故障電弧探測器在建筑電氣的應(yīng)用

安科瑞 耿敏花

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，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產(chǎn)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(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)時電流大小不同，可將電弧細(xì)分為大電弧及小電弧；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。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(jìn)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(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)電弧故障時快速分 斷電路，電路正常工作時不誤動作，進(jìn)而保障供電連續(xù)。

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，平臺融入了電力監(jiān)控、電能統(tǒng)計、電氣安全等功能，互聯(lián)互通，合理互動。

伴隨時代發(fā)展變化以及社會進(jìn)步，電氣設(shè)備已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑的一部分，是決定建筑安全性、實用效果的關(guān)鍵因素。但設(shè)備在運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)計電弧保護(hù)具有較為重要的意義與作用，能夠合理降低故障出現(xiàn)概率，延長其生命周期，減少故障維修時投入的資金成本，具有較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。