故障电弧探测的必要性
电气火灾监控系统的基本组成包括:电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器。该系统能够对被保护线路中的电流、剩余电流、温度进行监视,并及时发现电气火灾隐患,预防电气火灾发生。但许多严重的火灾事故仅仅是由线路中额定电流或预期短路电流的故障电弧引起的。这些危险的电弧可能发生在设计不合理或者老化的供电线路、电器插头以及家用电器的电源线、内部线束或零部件绝缘。当故障电弧发生时,线路上的漏电、过流和短路等保护装置,可能无法检测到或者无法迅速动作切断电源,易引发火灾。
AAFD-40 系列故障电弧探测装置功能
· 精准判断每一相线上的正常电弧和故障电弧
· 具有标准RS485接口,可与消防控制室的设备进行通讯,实现远程
· 故障电弧发生时,将故障点的位置信息传送至设备,定位故障的区域
· 检测到故障电弧时,自身发出声光报警信号,并同时向设备发出报警信号
· 具有功能试验按键,模拟发出大于11个半周期的故障电弧,对装置性能的进行测试
电气火灾监控系统无法监测的几类故障电弧
1)接地故障电弧
在电气线路短路起火中,接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间的故障电弧火灾。这首先是因为接地故障发生的几率远大于带电导体间短路的几率。
由于接地性故障电弧发生时,电流波形会发生畸变且故障电弧电流时有时无,导致剩余电流式探测器无法准确可靠地检测到该类故障。
2)串联故障电弧
电气连接点在电气连通、机械强度和保护措施三方面都是薄弱或易出现故障的环节,会直接导致电弧或发热,进而引起电气火灾。
当线路中发生串联故障电弧时,线路中的剩余电流不发生变化,导致电气火灾监控系统无法对该类故障电弧进行。
⑶ 带电导体间的并联故障电弧
电气线路的两线芯相互接触而短路时,线芯未焊死而融化成团,两熔化金属团收缩脱离时可能建立电弧。
故障电弧的预防与
对预防故障电弧的产生,目前没有相对有效可靠的方法。究其原因,故障电弧大多是由设备老化、线路绝缘层破损及连接松动等因素所引起的。这些隐患一般藏于设备外壳、墙体或敷管桥架内,肉眼不易察觉,定期检修成本巨大;而如连接松动等现象又具有随机性,因此无法做到有效的预防。
那无法预防故障电弧的产生,我们就对故障电弧束手无策了吗?显然是否定的。
根据故障电弧的产生原理可以发现一个特点:故障电弧的持续时间长。利用这个特性,就可对故障电弧进行,在故障电弧发生之后,及时切断电源或报警,以达到消除故障电弧隐患的目的。
2.故障电弧探测器
2.1故障电弧探测器的历史发展
由于故障电弧所造成的巨大危害,早在上世纪30年代,国外,特别是等发达通过建立电弧的数学模型对故障电弧的特性进行了不断深入的理论研究。到了上世纪90年代,一些科学家通过故障电弧点附近常常伴随着声、光、热、电磁和压力等物理现象,利用温度、声音、光敏及压力等传感器,制作了故障电弧检测系统,但这些系统主要用于防范低压开关柜中的故障电弧,对于配电线路中发生的故障电弧,由于其电流较小,物理现象微弱,而且燃弧位置难以预测,这些特点大大增加了低压配电线路中故障电弧检测的难度。
随着研究的深入,相关发现配电系统出现故障电弧时,线路中的电流、电压波形会相应变化,因此开始转向了对电弧电流、电压的检测技术的研究。经过十几年的发展,在电弧探测装置的开发方面也了较大的突破,特别是1999年美国率先颁布了用于规范AFCI产品(电弧故障断路器,ArcFaultCircuitInterrupt)的UL1699标准以来,大的推动了电弧故障检测技术的发展。
在我国,2014年国内标准GB14287.4《电气火灾监测系统第4部分:故障电弧探测器》、JB/T11681《电弧故障检测装置(AFDD)的一般要求》相继发布,大的促进了国内对于故障电弧装置的研究发展,加快了该类产品的市场推进步伐,完善了我国在电气防火领域的部署。
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