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安科瑞故障電弧探測器在建筑電氣的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間: 2022-10-11  點(diǎn)擊次數(shù): 363次

王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定

【摘要】: 電氣設(shè)備是建筑中不/可/缺/少的一部分,具有重要的作用和意義,在應(yīng)用過程中不僅能夠提升建筑本身實(shí)用性能,而且可為消費(fèi)者提供更加優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境。但設(shè)備一旦在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障,不僅會影響居民正常生活,還會產(chǎn)生安全隱患,威脅人身安全。因此對設(shè)備電弧進(jìn)行保障顯得極為重要。本文主要對建筑電氣故障電弧保護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析探究,闡述電弧保護(hù)基本原理。

【關(guān)鍵詞】:建筑電氣;故障電弧探測器

 

1 引言

       隨著中國經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,城市建設(shè)越來越快,進(jìn)入城市的人口越來越多,城市建設(shè)逐漸向高密集型、智能化方向發(fā)展,現(xiàn)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(zāi)隱患也在大大增加。電氣設(shè)備在使用過程可能因自身故障引發(fā)安全事件,從而造成難以估量的后果。究其原因發(fā)現(xiàn),設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、 安裝以及后期使用維護(hù)、電氣設(shè)備故障、線路老化等均是導(dǎo)致安全事件出現(xiàn)的主要因素?;诖?,一定要對電氣設(shè)備使用給予足夠重視,為內(nèi)部電弧增添相應(yīng)保護(hù)設(shè)施,以免電氣設(shè)備功能受到影響。

 

2 故障電弧相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

      為了減少電氣火災(zāi)的發(fā)生,特別是對末端負(fù)載的故障電弧進(jìn)行檢測,我國針對故障電弧檢測出臺了一系列的標(biāo)準(zhǔn)和政策。

      ?《故障電弧探測器》GB14287.4-2014

      由上述國標(biāo)要求可知:故障電弧主要針對的是末端負(fù)載,負(fù)載功率在10KW以下。

      ?《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-2013

      9.1.6 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置不應(yīng)影響供電系統(tǒng)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(zāi)監(jiān)控探測器,其保護(hù)線路長度不宜大于100m

      12.4.6 電氣線路應(yīng)設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器,照明線路上應(yīng)設(shè)置具有探測故障電弧功能

的電氣火災(zāi)監(jiān)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(zāi),因此設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。照明線路故障引起的火災(zāi)占電氣火災(zāi)的10%左右,此類建筑的頂部較高,發(fā)火災(zāi)在不容易被發(fā)現(xiàn),也沒法在其上面設(shè)置其他探測器,只有設(shè)置具有探測故障電弧功能的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器,才能保證對照明線路故障引起的火災(zāi)的有效探測。

      由上述國標(biāo)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(chǎn)生原因及危害

      故障電弧是指由于電氣線路或設(shè)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(dǎo)致的氣體游離放電現(xiàn)象。故障電弧發(fā)生時(shí),其中心溫度可高達(dá)3000 ℃左右,并伴隨有金屬噴濺物,足以引燃任何可燃物,引發(fā)電氣火災(zāi),對人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成危害。

①電弧的分類

      電弧分為好弧與壞弧,好弧是指電路正常時(shí)產(chǎn)生的火花,例如,插頭脫離插座時(shí)生成的電弧會快速熄滅,并不會對設(shè)備造成負(fù)面影響,這類電弧不會威脅設(shè)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(dǎo)致。根據(jù)電弧出現(xiàn)時(shí)電流大小不同,可將電弧細(xì)分為大電弧及小電??;若將故障出現(xiàn)位置作為劃分標(biāo)準(zhǔn),又可分為串聯(lián)電弧故障、并聯(lián)電弧故障等。

②故障電弧探測器檢測原理

      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(fā)生及持續(xù),決定是否需要分?jǐn)嚯娐芳鞍l(fā)出警報(bào)。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(jìn)行實(shí)時(shí)波形處理,分析波形特點(diǎn), 并與存儲的電弧故障波形數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較、判別,確認(rèn)電弧故障是否發(fā)生。 通常,探測器需具備如下特性: 其一,準(zhǔn)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(zhǔn)確的故障波形特征庫,并有一定“學(xué)習(xí)"功能,能準(zhǔn)確判斷不同負(fù)載下的串聯(lián)或并聯(lián)電弧故 障。其四,可靠的動作特性,發(fā)生串、并聯(lián)電弧故障時(shí)快速分 斷電路,電路正常工作時(shí)不誤動作,進(jìn)而保障供電連續(xù)。 

 

4 安科瑞一站式保護(hù)方案

在末端電箱設(shè)置故障電弧探測器

系統(tǒng)組網(wǎng)圖如下:

      故障電弧可以對接AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺,具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)接收、處理、存儲、訪問能力,平臺融合了電力監(jiān)控、電能統(tǒng)計(jì)、電氣安全等功能,互聯(lián)互通,高效互動。


5 結(jié)束語

      伴隨時(shí)代發(fā)展變化以及社會進(jìn)步,電氣設(shè)備已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑不/可/缺/少的一部分,是決定建筑安全性、實(shí)用效果的關(guān)鍵因素。但設(shè)備在運(yùn)行過程中偶爾會出現(xiàn)一些故障,在影響居民日常生活的同時(shí)可能會造成難以估量的后果,這種情況之所以出現(xiàn)主要是因電弧的產(chǎn)生。由此可見,對其進(jìn)行深入研究分析并設(shè)計(jì)電弧保護(hù)具有極為重要的意義與作用,能夠有效降低故障出現(xiàn)概率,延長周期,減少故障維修時(shí)投入的資金成本,具有極為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

 

參考文獻(xiàn)

      [1].李瑩瑩.建筑電氣故障電弧保護(hù)設(shè)計(jì)分析.中國科技投資

      [2].安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)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(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].


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