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    安科瑞故障電弧探測器在建筑電氣的設計與應用

    更新時間:2022-10-11  |  點擊率:865
      程志芳
     
      安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定
     
      【摘要】: 電氣設備是建筑中的一部分,具有重要的作用和意義,在應用過程中不僅能夠提升建筑本身實用性能,而且可為消費者提供更加優質的生活環境。但設備一旦在運行過程中出現故障,不僅會影響居民正常生活,還會產生安全隱患,威脅人身安全。因此對設備電弧進行保障顯得極為重要。本文主要對建筑電氣故障電弧保護設計進行分析探究,闡述電弧保護基本原理。
     
      【關鍵詞】:建筑電氣;故障電弧探測器
     
      1 引言
     
      隨著中國經濟和科學技術的迅速發展,城市建設越來越快,進入城市的人口越來越多,城市建設逐漸向高密集型、智能化方向發展,現代大體量建筑、公眾集聚場所建筑和一類高層建筑越來越多,隨之而來的火災隱患也在大大增加。電氣設備在使用過程可能因自身故障引發安全事件,從而造成難以估量的后果。究其原因發現,設備設計、制造、 安裝以及后期使用維護、電氣設備故障、線路老化等均是導致安全事件出現的主要因素?;诖?,一定要對電氣設備使用給予足夠重視,為內部電弧增添相應保護設施,以免電氣設備功能受到影響。
     
      2故障電弧相關標準
     
      為了減少電氣火災的發生,特別是對末端負載的故障電弧進行檢測,我國針對故障電弧檢測出臺了一系列的標準和政策。
     
      ?《故障電弧探測器》GB14287.4-2014
     
    由上述國標要求可知:故障電弧主要針對的是末端負載,負載功率在10KW以下。
     
      ?《火災自動報警系統設計規范》GB50116-2013
     
      9.1.6 電氣火災監控系統的設置不應影響供電系統的正常工作,不宜自動切斷供電電源。
     
      9.2.4 具有探測線路故障電弧功能的電氣火災監控探測器,其保護線路長度不宜大于100m
     
      12.4.6 電氣線路應設置電氣火災監控探測器,照明線路上應設置具有探測故障電弧功能
     
      的電氣火災監控探測器。
     
      12.4.6條文說明 高度大于12m的空間場所較大的隱患就是電氣火災,因此設置電氣火災監控系統。照明線路故障引起的火災占電氣火災的10%左右,此類建筑的頂部較高,發火災在不容易被發現,也沒法在其上面設置其他探測器,只有設置具有探測故障電弧功能的電氣火災監控探測器,才能保證對照明線路故障引起的火災的有效探測。
     
      由上述國標要求可知:故障電弧主要針對的是末端的照明回路,且檢測回路長度不超過100米。
     
      3故障電弧產生原因及危害
     
      故障電弧是指由于電氣線路或設備中絕緣老化破損、電氣連接松動、空氣潮濕、電壓電流急劇升高等原因引起空氣擊穿所導致的氣體游離放電現象。故障電弧發生時,其中心溫度可高達3000 ℃左右,并伴隨有金屬噴濺物,足以引燃任何可燃物,引發電氣火災,對人民群眾的生命財產安全造成危害。
     
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      電弧分為好弧與壞弧,好弧是指電路正常時產生的火花,例如,插頭脫離插座時生成的電弧會快速熄滅,并不會對設備造成負面影響,這類電弧不會威脅設備以及使用人員生命安全。壞弧主要是因線路老化、空氣潮濕、短路等因素所導致。根據電弧出現時電流大小不同,可將電弧細分為大電弧及小電??;若將故障出現位置作為劃分標準,又可分為串聯電弧故障、并聯電弧故障等。
     
     ?、诠收想娀√綔y器檢測原理
     
      探測器通過對電路中電弧電流的檢測、處理、分析,判 別故障電弧是否發生及持續,決定是否需要分斷電路及發出警報。探測器采用智能微控制器(MCU)作為控制中樞,對電流互感器線圈采集到的微弱電流信號進行實時波形處理,分析波形特點, 并與存儲的電弧故障波形數據庫進行比較、判別,確認電弧故障是否發生。 通常,探測器需具備如下特性: 其一,準確的電弧電流檢測功能(mA 級)。其二,快速的電弧 波形分析能力(ms 級)。其三,準確的故障波形特征庫,并有一定“學習”功能,能準確判斷不同負載下的串聯或并聯電弧故 障。其四,可靠的動作特性,發生串、并聯電弧故障時快速分 斷電路,電路正常工作時不誤動作,進而保障供電連續。
     
      4安科瑞一站式保護方案
     
      在末端電箱設置故障電弧探測器
     
     

             系統組網圖如下:
     
      故障電弧可以對接AcrelEMS企業微電網能效管理平臺,具備強大的數據接收、處理、存儲、訪問能力,平臺融合了電力監控、電能統計、電氣安全等功能,互聯互通,高效互動。
     
           5 結束語
     
      伴隨時代發展變化以及社會進步,電氣設備已經成為現代建筑的一部分,是決定建筑安全性、實用效果的關鍵因素。但設備在運行過程中偶爾會出現一些故障,在影響居民日常生活的同時可能會造成難以估量的后果,這種情況之所以出現主要是因電弧的產生。由此可見,對其進行深入研究分析并設計電弧保護具有極為重要的意義與作用,能夠有效降低故障出現概率,延長周期,減少故障維修時投入的資金成本,具有極為顯著的經濟效益。
     
      參考文獻
     
      [1].李瑩瑩.建筑電氣故障電弧保護設計分析.中國科技投資
     
      [2].安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版
     
      [3].GB 14287.4-2014 故障電弧探測器[S].
     
      [4].GB 50116-2013 火災自動報警系統設計規范[S].
     
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