应用VESDA烟雾探测系统提高火灾防范能力

(1.苏州热工研究院，江苏 苏州 215004；
2.北京华脉金威防火技术有限公司，北京 100102)

　　目前，火电厂、水电厂、核电厂的发电机组以及各种变配电机房，都装有火灾探测设备，但现有的探测设备仍存在不少问题。为了解决这些问题，一些西方工业国家对火灾探测技术进行了研究。其中澳大利亚VISION公司开发的VESDA空气采样式极早期烟雾探测系统(以下简称VESDA系统)走在了这一队伍的前列。

1 现有火灾探测设备存在的问题

1.1 灵敏度偏低，调节范围小

　　传统点式烟雾探测器报警灵敏度低，如果正在运行中的电力设施发生火灾，烟雾要达到这样的报警浓度，设备往往已经遭受到巨大的损害，而由此造成的设备及中断服务的损失更大。由于电力系统对环境的要求较高，需要能灵活调节灵敏度的探测器，而该探测器的调节范围偏小，不能满足要求。

1.2 烟雾样品的采集易受空调及其它因素的影响

　　传统点式感烟探测器是被动地等待烟雾扩散到其附近，才能报警。由于电力设备体积大、能量密度高，需通过空调系统维持其必需的运行环境，换气速率一般为15～60次/h。于是，烟雾一方面被空调气流稀释、降温，难以达到探测器的报警阈值；另一方面由于空调降温和气流在机房送风和回风口之间形成环流，使烟雾难以达到探测器。

1.3 单一的安置方式无法满足电力生产的要求

　　传统探测器一般只能安置在天花板上、地板下等位置，难以保证电力设施的安全。比如无法根据需要，直接把采样管安装在设备机壳内部、电缆桥架当中，对设施提供重点保护。

1.4 易受电磁干扰

　　传统探测器的探头需要带电运行，易受电磁干扰，具有安全隐患和误报的可能性。

1.5 维护困难

　　传统的探测器维护量大，尤其在电力行业的特殊环境下，维护更困难。

2 VESDA系统介绍

2.1 VESDA系统的工作原理

　　VESDA系统是一种应用激光探测技术和微处理器控制技术的烟雾检测装置。其设计思想立足于火灾初期的探测与报警。因为其报警时间比传统探测设备早数小时，因而可使火灾的损失降到最小。

　　VESDA系统的工作原理是，通过一个内置的吸气泵及分布在被保护区域内的PVC采样管网，24 h不间断地主动采集空气样品。这些样品经过过滤装置滤掉大于20 祄的颗粒后，送至激光探测器，对0.01～20 祄的微粒加以测定，给出空气样品中的微粒浓度值，并根据使用者事先确定的报警浓度值发出火灾警报。

2.2 VESDA系统的特点

2.2.1 灵敏度高，调节范围宽

　　VESDA系统具有极高的灵敏度和很宽的调节范围，可以在火灾发生早期发现常规火情，甚至可以发现由于线路过载造成的电缆绝缘皮软化所产生的微小烟雾。它采用4级报警(报警、行动、火警1、火警2)模式，各级阈值可根据实际情况灵活设置。

2.2.2 保护范围广，不易受环境气流的影响

　　每台VESDA主机可以保护2 000 m2，另有可以保护500 m2的小型机，能适合各类电力设施的使用。

　　VESDA系统采用主动空气采样方式，其探测结果和响应时间不易受环境气流的影响，非常适合电力设施这类有空调系统的地方使用。

2.2.3 安装方式灵活

　　采样管网可以安装在天花板上或地板下，也可将特有的毛细管式采样管插入电力设备机柜内部，还可以把采样管铺设在机房的电缆桥架内。另一种有效的探测方式是通过安置在回风口的采样管探测到火灾的发生。

2.2.4 误报率低

　　(1) Auto Learn智能的环境测试功能，用以最大限度地提高灵敏度，减少误报。

　　(2) 采用过滤器滤去大于20 祄的颗粒，以防止由于灰尘造成误报。

　　(3) VESDA系统可设置参照探测器，避免外界因素引起的误报。

2.2.4 安装方便，易于维护

　　由于VESDA系统采用特制的过滤器，被过滤后的干净空气随时对激光测量室进行清洗，所以激光探测器的使用寿命可达10年，过滤器的寿命为5年。在VESDA系统使用年限内的维护仅需对过滤器进行更换，不用对其它部件进行维修。因而维护方便，费用低廉。

2.2.5 其他特点

　　(1) 具有报警延时功能。

　　(2) VESDA系统的采样管网设计具有成熟的系统验证软件WINDOWS ASPRIE。

　　(3) VESDA系统全部采用数字电路，具有抗电磁干扰能力。

　　(4) VESDA能储存18 000个报警的有关信息，并能描绘出火情的发展曲线。

　　(5) 具备联动控制功能。

　　(6) 强大的组网与远程控制功能，便于用户集中监控、统一管理。

3 VESDA系统的应用

　　VESDA系统因其优越的探测性能，被广泛应用在消防要求高和一些具有特殊要求、传统点式探测系统无法满足需要的场所。

　　我国大潮山水电站在设计中也采用了VESDA探测系统。该电站共设计使用了23台探测器，其中9台四区探测器，14台单区探测器，主要使用在发电机组、母线廊道、主变室、电缆隧道、电缆竖井、机旁盘、中控室、计算机室、继电保护室、载波通讯室、微波通信楼等处。VESDA探测器以继电器对监视模块的方式连接，使报警及故障信息能在中控室报警控制盘集中显示。