3-外壳，4-工作板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型具体实施方式进行详细说明。

一种配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置，通过该装置可实现小空间的热解气体制备，为电气火灾热解气体探测器提供标准的热解气体发生源。

如图1所示，该装置包括外壳、加热板、温控器、继电器，加热板、温控器、继电器均置于外壳内部，加热板上导线或ABS材料等配电柜内部设备主要构成材料，温控器包括温度传感器和PID控制器，温控器的PID控制器的一个输出端与继电器的一端连接，继电器的另一端与加热板相连，加热板与温控器的温度传感器的输入端相连，温控器的温度传感器的输出端与温控器的PID控制器的输入端相连，温控器的PID控制器的另一个输出端通过RS485与PC机连接。

如图2所示，外壳3为封闭容器，外壳3的顶部设置采样孔1和回风孔2，外壳3的中间设置工作板4，该工作板4将外壳3分为两个密闭空间，上方的密闭空间为工作区域，下方的密闭空间为安装区域，加热板安装在工作区域底部中心，温控器、继电器、RS485的连接端子安装在安装区域。

加热板为铝加热板，用于加热易引起电气火灾的物质如导线、ABS材料，本实施方式选用型号为YL-02。

继电器为固态继电器，用于控制加热板的通电断电，本实施方式选用型号为YL-040A。

温控器型号为YD702-R，温控器的温度传感器为热电偶。

安装窗口用于观察及取送样品，即导线或ABS材料，采样孔1、回风孔2用于热解气体的采集与回风。

RS485用于与PC机进行通讯，实现温度控制。

PC机用于观察温升曲线，对温控器进行参数设置。

上述配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置的工作过程如下：

将导线或ABS材料放置在加热板上，并通过PID控制器控制继电器的开关进行加热温度上升曲线控制，当加热到设定温度(即温度传感器采集到的温度达到设定温度)时，PID控制器进行恒温控制，电气火灾监控探测器通过采样孔采集加热板加热过程中产生的热解气体，进行火灾探测，回风孔进行气体回风。

Claims (5)

1.一种配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置，其特征在于，包括外壳、加热板、温控器、继电器，加热板、温控器、继电器均置于外壳内部，加热板上放置导线或ABS材料，温控器包括温度传感器和PID控制器，温控器的PID控制器的一个输出端与继电器的一端连接，继电器的另一端与加热板相连，加热板与温控器的温度传感器的输入端相连，温控器的温度传感器的输出端与温控器的PID控制器的输入端相连，温控器的PID控制器的另一个输出端通过RS485与PC机连接。

2.根据权利要求1所述的配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置，其特征在于，所述的外壳为封闭容器，外壳的顶部设置采集孔和回风孔，外壳的中间设置工作板，该工作板将外壳分为两个密闭空间，上方的密闭空间为工作区域，下方的密闭空间为安装区域，加热板安装在工作区域底部中心，温控器、继电器、RS485的连接端子安装在安装区域。

3.根据权利要求1所述的配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置，其特征在于，所述的加热板为铝加热板。

4.根据权利要求1所述的配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置，其特征在于，所述的继电器为固态继电器。

5.根据权利要求1所述的配电柜电气火灾热解气体模拟发生装置，其特征在于，所述的工作区域的侧面设置安装窗口。