??故障電弧探測裝置是電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)最新的產(chǎn)品,國家標(biāo)準(zhǔn)GB14287.4-2014,已于2015年6月1日正式實施。該產(chǎn)品是通過檢測線路中因線路老化、絕緣皮破損引起的并聯(lián)故障電弧和因線路接觸不良等情況引起的串聯(lián)故障電弧,提前預(yù)警,及時通知用戶檢修這些電氣隱患,來達(dá)到對電氣火災(zāi)的預(yù)防性防護(hù)。
??故障電弧,俗稱就是電火花,中心溫度極高,發(fā)生時有金屬噴濺物,極易引起火災(zāi)。并聯(lián)電弧發(fā)生時,火線和零線并未直接接觸,只是因為絕緣皮老化失去絕緣特性或絕緣皮破損,但火線和零線的距離又離的非常近,電流擊穿火線和零線之間的空氣,在火線和零線之間放電打火。
??串聯(lián)電弧發(fā)生主要是因為接觸不良或者導(dǎo)線斷裂,這是發(fā)生在一根相線中的情況,在一根相線的斷裂處或接觸不良處空氣被擊穿而發(fā)生放電打火。以上故障電弧發(fā)生時,線路中的電流變化很小,斷路器和滅弧式短路保護(hù)器都無法檢測到,目前只能通過故障電弧探測器才能探測到。故障電弧探測裝置最先進(jìn)和最核心的技術(shù)在于,能夠有效的區(qū)分好?。娖髡9ぷ鲿r產(chǎn)生的電弧)和故障電弧,做到不誤動作,不拒動作。經(jīng)過專家分析,這種非接觸性的故障電弧(電火花),是導(dǎo)致如今電氣火災(zāi)高發(fā)的主要原因。
??滅弧式短路保護(hù)器,滅弧式是定語,短路保護(hù)器是主語,其實質(zhì)上就是針對金屬性短路的一個保護(hù)。說到這里有人會問,那它和斷路器有區(qū)別嗎?有區(qū)別。斷路器主要保護(hù)金屬性短路、過載和漏電,而滅弧式短路保護(hù)器只針對金屬性短路這一種故障進(jìn)行保護(hù)(盡管其宣稱也能保護(hù)過載,其實它對過載本身并不保護(hù),只是過載到一定程度,線路發(fā)熱融化導(dǎo)致火線和零線粘連在一起造成金屬性短路,所以還是對金屬性短路進(jìn)行保護(hù))。但滅弧式短路保護(hù)器在金屬性短路這一單個保護(hù)功能上卻有與斷路器不同的地方。
??斷路器在金屬性短路時會立即跳閘,切斷電源,但同時也會伴隨短路電火花產(chǎn)生,經(jīng)專家分析,因為金屬性短路發(fā)生火災(zāi)的概率還是比較低的,因為在一般環(huán)境中,短路產(chǎn)生時,今天市場上合格的斷路器都能迅速跳閘,但如果周圍環(huán)境配合極好,如果短路點周圍就是易燃物或者易燃易爆氣體的存在時,還是可能引起火災(zāi)的。滅弧式短路保護(hù)器的不同點在于,當(dāng)金屬性短路發(fā)生時,其切斷電源的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于斷路器,甚至在大的短路電火花產(chǎn)生之前就切斷電源了,這也是滅弧式三個字的來源。所以,所謂滅弧,只是“滅”金屬性短路時發(fā)生的電火花,從功能上看是和空氣開關(guān)/斷路器重復(fù)的,只是動作比空氣開關(guān)/斷路器更快,早于大的短路電火花產(chǎn)生前切斷電源。和故障電弧探測器探測的故障電弧完全是兩碼事。
??但根據(jù)最新GB50016-2015《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中要求:電氣火災(zāi)探測器只能用于電氣火災(zāi)預(yù)警,不能干擾主回路供電。也就是說只能報警不能切斷電源。所以滅弧式短路保護(hù)器只適用于特殊高危場所,不宜普遍應(yīng)用于電氣火災(zāi)監(jiān)控場所。
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??故障電弧探測裝置產(chǎn)生背景及原因
??一、故障電弧探測裝置的產(chǎn)生背景
??1、故障電弧探測的必要性
??電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成包括:電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器以及測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。該系統(tǒng)能夠?qū)Ρ槐Wo(hù)線路中的電流、剩余電流、溫度進(jìn)行監(jiān)視,并及時發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)隱患,預(yù)防電氣火災(zāi)發(fā)生。但許多嚴(yán)重的火災(zāi)事故僅僅是由線路中低于額定電流或預(yù)期短路電流的故障電弧引起的。這些危險的電弧可能發(fā)生在設(shè)計不合理或者老化的供電線路、電器插頭以及家用電器的電源線、內(nèi)部線束或零部件絕緣。當(dāng)故障電弧發(fā)生時,線路上的漏電、過流和短路等保護(hù)裝置,可能無法檢測到或者無法迅速動作切斷電源,極易引發(fā)火災(zāi)。
??2、故障電弧最主要的危害是引發(fā)火災(zāi)
??故障電弧的最主要危害是引發(fā)火災(zāi),當(dāng)故障電弧產(chǎn)生時,其中心溫度高達(dá)3000℃~4000℃,并且伴有金屬熔化物噴濺出來。故障電弧產(chǎn)生的高溫高熱,極易引燃線路絕緣層導(dǎo)致線路起火,如果在故障點附近存在有可燃物時,也極易引燃可燃物而導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。
??3、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)無法監(jiān)測的幾類故障電弧
??1)接地故障電弧
??在電氣線路短路起火中,接地故障電弧引起的火災(zāi)遠(yuǎn)多于帶電導(dǎo)體間的故障電弧火災(zāi)。這首先是因為接地故障發(fā)生的幾率遠(yuǎn)大于帶電導(dǎo)體間短路的幾率。
??由于接地性故障電弧發(fā)生時,電流波形會發(fā)生畸變且故障電弧電流時有時無,導(dǎo)致剩余電流式探測器無法準(zhǔn)確可靠地檢測到該類故障。
??2)串聯(lián)故障電弧
??電氣連接點在電氣連通、機(jī)械強(qiáng)度和保護(hù)措施三方面都是最薄弱或最易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié),會直接導(dǎo)致電弧或發(fā)熱,進(jìn)而引起電氣火災(zāi)。
??當(dāng)線路中發(fā)生串聯(lián)故障電弧時,線路中的剩余電流不發(fā)生變化,導(dǎo)致電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)無法對該類故障電弧進(jìn)行監(jiān)控。
??⑶ 帶電導(dǎo)體間的并聯(lián)故障電弧
??電氣線路的兩線芯相互接觸而短路時,線芯未焊死而融化成團(tuán),兩熔化金屬團(tuán)收縮脫離時可能建立電弧。
??在并聯(lián)電弧建立初期,由于電弧具有很大的阻抗和電壓降,限制了故障電流,線路上的斷路器無法及時可靠動作并切斷電源,從而使電弧持續(xù)存在。
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??二、故障電弧探測裝置
??1. 概述
??故障電弧探測裝置是從電氣火災(zāi)的起因入手,將電流波形特征值檢測技術(shù)應(yīng)用到故障電弧探測領(lǐng)域,結(jié)合國內(nèi)電力行業(yè)的特點,具有高可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、方便用戶使用和維護(hù)的特點。該探測裝置的廣泛應(yīng)用將彌補(bǔ)目前市場上電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)缺陷,產(chǎn)品通過對電氣線路的實時檢測,能夠區(qū)分每一相線上的正常操作電弧和故障電弧,消除電氣火災(zāi)隱患探測的盲區(qū),該產(chǎn)品廣泛適用于家庭、民用建筑、工廠、網(wǎng)吧、倉儲、學(xué)校等建筑的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。
??2. 故障電弧探測裝置功能
??? 精準(zhǔn)判斷每一相線上的正常電弧和故障電弧
??? 具有標(biāo)準(zhǔn)RS485接口,可與消防控制室的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行通訊,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控
??? 故障電弧發(fā)生時,將故障點的位置信息傳送至監(jiān)控設(shè)備,定位故障的區(qū)域
??? 檢測到故障電弧時,自身發(fā)出聲光報警信號,并同時向監(jiān)控設(shè)備發(fā)出報警信號
??? 具有功能試驗按鍵,模擬發(fā)出大于11個半周期的故障電弧,對裝置性能的進(jìn)行測試
??3、符合標(biāo)準(zhǔn)
??? GB14287-2011《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第4部分:故障電弧探測裝置》;
??本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》起草。
??本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國公安部提出,由全國消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會火災(zāi)探測和報警分技術(shù)委員會歸口。
??本部分負(fù)責(zé)起草單位:公安部沈陽消防科學(xué)研究所。
??? 中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院編制的《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計參考圖集;
??? 國家標(biāo)準(zhǔn)GB50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》增加的故障電弧式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的相關(guān)規(guī)定;
??4、應(yīng)用場所
??? 現(xiàn)代大體量建筑、公共集聚場所建筑和一類高層建筑;
??? 商場、體育館、禮堂、影劇院、大型醫(yī)院、學(xué)校;
??? 電信樓、財貿(mào)金融樓、大型辦公樓、展覽館、高級酒店;地鐵設(shè)施、火車站、汽車站、隧道、大型企業(yè)廠房等建筑。