古建筑電氣火災(zāi)防控技術(shù)的研究及應(yīng)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(zāi)事故(尤其是電氣火災(zāi))，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(zāi)而形成的防控技術(shù)，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(guān)算法提取故

2、障電弧電流為核心，結(jié)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(zāi)防控技術(shù)，以全面、快速、準確的防止火災(zāi)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(zāi)隱患以及其電氣火災(zāi)防控的必要性；指出現(xiàn)有電氣火災(zāi)防控技術(shù)存在的缺陷，對電氣火災(zāi)防控技術(shù)的發(fā)展趨勢進行分析。
　　針對古建筑電氣火災(zāi)防控技術(shù)中的電弧性接地故障、接觸不良故障和短路三個關(guān)鍵點進行了基礎(chǔ)理論研究，明確三個關(guān)鍵點的相關(guān)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(jié)論。
　　研究自相關(guān)算法在電氣火災(zāi)防控方面的應(yīng)用特性，通過仿真驗證其在電弧性接地故障應(yīng)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(jié)合工程化和實用

4、化思想，設(shè)計、研制了古建筑電氣火災(zāi)防控裝置及系統(tǒng)，編制相應(yīng)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(shè)計上位機監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合以太網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的遠程監(jiān)控。
　　實驗室試驗和承德文廟電氣火災(zāi)防控工程現(xiàn)場運行結(jié)果表明：本文設(shè)計的基于自相關(guān)理論的古建筑電氣火災(zāi)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