消防电气故障电弧探测器解决方案_消防设备电源

由近几年的火灾调査统计结果显示，我国每年30%以上的火灾事故是由电气火灾直接引起的,预防电气火灾对于**生命和财产安全具有重要的现实意义。目前，我国正大力发展电气火灾监控系统以预防电气火灾。现阶段广泛使用的预警系统是对电气线路进行，监测配电线路的剩余电流和温度两类信号，在预防电气火灾发生方面**了一定成效。但因为探测手段单一，新技术推广应用力度小，监测范围面小等原因,致使该措施仍有一定的局限性。为了较好地解决这一问题，通过对大量电气火灾的起火原因进一步分析得知，电气起火的主要部位是电气线路和用电设备，主要是短路、接触不良、漏电、过载等故障引起。因此这几类故障都应作为我们下一阶段的防控点。电气火灾监控系统也应具备应对这种故障的预警能力。故障电弧式电气火灾监控探测器”对电气线路和用电设备接触不良、短路、接地故障所产生的电弧具有很高的识别能力。
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。
故障电弧主要的危害是引发火灾
故障电弧的主要危害是引发火灾，当故障电弧产生时，其中心温度高达3000℃~4000℃，并且伴有金属熔化物喷溅出来。故障电弧产生的高温高热，易引燃线路绝缘层导致线路起火，如果在故障点附近存在有时，也易引燃而导致火灾的发生。
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。
在并联电弧建立初期，由于电弧具有很大的阻抗和电压降，限制了故障电流，线路上的断路器无法及时可靠动作并切断电源，从而使电弧持续存在。

关于故障电弧相信很多人对这种电器产品还不是特别的了解，所进行故障电弧厂家为大家普及一下故障电弧产品的特点功用。
安科瑞AAFD故障电弧探测器，是一种立式的故障电弧火灾探测器是一种立式的故障电弧火灾探测器，具有体积小、功能多、可靠性强、安装方便等特点。产品遵循标准 GB14287.4-2014，该产品可以对接入线路中的故障电弧（包括故障并联电弧、故障串联电弧）进行有效的检测，通过内置电路及软件对下级线路的故障电弧情况进行分析处理，判断下级终端线路的状态。
当检测到线路中存在引起火灾的故障电弧时，可以进行现场的蜂鸣器发出报警声，点亮故障灯，输出脱扣信息至分励脱扣器，并将报警信息传输给上端设备，以实现预警火灾发生的目的。广泛适用于现代大体量建筑、公共集聚场所建筑和一类高层建筑；商场、体育馆、礼堂、影剧院、大型、学校，地铁大型企业厂房等建筑等低压线路场所中。
故障电弧探测器是一种新的用电线路保护装置，其主要功能是探测用电线路的故障电弧，通过物联网技术上传至云平台以实现实时，同时发出声光报警信息，将故障信息推送至负责人电话、手机APP等，以达到有问题，早发现；有故障，早排除；有火情，早扑救；预防和大规模的电气火灾发生。
故障电弧探测器主要应用在低压供电系统中，比如家庭、学校、高铁站、机场、、文娱办公场所、古建筑群，改扩建工程、宾馆酒店、商场超市、高层建筑、石油化工、文保单位、养老机构及福利救助机构等场景中的配电系统，广泛应用于电气*。

故障电弧探测装置是电气火灾监控系统新的产品，国家标准GB14287.4-2014，已于2015年6月1日正式实施。该产品是通过检测线路中因线路老化、绝缘皮破损引起的并联故障电弧和因线路接触不良等情况引起的串联故障电弧，提前预警，及时通知用户检修这些电气隐患，来达到对电气火灾的预防性防护。
故障电弧，俗称就是电火花，中心温度高，发生时有金属喷溅物，易引起火灾。并联电弧发生时，火线和零线并未直接接触，只是因为绝缘皮老化失去绝缘特性或绝缘皮破损，但火线和零线的距离又离的非常近，电流击穿火线和零线之间的空气，在火线和零线之间放电打火。
串联电弧发生主要是因为接触不良或者导线断裂，这是发生在一根相线中的情况，在一根相线的断裂处或接触不良处空气被击穿而发生放电打火。以上故障电弧发生时，线路中的电流变化很小，断路器和灭弧式短路保护器都无法检测到，目前只能通过故障电弧探测器才能探测到。故障电弧探测装置**的技术在于，能够区分好弧（电器正常工作时产生的电弧）和故障电弧，做到不误动作，不拒动作。经过*分析，这种非接触性的故障电弧（电火花），是导致如今电气火灾高发的主要原因。
故障电弧有两种基本类型——串型和并型。当串联载流负载电路被无意中断开时，会发生串型电弧故障。电弧会在断开间隙处产生，并且局部热量增加。而串型电弧的电流强度则受到负载量的限制。导致串型电弧故障的条件包括∶连接器或接线的连接不良;线缆弯曲过度而导致的导线磨损或电缆外被夹伤致使导线断裂等。
而当火、地线间无意地形成导电通路时，则会出现并型电弧故障。并型电弧仅受限于源故障电流和故障阻抗。接地电弧故障是并型电弧故障的另一种形式，当火线与金属外壳接触时，就会产生此类故障。
一般认为，并型电弧故障比串型电弧故障较具危险性，这是因为并型电弧故障会产生更多能量。通常并型电弧故障的峰值电流要**传统类型断路器的标明额定值（前者相当于短路电流，后者是负荷电流）。如果故障阻抗较低且故障电流充足，则不会报警。
故障电弧探测器完善了电气火灾监控系统的监测内容，对导致电气火灾发生的重要故障因素进行了补充，**了供电系统的可靠性。

开关柜内部故障电弧的防护措施
综合多种因素来看，在开关柜的日常运行过程中，内部故障电弧的成因比较多，譬如外部渣等杂物的进入、电气设备自身的质量不合格、相关电力系统的老化等，实现对这些因素的合理控制能够故障电弧，鉴于这种故障的巨大影响，及时制定完善的防护措施很有必要，主要可以分为以下几点 ：
(1)推进系统的主动检修
电气量的变化是电气设备检修过程中的关键，针对不同的需求可以采取不同的检修方式，可取的措施主要有断相保护、电流保护等等，为了**检修工作的效率和质量， 一般会将主动检修工作划分成短路检修和状态检修，状态检修工作主要是将电器设备的运行状态进行把握，从而为后期管理工作的推进奠定坚实的基础，这种检修方式针对性比较强，工作效率也比较高，对于促进我国电力行业的资源优化配置也有很大的推动作用 ；短路保护装置则是短路检修工作中的关键。
(2)加强系统的主动保护
结合相关的调查结果和理论知识可以得知，故障电弧的能量大小会受到电流和时间等因素的影响，所以加强系统的主动保护工作很有必要，但是在开关柜的日常使用过程中， 系统的主动保护工作存在很大的漏洞，行业工作人员可以通过短接开关的设计、限流熔断器等措施降低电弧能量，实现迅速熄弧的目的，系统的主动保护是一种自主性比较高的保护工作，工作人员在相关工作中能够发挥至关重要的作用。
(3)完善中压母线保护
充分发挥中压母线的保护作用（如图 3 所示），能够实现对故障电流的检测工作，对于电弧故障的预防也有很大的促进作用。结合相关实验结果来看，在中低压母线保护系统安装完成后，电弧燃烧产生的紫外线等可见光会被吸收或者切断，对于降低开关柜的内部压力有很大的帮助，毫无疑问也会对电弧故障问题起到一定的阻断效果，除了阻断效果较好之外，这种方法的成本也比较低，对于降低电力行业的运营成本有很大的帮助，行业工作人员要充分发挥自身的主观能动性，对这种防护方式进行完善和利用，为其较好的利用奠定坚实的基础。
(4)完善机械设计防护
机械设计的防护也是相关防护措施中的重要组成，根据防护的不同可以划分绝缘和隔离两方面，这两种防护方式虽然有着不同的防护点，但是防护目标相同，都是为了降低故障电弧的出现频率，设备的隔离主要是通过相关措施对行业工作人员的人身安全进行把握，譬如可以加强门锁装置，防止非工作人员进入后造成不必要的人身伤害问题 ；设备的绝缘主要是通过减少带电部件的接触频率，降低电弧故障的发生频率，工作人员要完成电气元件的覆盖绝缘工作，母线系统是控制工作中的关键。
开关柜内部故障电弧的危害性
在内部电弧故障产生时，相关电路内的电压和电流会出现一定程度的变化，正弦波形和斜**梯形是主要的电弧电流和电压波形，电弧电流零区电压的变化率比较大，对于行业工作人员来说是一项较为严峻的挑战，同时电压的**部还会逐渐出现倾斜的情况，会引起周边空气温度的增加，导致不稳定因素变多，大部分电力设备都是在密封的环境下进行工作，如果温度过高可能就会出现爆炸等问题，不仅会导致电器元件的损坏，还会影响相关工作人员的人身安全，从长远眼光来看，对于我国电力行业的长运健康发展也非常不利， 因此为了**相关电气元件的正常运作，行业制定了完善的使用标准和规范。
开关柜是电气设备中应用较为广泛的一种基础性设备，在电力行业快速发展的今天，开关柜的作用也日益重要，在我国的电力企业中，成套开关柜的使用比较多， 但是这种开关柜的绝缘裕度比较小，导致其的整体稳定性受到了影响，除此之外，断路器的日常运转和污垢等因素也会影响开关柜的故障，在严重时甚至会影响周边居民的正常用电，结合相关的数据调查情况来看，110kV 以上等级的变电所，每 500 台就会出现 3 至 4 台开关柜损坏，这还只是城市的相关数据，在农村故障率较高。
电气元件的多样化发展，虽然标志着我国电力行业的发展，但是实际上电气设备的内部构造日益复杂化，提高了行业工作人员的管理压力，尤其是后期的维修和维护工作，故障电弧作为电力行业发展过程中的一项常见问题，存在多种影响，及时解决相关问题，不仅是行业发展的需要，同时也顺应了时代的发展潮流。
高压开关柜内部所发生的的电弧故障会对用户的用电造成巨大的影响，严重时还会对周边建筑物造成破坏， 因此加强相关的预防工作显得尤为重要。

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