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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

發布時間: 2021-09-14  點擊次數: 528次

安科瑞 繆凱倫

【摘要】: 電氣設備是建筑中的一部分,具有為重要的作用和意義,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良的生活環境。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。基于此,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。

l 《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。

l 《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合理探測。

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。

電弧的分類

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弧;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。

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)作為控制中心,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)。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,平臺融入了電力監控、電能統計、電氣安全等功能,互聯互通,合理互動。

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為重要的意義與作用,能夠合理降低故障出現概率,延長生命周期,減少故障維修時投入的資金成本,具有為顯著的經濟效益。

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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