故障电弧探测装置宣讲

电气火灾无线远程故障电弧探测器的研究发布时间：2021-08-10T10:51:38.913Z 来源：《中国电力企业管理》2021年4月作者：吴建杰[导读] 无线远程故障电弧探测器，可以检测故障电弧是否存在，并且数据传输采用无线传输的方式，通过声音以及灯光进行报警提示工作人员检测到故障电弧。

减少线路的铺设，防止火灾事故的发生。

广东电网有限责任公司东莞供电局吴建杰广东东莞 523000摘要：无线远程故障电弧探测器，可以检测故障电弧是否存在，并且数据传输采用无线传输的方式，通过声音以及灯光进行报警提示工作人员检测到故障电弧。

减少线路的铺设，防止火灾事故的发生。

关键词：电气火灾，无线远程，故障电弧探测器装置引言电气火灾事故中的80％都是由故障电弧引起的，温度、可燃物、空气三者是火灾的三要素，而电弧的存在恰恰给燃烧提供了充足的温度，一碰上可燃物，火灾即发。

然而，目前的故障电弧探测器在传输检测数据时大多是采用有线式传输，铺线复杂，影响维修检修，同时由于线路过多，若故障电弧产生了较高的温度，使得火灾更加容易的出现。

如何有效检测电气火灾的原因,降低电气火灾事故的发生率及造成的生命财产损失,成为当今社会安全用电的研究重点。

1.无线远程故障电弧探测器的技术原理它的设计原理是正常工作产生电弧( 工作电弧) 与故障产生电弧（故障电弧）均可产生电流信号或电流波形。

故障电弧具有非周期性或非重复性波形特点。

电弧故障电气火灾探测器可通过持续监控电路的电压、电流波形，通过使用检测电路来区分正常与异常电弧状态。

一旦检测到异常的电弧状态，探测器就会发出报警信号，降低发生火灾的可能性。

无线远程故障电弧探测器，通过电弧检测单元对采集到的电力回路里电流变化特性进行比对判断，并将检测信息传输到控制单元中，控制单元将检测信息通过无线传输单元传输出去，供外部工作人员进行在线监测，若电弧检测单元检测到电力回路当中存在故障电弧，则控制单元控制报警单元报警以提示工作人员进行及时的处理，同时外部工作人员也可以在线的接收到无线传输单元传输的信息，方便及时处理故障电弧，通过无线的形式进行数据传输，减少了线路的铺设，同时对故障电弧进行检测，防止火灾事故的发生。

低压供配电线路故障电弧检测方法作者：冯丽来源：《科技风》2017年第01期摘要：本文主要就低压供配电线路故障电弧检测方法展开了相关的分析与探讨，首先对低压供配电线路予以了简要介绍，而后就针对出现故障机械损伤、绝缘老化、电缆质量问题等相关原因以及电力电缆故障分类进行了深入探讨，基于对设备故障的分析提出了一些针对性的处理措施。

最终希望借助于本文的研究工作能够引起更为广泛的讨论与交流，为相关的部门及技术改进提供一些参考信息。

关键词：低压；供配电；线路故障；电弧检测在开展低压供配电线路故障检测的过程中存在有大量的问题隐患，而这也是促进相关检测手段能够得以持续进步的重要原因。

下文将重点就针对相关的低压供配电线路故障电弧检测方法展开具体的分析与探讨。

每一类完全不同的检测手段均存在自身的独特优势，据此我们便可依据其优势特性，针对不同的现象情况选取相应的检测方式。

在开展线路故障电弧检测工作之时，应当借助于有关技术手段来确保检测结果的精确无误。

一、低压供配电线路在低压供配电线路之中，导体由于外部绝缘的老化及接触不良、断裂等情况均有可能会导致电弧故障的出现。

同负载之间串联起来，线路的电流通常会相较于电弧故障未出现时更小，不会导致微型断路器动作的出现；在相线和中性线间的并联电弧故障尽管会导致线路电流扩大，然而依然是一种间歇性的故障问题。

电弧放电所产生出的巨大能量是导致电气诱发火灾的重要因素，就电弧保护装置开展相关的牙就工作是目前低压电器的主要发展方向之一。

在被保护线路出现电弧故障之后，电弧会在经过零点位置之时发生“零休”情况，在此情况出现期间会导致高频分量的发生，借此可作为是否出现了电弧故障的判断依据。

二、故障原因及分类（一）故障原因1.机械损伤在人工打桩之时未上报区域单位获得许可、机械挖掘导致的人为性失误等均会发生断线故障问题。

在敷设线路之后未注明电缆标志牌而遭受严重的外力影响，同样也会造成电缆发生断裂情况。

在实地调查后发现，出现这一种情况的原因大多都出现在线路故障中。

直流电器讲座第一讲低压直流空气电弧研究进展综述
李兴文;吴艺红;陈思磊;尹健宁
【期刊名称】《电器与能效管理技术》
【年(卷),期】2017(000)015
【摘要】随着直流配电系统的发展,低压直流空气电弧开断和故障电弧检测成为低压电器领域的研究热点之一。

综述了国内外近期在直流电弧磁流体动力学仿真、直流电弧对电极的烧蚀作用、直流故障电弧检测、基于栅片电压测量的电弧开断特性试验等方面的研究进展,为相关产品的研发提供一定的参考。

【总页数】8页(P67-74)
【作者】李兴文;吴艺红;陈思磊;尹健宁
【作者单位】西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049
【正文语种】中文
【中图分类】TM561
【相关文献】
1.直流电器讲座第二讲考虑弹跳的直流接触器动态特性计算方法研究 [J], 杨文英;刘兰香;贾楠;翟国富
2.直流电器讲座第四讲低压直流塑壳断路器的应用 [J], 顾惠民;
3.电器专题讲座：第一讲直流线路的分合过程分析 [J], 王士和;刁志范
4.电器数值分析讲座：第十一讲直流接触器触头电场和... [J], 孟庆龙;唐荣成
5.第一讲低压直流空气电弧研究进展综述 [J], 李兴文;吴艺红;陈思磊;尹健宁
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AFCI（AFDD）故障电弧断路器（探测器）田新疆 高级工程师 2013年 6月7日2013-6-81电弧故障断路器（AFCI）是一种能够侦测故 障电弧并及时切断电源防止起火的电气线路保护 装置。

美国国家标准(ANSI)，于1999年２月26日起草 并执行第一版本的UL1699电弧故障断路器的标准； 于2002年７月15日通过了修订版并被批准为 ANSI/UL 1699-2002，第二版为2006年４月７日执 行的ANSI/UL 1699-2008。

从2002年开始在美国家 庭强制执行。

Outbreak of a fire due to serial arcs据美国消费产品安全委员会统计报道，在美国每 年有超过332,000起家庭火灾发生，20%以上的火灾 是因用电系统的原因而导致的，用电系统火灾导致 每年接近400人死亡，2,200多人受伤及10亿多美金 的损失。

在配电网路中，传统的断路器虽可以起到 短路保护和过载保护，漏电断路器还兼有漏电保护 功能，但对于引发火灾的故障电弧，断路器起不到 保护作用。

从20世纪末期到21世纪初，美国GE、EATON，德国 Siemens、法国Schneider等电器公司相继推出故障电 弧断路器产品Arc-Fault Circuit Interrupters（以 下简称AFCI），其检测精度、分断性能等综合技术性 能逐渐提高。

为了保障人们的生命和财产，1999年美 国国家电气标准委员会（National Electrical Code ）经过两次商讨后采纳了美国国家防火协会提出的变 更内容，要求：卧室内所有125V的分支电路，单相 15A和20A输出接口都应该安装通过UL检测的AFCI来对 整个分支电路提供保护，同时要求自2002年1月1日起 执行。

目前，国内市场上出现的类似产品，主要是 用于配套出口空调等电器使用的插头、插座产品； 用于支路/馈路、输出回路的故障电弧断路器产品 在国内还未出现，国内主要的低压电器厂商也在密 切关注AFCI产品的动向。

故障电弧探测器防止电气火灾和爆炸为了防止电气火灾和爆炸，首先应当了解电气火灾和爆炸的原因。

电气线路、电动机、油浸电力变压器、开关设备、电灯、电热设备等不同电气设备，由于其结构、运行各有其特点，引发火灾和爆炸的危险性和原因也各不相同。

但总的来看，除设备缺陷、安装不当等设计和施工方面的原因外，在运行中，电流的热量和电流的火花或电弧是引发火灾和爆炸的直接原因，需要安装故障电弧探测器。

一、危险温度危险温度是电气设备过热造成的，而电气设备过热主要是由电流的热量造成的。

导体的电阻虽然很小，但其电阻总是客观存在的。

因此，电流通过导体时要消耗一定的电能。

电气设备运行时总要发热的。

但是，正确设计、正确施工、正确运行的电气设备，稳定运行时，即发热与散热平衡时，其最高温度和最高温升(即最高温度与周围环境温度之差)都不会超过某一允许范围。

这就是说，电气设备正常的发热是允许的。

但当电气设备的正常运行遭到破坏时，发热量增加，温度升高，在一定条件下可以引起火灾。

引起电气设备过度发热的不正常运行大体包括以下几种情况。

1、短路发生短路时，线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍，而产生的热量与电流的平方成正比，使得温度急剧上升。

当温度达到可燃物的自燃点，即引起燃烧，从而可以导致火灾。

由于电气设备的绝缘老化变质，或受到高温、潮湿或腐蚀的作用而失去绝缘能力，即可能引起短路事故。

例如把绝缘导线直接缠绕、钩挂在铁钉或其他金属导体物件上时，因为长时间的磨损腐蚀，很容易破坏导线的绝缘层从而造成短路。

由于在设备的安装检修过程中，操作不当或工作疏忽，可能使电气设备的绝缘受到机械损伤、接线和操作错误而形成短路。

相线与零线直接或通过机械设备金属部分短路时，会产生更大的短路电流而加大危险性。

由于雷击等过电压的作用，电气设备的绝缘可能被击穿而造成短路。

小动物、生长的植物侵人电气设备内部，导电性粉尘、纤维进人电气设备内部沉积，或电气设备受潮等都可能造成短路。

电弧检测原理电弧检测原理1. 介绍电弧是一种在电气设备中常见的现象，它是由电流在断开或接通电路时产生的气体放电引起的。

电弧不仅会导致设备的损坏，还可能引发火灾和电击等安全风险。

准确地检测和及时处理电弧是电气设备保护的重要任务之一。

本文将介绍电弧检测的原理以及其在电气设备保护中的应用。

2. 电弧检测原理电弧检测的基本原理是通过测量电弧的存在及其特性来判断是否发生了电弧故障。

电弧通常具有明显的特征，例如高温、发光和瞬间的电流或电压变化。

根据这些特性，可以采取以下方法进行电弧检测：2.1 瞬态电流检测法该方法通过测量电弧产生的瞬态电流脉冲来检测电弧故障。

电弧通常会引起电流的突变，产生一个瞬时的电流脉冲。

这种方法的优点是检测速度快、响应灵敏，适用于较大功率电气设备。

然而，由于电弧的特性可能随着环境条件的不同而有所变化，因此使用该方法进行电弧检测时需要进行定制化配置。

2.2 光谱分析法该方法通过测量电弧产生的光谱信号来检测电弧故障。

电弧通常会在各个波段产生特定的辐射光谱。

通过分析电弧辐射的光谱特征，可以确定电弧发生的位置、类型和强度。

这种方法的优点是可以实时监测电弧的状态，并且对环境条件的影响较小。

然而，由于光谱分析需要较高的技术要求和设备成本，因此在实际应用中相对较少使用。

2.3 气体检测法该方法通过检测电弧故障产生的气体释放来判断电弧的发生。

电弧故障通常会产生气体，例如氢气、氧气、二氧化碳等。

通过测量环境中这些气体的浓度变化，可以确定是否发生了电弧故障。

这种方法的优点是简单易行、成本较低，因此在许多电气设备中被广泛使用。

然而，这种方法对于小型电弧故障的检测可能不太敏感，因此通常与其他方法结合使用。

3. 应用场景电弧检测在许多电气设备保护中起着重要作用。

下面将介绍一些常见的应用场景：3.1 电力变电站电力变电站是电能传输和分配的重要节点，对电弧的检测要求非常高。

电力变电站通常会配备专用的电弧检测装置，用于实时监测电气设备中的电弧故障，并及时采取相应的措施，以确保设备和工作人员的安全。

浅谈故障电弧检测技术在电气火灾监控中的应用王巍*黄武杰（北京习羽杰创科技发展有限公司，北京 100070）摘要：文章从故障电弧引起的火灾入手，介绍了AFCI产品功能及相关检测标准UL1699，并结合电气火灾监控系统的特点，探讨了电气火灾监控中故障电弧检测装置应具有的功能。

关键词：故障电弧；AFCI；电气火灾监控系统The Application of Arc-fault Detection for Electric FirePreventionWang Wei Huang Wu Jie(Beijing Xiyu Jiechuang Technology Development Co.,Ltd.,Beijing,100070)Abstract: The paper introduces the electric fire caused by arc-fault , main function of AFCI and the relative knowledge about UL1699.The basic function of a arc-fault detection device used in the alarm and control system for electric fire is also introduced.Key Words: Arc-fault；AFCI；Alarm and control system for electric fire1.引言随着我国社会的进步和城市化进程的不断加快，电能的生产和使用量也在逐年递增，已经成为我国最主要的能源。

但是，伴随电气化进程的加快，电气火灾隐患日益突出，重、特大电气火灾事故也时有发生。

据公安部消防局火灾数据统计显示：2007年电气火灾事故占到火灾总数的28.8%，2008年电气火灾事故占到火灾总数的30.1%，由此可见，电气火灾已经成为各种火灾的主要灾害源，且有逐年增高的趋势。