關注水泥廠電纜溝電纜溫度預防電氣火災發(fā)生

  我國是水泥工業(yè)大國，自1986年以來我國水泥年產量一直居于世界首位，大規(guī)模的基礎設施建設，尤其是多年來一系列國家重大工程的實施，極大地促進水泥工業(yè)的發(fā)展。據(jù)有關權威部門統(tǒng)計，自2011年到2013年，我國三年的水泥消耗總量超過了美國在整個二十世紀的消耗量。水泥行業(yè)為我國近年來經濟的快速發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻。

  一、應用背景

  水泥廠有很多大型用電機械設備，設備能否正常運轉直接影響生產線的產品質量以及企業(yè)的經濟效益。電纜是為這些機械設備進行電力傳輸?shù)闹饕ǖ?。水泥廠的電纜一般鋪設在電纜溝內，而且電纜數(shù)量巨大，鋪設十分密集。若電纜發(fā)生故障，由于電纜溝內的電纜沿著隧道縱橫交錯，隧道縱深距離長、路面窄、照明條件差，這些會導致火災迅速蔓延，高溫有毒煙霧聚集，使得撲救難度巨大。一旦發(fā)生火災，不僅直接燒毀大量價值昂貴的電纜及其他電氣設備，而且影響整個水泥廠的電力輸送，給企業(yè)帶來巨大經濟損失甚至人員傷亡。

  近期來國內外水泥企業(yè)頻發(fā)電纜溝火災事故，造成整個工程停電，給企業(yè)帶來了巨大的經濟損失。如2014年8月河北省某水泥企業(yè)電纜溝著火，直接經濟損失達700萬元以上，間接損失逾千萬；2015年11月河南省某水泥生產企業(yè)電纜溝著火，直接損失800多萬元，間接損失亦逾千萬。由電纜溝著火引起事故的實例還有很多。

  通過對國內多起水泥廠電纜溝火災事故進行分析得知，引發(fā)火災的主要原因是工廠長時間生產，造成電纜過熱燒穿絕緣，最終導致電纜溝內發(fā)生火災，造成全廠或全網(wǎng)的惡性停電事故，給企業(yè)生產帶來巨大影響。所以，火災的前兆一定是溫度升高，溫度升高達到一定程度才會起火。

  因此，對電纜溝內電纜溫度進行實時監(jiān)控是預防事故發(fā)生的有效手段。

  二、現(xiàn)有技術對比

  行業(yè)里傳統(tǒng)測溫方式是通過人工攜帶紅外測溫儀對電纜溝內電纜進行檢查。然而這種方式并不是行之有效，因為人工巡查不能做到對測溫點進行24小時全天候監(jiān)控。目前所存在的紅外測溫儀大部分只能當時的情況做出測試，無法實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控，更不能實現(xiàn)對電纜未來的狀態(tài)進行預測和發(fā)出報警信號。因此，紅外測溫的方式存在相當大的局限性。

  此外還有光纖測溫。光纖式測溫一般是采用光纖傳輸溫度信號，溫度傳感器附著在帶電物體表面，測溫儀與溫度傳感器之間用光纖連接。但是，光纖易折、易斷、不耐高溫、積累灰塵后絕緣性能大大降低，而且光纖布線難度大，造價高。然而，用于隔離高壓的光纖表面可能受到污染，將導致光纖沿面放電。這使得光纖測溫系統(tǒng)用于電纜的測溫應用受到限制。

  此時，紅外無線測溫系統(tǒng)的出現(xiàn)，大大彌補了傳統(tǒng)測溫方式的弊端。紅外無線測溫系統(tǒng)一般是由溫度采集裝置和溫度接收裝置組成。溫度采集裝置一般安裝在電纜溝內靠近電纜的墻面上，對電纜的平均溫度進行實時監(jiān)控，采集到的溫度信號為輻射范圍內的平均溫度，通過無線傳輸?shù)綔囟冉邮昭b置，接收裝置實時顯示接收到的溫度信號。當接收裝置接通報警裝設備，當被測量的電纜溫度超過預設的報警值，就會發(fā)出報警信號，及時提醒工作人員進行處理，人工辨別發(fā)熱電纜，有效地預防了事故的發(fā)生。此外，還可以通過RS485線將接收裝置連接到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，這樣可以實現(xiàn)遠距離監(jiān)控。工作人員在辦公室就可以實時查看各個監(jiān)測點的實時溫度并及時對超溫情況做出處理，保障生產的順利進行。

  通過無線方式傳輸溫度數(shù)據(jù)，裝置完全絕緣，不會干擾信號傳輸。無線測溫裝置具有極高的可靠性和安全性。由于其相對低廉的價格，使用者可以每隔一定距離安裝一個溫度采集裝置，這樣方便對整個電纜溝內的電纜進行現(xiàn)場溫度監(jiān)測，實時查看。

  三、解決方案

  CCMS4.1系統(tǒng)（非接觸式電纜溝監(jiān)測系統(tǒng)）是北京斯拓高科電氣有限公司自行研發(fā)的電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，可對電纜溝內的電纜溫度進行全面實時監(jiān)控。

  電纜溝環(huán)境檢測系統(tǒng)組成主要包括參數(shù)采集部分、參數(shù)傳輸部分、參數(shù)處理及顯示部分和客戶端軟件監(jiān)控部分。傳感器采集的溫度信息為紅外輻射范圍內的平均溫度，經過簡單的處理之后通過Zibee網(wǎng)絡傳輸至接收裝置終端。Zigbee網(wǎng)絡部分包括了采集終端設備、中轉路由設備、接收設備。參數(shù)處理極限是裝置接收到傳感器采集的信息后，對其分析處理，判斷測量的參數(shù)是否超過限定值，一旦超過設定值，便產生報警信號，并將傳感器參數(shù)通過光纖形式傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)?？蛻舳耸且豢顚λ袀鞲衅鲄?shù)集中處理并進行顯示的軟件，主要負責終端設備參數(shù)設置，通訊設置等，通過該軟件可實時查看傳感器采集的參數(shù)以及傳感器運行狀態(tài)。

  此系統(tǒng)在設計過程中采用了多種抗干擾措施，使其能夠在電力系統(tǒng)中穩(wěn)定運行。靜電放電抗擾符合4級，電快速瞬變脈沖群抗擾性符合4級，高壓沖擊抗擾符合4級，浪涌抗擾符合3級，面板防護等級符合IP54，殼體防護等級符合IP20。

  四、總結

  安全是保證企業(yè)生產建設和經營等各項工作得以順利進行的基礎，有效地預防電纜溝事故的發(fā)生為企業(yè)的持續(xù)安全生產創(chuàng)造了有利條件。因此，CCMS4.1非接觸式電纜溝監(jiān)控系統(tǒng)是當前水泥企業(yè)的不二選擇。