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安科瑞故障电弧探测器在建筑电气的设计与应用

更新时间:2022-10-19点击次数:73次
安科瑞故障电弧探测器在建筑电气的设计与应用
任运业
安科瑞电气股份有限公司  上海嘉定
【摘要】: 电气设备是建筑中的一部分,具有重要的作用和意义,在应用过程中不仅能够提升建筑本身实用性能,而且可为消费者提供更加优质的生活环境。但设备一旦在运行过程中出现故障,不仅会影响居民正常生活,还会产生安全隐患,威胁人身安全。因此对设备电弧进行保障显得极为重要。本文主要对建筑电气故障电弧保护设计进行分析探究,阐述电弧保护基本原理。
【关键词】:建筑电气;故障电弧探测器
1 引言
随着中国经济和科学技术的迅速发展,城市建设越来越快,进入城市的人口越来越多,城市建设逐渐向高密集型、智能化方向发展,现代大体量建筑、公众集聚场所建筑和一类高层建筑越来越多,随之而来的火灾隐患也在大大增加。电气设备在使用过程可能因自身故障引发安全事件,从而造成难以估量的后果。究其原因发现,设备设计、制造、 安装以及后期使用维护、电气设备故障、线路老化等均是导致安全事件出现的主要因素。基于此,一定要对电气设备使用给予足够重视,为内部电弧增添相应保护设施,以免电气设备功能受到影响。
2故障电弧相关标准
为了减少电气火灾的发生,特别是对末端负载的故障电弧进行检测,我国针对故障电弧检测出台了一系列的标准和政策。
《故障电弧探测器》GB14287.4-2014
由上述国标要求可知:故障电弧主要针对的是末端负载,负载功率在10KW以下。
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013
9.1.6 电气火灾监控系统的设置不应影响供电系统的正常工作,不宜自动切断供电电源。
9.2.4 具有探测线路故障电弧功能的电气火灾监控探测器,其保护线路长度不宜大于100m
12.4.6 电气线路应设置电气火灾监控探测器,照明线路上应设置具有探测故障电弧功能
的电气火灾监控探测器。
12.4.6条文说明 高度大于12m的空间场所较大的隐患就是电气火灾,因此设置电气火灾监控系统。照明线路故障引起的火灾占电气火灾的10%左右,此类建筑的顶部较高,发火灾在不容易被发现,也没法在其上面设置其他探测器,只有设置具有探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器,才能保证对照明线路故障引起的火灾的有效探测。
由上述国标要求可知:故障电弧主要针对的是末端的照明回路,且检测回路长度不超过100米。
3故障电弧产生原因及危害
故障电弧是指由于电气线路或设备中绝缘老化破损、电气连接松动、空气潮湿、电压电流急剧升高等原因引起空气击穿所导致的气体游离放电现象。故障电弧发生时,其中心温度可高达3000 ℃左右,并伴随有金属喷溅物,足以引燃任何可燃物,引发电气火灾,对人民群众的生命财产安全造成危害。
①电弧的分类
电弧分为好弧与坏弧,好弧是指电路正常时产生的火花,例如,插头脱离插座时生成的电弧会快速熄灭,并不会对设备造成负面影响,这类电弧不会威胁设备以及使用人员生命安全。坏弧主要是因线路老化、空气潮湿、短路等因素所导致。根据电弧出现时电流大小不同,可将电弧细分为大电弧及小电弧;若将故障出现位置作为划分标准,又可分为串联电弧故障、并联电弧故障等。
②故障电弧探测器检测原理
探测器通过对电路中电弧电流的检测、处理、分析,判 别故障电弧是否发生及持续,决定是否需要分断电路及发出警报。探测器采用智能微控制器(MCU)作为控制中枢,对电流互感器线圈采集到的微弱电流信号进行实时波形处理,分析波形特点, 并与存储的电弧故障波形数据库进行比较、判别,确认电弧故障是否发生。 通常,探测器需具备如下特性: 其一,准确的电弧电流检测功能(mA 级)。其二,快速的电弧 波形分析能力(ms 级)。其三,准确的故障波形特征库,并有一定“学习"功能,能准确判断不同负载下的串联或并联电弧故 障。其四,可靠的动作特性,发生串、并联电弧故障时快速分 断电路,电路正常工作时不误动作,进而保障供电连续。
4安科瑞一站式保护方案
在末端电箱设置故障电弧探测器
系统组网图如下:
故障电弧可以对接AcrelEMS企业微电网能效管理平台,具备强大的数据接收、处理、存储、访问能力,平台融合了电力监控、电能统计、电气安全等功能,互联互通,高效互动。
5 结束语
伴随时代发展变化以及社会进步,电气设备已经成为现代建筑的一部分,是决定建筑安全性、实用效果的关键因素。但设备在运行过程中偶尔会出现一些故障,在影响居民日常生活的同时可能会造成难以估量的后果,这种情况之所以出现主要是因电弧的产生。由此可见,对其进行深入研究分析并设计电弧保护具有极为重要的意义与作用,能够有效降低故障出现概率,延长周期,减少故障维修时投入的资金成本,具有极为显著的经济效益。
参考文献
[1].李莹莹.建筑电气故障电弧保护设计分析.中国科技投资
[2].安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版
[3].GB 14287.4-2014 故障电弧探测器[S].
[4].GB 50116-2013 火灾自动报警系统设计规范[S].



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