Development of a detection method of electric fire sign and a continuous remote monitoring system

电气火灾信号检测方法及连续远程监控系统的研制

基本信息

批准号：
21K04023
负责人：
水野幸男
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

電気火災件数は年々増加しており、火災防止手法の確立が強く要望されている。火災の３大原因である差込みプラグのトラッキング（絶縁体表面の炭化）、電源コードの半断線（導体素線の一部断線）による短絡、導体接続部の緩みに起因する過熱を対象として火災予兆検出手法を確立し、火災防止監視システム実現への道筋をつけることに本研究の意義がある。今年度は、３つの現象を同一の物理量で検出することを目的として、伝導ノイズに着目して実験・検討を行った。100V差込みプラグをコンセントに差し込んだ状態で、電解液を断続的に滴下してトラッキングを発生させた。差込みプラグにトラッキングが発生すると、広範囲の周波数で伝導ノイズが大きくなることを確認した。正常時とトラッキング時の伝導ノイズの平均値比較により3.52MHzおよび7.42MHzの成分を特徴量とすると、80%以上の正解率でトラッキングを検出することができた。現場で生じる半断線を模擬するため、100V電源コードの曲げ試験により導体素線30本中26本程度を断線させた半断線電源コードを用い、通電と無通電のサイクルを繰り返した。健全コードでは、サイクル数が増えても伝導ノイズに変化はなかった。一方、半断線電源コードの場合には、約10サイクル以降で2～6MHzの伝導ノイズレベルが増大し、継続することを確認した。この変化で半断線状態を検出し、短絡により生じる火災を未然防止できる可能性がある。ブレーカの導体接続部にねじの緩みを導入すると、緩みにより生じた微小空間で放電が発生し温度が上昇する。ねじを緩めただけでは伝導ノイズは正常時と変わらないが、放電発生時には38～78kHzの伝導ノイズレベルが高くなることを明らかにした。3種類の異なるブレーカでこの現象が確認できており、この周波数帯の伝導ノイズの変化により放電の発生ひいてはねじの緩みを検出できる可能性を示した。

电力的数量逐年增加，并且对建立防火方法的需求很大。这项研究对于建立用于跟踪插头的火号检测方法（碳化绝缘子表面），由于电源线（部分断开导体电线）而引起的短路以及松动导体连接引起的短路很重要，这是火灾的三个主要原因，并为实现预防火灾监测系统而产生了一条途径。今年，我们进行了针对传导噪声的实验和研究，目的是检测具有相同物理量的三种现象。将100V插头插入出口中，电解质间歇性滴落以引起跟踪。已经证实，当跟踪发生在插头插头中时，传导噪声会在广泛的频率上增加。通过比较正常和跟踪过程中的传导噪声的平均值，可以使用特征量为3.52MHz和7.42MHz组件进行跟踪，以正确的80％或以上的正确答案率检测到跟踪。为了模拟现场发生的半干扰，半干扰电源线通过100V电源线的弯曲测试，反复的电动循环和不重复电力，在30个导体电线中约有26条被打破了。在健康代码中，即使周期数增加，传导噪声也不会改变。另一方面，在半隔离的功率线的情况下，已经证实，在大约10个周期后，2至6 MHz的传导噪声水平升高并继续。这种变化可以检测到半混蛋的状态，并防止由短路引起的火灾。当将松散的螺钉引入断路器的导体连接中时，放电发生在松动产生的小空间中，导致温度升高。据表明，简单地松开螺钉不会像正常情况一样改变传导噪声，而是在发生放电时38至78 kHz之间的传导噪声水平增加。这种现象已通过三个不同的断路器证实，这表明由于该频带中的传导噪声变化，可以检测到螺钉的放电，因此可以检测到螺钉的松动性。