关于机柜内两种感烟探测器对比试验的研究
杜学良 包博 陈静静 李清然
摘 要：为对比测试管路采样式吸气感烟火灾探测器（以下简称“吸气式感烟探测器”）和独立式点型感烟探测器（以下简称“点型感烟探测器”）在开关柜内探测的有效性和灵敏性，通过选取一截电缆用电炉加热进行发烟并放置在某开关柜内，设定三种不同探测条件，观察烟气浓度和两种感烟探测器的报警时间。试验结果表明，不同條件下吸气式感烟探测器对开关柜内的电缆火灾探测性能良好，较点型感烟探测器更灵敏，可实现早期火灾预警报警功能。
关键词：空气采样管;感烟探测器;早期预警;报警时间
中图分类号：TU998.13 ?文献标识码：A
随着计算机产业和网络技术的不断突破，机房和机柜的数量也越来越多，而机柜发生的火灾事故也愈加频繁。机柜内发生的火灾类型主要为电气火灾，由设备散热不良、负载电流大引起过载发热起火、长期运行导致接触电阻增大等因素引起[1]，机柜作为电子或电气控制设备的重要载体，其安全稳定运行对保护人身安全和电气设备正常运作起着重要的作用。为避免或降低火灾造成的事故损失，需要尽早地发现火灾并将其扑灭，因此，对机柜内早期火灾的监测及预防具有重要意义。
1 试验设备和检测对象
1.1 试验设备
吸气式感烟探测报警系统主要由毛细管、采样管、主机、声光警报器组成，通过安装测试软件监测其整个探测报警过程。它是利用吸气泵通过预先布置好的采样孔和采样管道抽取保护区内的空气，并将空气样本通过一个高精度吸气式感烟探测器对其进行分析处理。点型感烟探测器选用独立式光电感烟火灾探测器，其安装方便，灵敏度较高，可独立探测，独立报警。选取一废弃开关柜，开关柜内放置一截普通电缆，电缆悬挂于电炉托架上进行加热。
1.2 检测试验条件
（1）安装好吸气式探测器的主机、管线及声光警报器，并固定。
（2）清理开关柜，无可燃物及其他杂物放置。
（3）在开关柜底部放置电炉，电炉托架上悬挂电缆。
（4）开关柜体积约2.2m3，对外暴露面积约0.23m2。
（5）现场放置2具4公斤干粉灭火器，保护试验现场安全。
（6）电炉、吸气式探测器主机电源取自附近插座，取电可靠。
（7）室内门、窗处于关闭状态，减少外界气流影响。
2 检测试验过程
为确保检测试验的全面性，本次检测试验共设定三个环境分三组分别进行试验。一组试验结束后通风4～8小时，确保实验室无残留烟气，并更换同类型相同长度电缆。
第一组：VESDA探测装置的毛细管和点型探测器均设在开关柜内的顶部（如图1）。
第二组：VESDA探测装置的毛细管设于开关柜内的顶部，点型探测器在屋内吸顶安装（如图2）。
第三组：VESDA探测装置的采样孔和点型探测器均位于屋内顶部（如图3）。
准备就绪后，检测试验从电炉通电开始计时，采用录屏软件对整个试验过程进行录像，并根据预警报警设定和烟气上升规律选取5个关键时间节点进行记录分析。
（1）电炉通电后，同时按下秒表开始测试，并记录测试时间、室内温度、初始浓度。（如图4）
（2）浓度开始升高，测试软件发出“警告”提示，吸气式探测器主机同时发出“警告”提示。（如图5）
（3）持续加热，烟气浓度继续升高，测试软件发出“行动”提示，吸气式探测器主机同时发出“行动”提示。
（4）烟气浓度持续升高，测试软件发出“火警1”提示，声光警报器发出声光报警。（如图6）
（5）点型探测器报警，检测试验结束。
3 试验结果与分析
通过三个半天对三种不同试验条件进行试验，具体检测试验结果如下表所示。
从检测试验结果可知，不同条件下吸气式探测器均比点型探测器提前报警。当两者均安装在柜内时，吸气式探测器发出“警告”时间比点型探测器报警时间早约2分钟;当两者均安装在屋顶时，吸气式探测器比点型探测器早报警约23分钟;当吸气式探测器安装在柜内、点型探测器安装在屋顶，初始烟雾浓度比第一组提高约15倍的情况下，吸气式探测器比点型探测器提前报警约15分钟。
4 结论
经试验，在忽略初始浓度和环境温度的影响下，吸气式探测器比点型探测器能更早地探测到烟雾并预警，吸气式探测器具备四级报警功能，具有主动吸气式探测器的优势，能够实现火灾早期探测预警[2]。所以，在条件允许时，电气机柜内可选择吸气式感烟探测器，可实现火灾早期探测预警，大大提高设备的安全性。
参考文献：
[1]阮丽新.浅谈极早期火灾探测系统在数据中心机房中的应用[J].智能建筑与城市信息，2010（8）：16-20.
[2]蔡宙，童浩，陆嘉，等.核电厂综合管廊内火灾探测器对比研究[J].消防科学与技术，2017，36（4）：490-493.
作者简介：杜学良（1987—），男，硕士研究生，中级工程师，主要从事消防安全工作。
