古建筑電氣火災防控技術的研究及應用.pdf

1、古建筑是中華民族燦爛文化的歷史積淀，是不可再生的人文資源，是寶貴的文化遺產(chǎn)。近年來，隨著旅游業(yè)大規(guī)模的發(fā)展和電能在古建筑中的廣泛運用，日益俱增的火災事故(尤其是電氣火災)，給古建筑帶來了毀滅性的損失。常規(guī)依靠帶漏電保護功能的斷路器、剩余電流探測器動作來避免短路、過負荷、接地電弧等故障誘發(fā)的電氣火災而形成的防控技術，存在系統(tǒng)性差、有探測盲區(qū)、智能化低等缺陷；同時古建筑又具有自身的特殊性。針對這一問題和背景，本文研究了一種以自相關算法提取故

2、障電弧電流為核心，結合電氣短路保護電路及電纜溫度檢測保護電路的古建筑電氣火災防控技術，以全面、快速、準確的防止火災的發(fā)生。主要工作和成果如下所述。
　　研究了古建筑的特點、存在的火災隱患以及其電氣火災防控的必要性；指出現(xiàn)有電氣火災防控技術存在的缺陷，對電氣火災防控技術的發(fā)展趨勢進行分析。
　　針對古建筑電氣火災防控技術中的電弧性接地故障、接觸不良故障和短路三個關鍵點進行了基礎理論研究，明確三個關鍵點的相關概念及產(chǎn)生機理，并對

3、電弧性接地故障進行仿真實驗，得出接地故障電弧具有高突變性和非線性的結論。
　　研究自相關算法在電氣火災防控方面的應用特性，通過仿真驗證其在電弧性接地故障應用中的正確性；用DS18B20和二叉樹算法實現(xiàn)電纜溫度的在線監(jiān)測和保護；分析三點采樣法、半周積分法、全周傅式算法檢測短路電流時存在的周期長、精度低等缺點，本文采用基于帶通濾波器的硬件電路來實現(xiàn)短路電流的檢測，通過仿真驗證該硬件檢測電路的快速性、準確性。
　　結合工程化和實用

4、化思想，設計、研制了古建筑電氣火災防控裝置及系統(tǒng)，編制相應的控制算法和保護算法程序，實現(xiàn)對電力回路的控制和保護功能，并在實驗室和現(xiàn)場環(huán)境下進行電弧性接地短路試驗，驗證其準確性、可靠性；同時利用工業(yè)組態(tài)軟件設計上位機監(jiān)控系統(tǒng)，結合以太網(wǎng)技術實現(xiàn)對電氣火災的遠程監(jiān)控。
　　實驗室試驗和承德文廟電氣火災防控工程現(xiàn)場運行結果表明：本文設計的基于自相關理論的古建筑電氣火災探測器能夠快速、精確提取故障電弧電流值、電纜溫度值，保護定值誤差均不超