故障电弧探测器 无锡国产故障电弧探测器电话 安科瑞电气

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1.2故障电弧的分类 
    故障电弧根据产生的位置可分为3类，即串联型电弧、并联型电弧以及接地型电弧，如图1.1所示。
图1.1故障电弧分类示意图
    （1）串联型故障电弧 
    串联型电弧故障往往发生在一根导线上，由于导线破损、接触点松动等造成的，因为电弧相当于一个动态电阻，再和负载串联，其电弧电流往往小于额定电流，不会引起过流保护器动作，导致电弧持续存在。由于串联电弧电流相对较小，其释放的热量一般不直接导致火灾，但是当串联电弧持续存在会使导线绝缘层碳化分解，引发危害性更大的并联型电弧故障或是金属性接触短路。 
    （2）并联型故障电弧 
    并联型故障电弧发生在相线之间，例如当两相线绝缘层遭遇雷电等产生的瞬态过电压而击穿、因为长时间的被碳化在相线间形成碳化通路以及金属穿刺切割相线都会产生并联故障电弧。在线路阻抗较大的情况下，其电流幅值很难达到过流断路器的动作阈值，在此期间电弧将释放大量的热，其迸发的火花很容易点燃周围的，直接导致火灾发生。 
    （3）接地型故障电弧 
    配电系统中，接地型故障电弧引起的火灾远多于串并联型故障电弧引起的火灾，这是因为接地型故障电弧发生概率远大于串并联型故障电弧。例如，在电气线路施工中，线路的绝缘外皮在穿钢管拉电缆电线时，很容易因为摩擦导致其破损；又比如，线路对地的绝缘性能会长期受雷电或电源的过电压冲击而下降，这些都大大增加了接地故障电弧发生几率。其根本原因在于，配电线路导线间的绝缘水平往往高于线路对地的绝缘水平。 
    虽然接地型故障电弧导致火灾的危害，但是因为是相线与地之间的电弧故障，会产生剩余电流，漏电断路器对其有很好的防范作用。而传统断路器对串并联电弧故障引起的火灾难以防范，使得防范该类电气故障成为了国际消防领域需要突破的难点。

故障电弧
基本介绍
电弧是一种气体游离放电现象，也是一种等离子体。电弧中的电流从微观上看是电子及正离子在电场作用下移动的结果，其中电子的移动构成电流的主要部分。电弧的特点是温度很高，电流很小，持续时间短，一旦出现击穿点则会频繁出现。电弧产生时，会释放大量的热，有可能引燃周围的易燃易爆品，造成火灾甚至爆炸。[2]线路上的电弧可分为两种，一种是正常的操作弧，称“好弧”；另一种是故障电弧，称“坏弧”。“好弧”是指电机旋转（如电钻、吸尘器等）产生的电弧。当然，人们开关电器、插拔电器时产生的弧也属于“好弧”。“坏弧”即故障电弧，故障电弧的类型基本上可分两类：A类和B类。A类称串型电弧，B类称并型电弧，如图1所示，故障电弧类型A类（左）和B类（右）。

故障电弧 
    1.1什么是故障电弧 
    在了解故障电弧前，我们先要清楚什么是电弧？ 
    电弧在我们的生活工作中是很常见的，比如电焊时的焊条电弧、电气闸刀开关动作时的接触电弧和毛衣摩擦产生的静电电弧等。电弧的本质是：在外加电场的作用下，大量电子定向移动将空气击穿导致的气体游离放电，并伴随强烈的弧光放电现象，这就是我们看到的电弧。 
    在清楚什么是电弧后，我们根据电弧的产生机理，将电弧分为好弧和坏弧。 
    好弧即为正常电弧，是电气设备正常工作时产生的一种电弧，如上文举例的焊条电弧，对电气设备不产生影响。 
    坏弧就是故障电弧，主要是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的。故障电弧持续时间长，局部温度高，能够对电气设备产生很大影响，并且能引起火灾。在电气设备保护中，故障电弧的防护是重中之重。 
    另外需要注意的是，有些电弧产生的原因是一样的，但产生电弧时电气设备的工作阶段不同、电弧持续时间不同，对电弧判断是好弧还是坏弧也是有差异的。如当我们将用电设备的插头接入开关插座时产生的电弧，产生原因是插头和插座之间存在间隙，导致气体放电，但由于放电时间短暂，紧密接触之后设备正常工作，因此是正常电弧；但如果插头和插座接触不良产生电弧，原因也是插头和插座之间存在间隙，但电弧持续产生，导致设备异常工作，那这些电弧就变成了故障电弧。 
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故障电弧的预防与 
    对预防故障电弧的产生，目前没有相对有效可靠的方法。究其原因，故障电弧大多是由设备老化、线路绝缘层破损及连接松动等因素所引起的。这些隐患一般藏于设备外壳、墙体或敷管桥架内，肉眼不易察觉，定期检修成本巨大；而如连接松动等现象又具有随机性，因此无法做到有效的预防。 
    那无法预防故障电弧的产生，我们就对故障电弧束手无策了吗？显然是否定的。 
    根据故障电弧的产生原理可以发现一个特点：故障电弧的持续时间长。利用这个特性，就可对故障电弧进行，在故障电弧发生之后，及时切断电源或报警，以达到消除故障电弧隐患的目的。 
    2．故障电弧探测器 
    2.1故障电弧探测器的历史发展 
    由于故障电弧所造成的巨大危害，早在上世纪30年代，国外，特别是等发达通过建立电弧的数学模型对故障电弧的特性进行了不断深入的理论研究。到了上世纪90年代，一些科学家通过故障电弧点附近常常伴随着声、光、热、电磁和压力等物理现象，利用温度、声音、光敏及压力等传感器，制作了故障电弧检测系统，但这些系统主要用于防范低压开关柜中的故障电弧，对于配电线路中发生的故障电弧，由于其电流较小，物理现象微弱，而且燃弧位置难以预测，这些特点大大增加了低压配电线路中故障电弧检测的难度。 
    随着研究的深入，相关发现配电系统出现故障电弧时，线路中的电流、电压波形会相应变化，因此开始转向了对电弧电流、电压的检测技术的研究。经过十几年的发展，在电弧探测装置的开发方面也取得了较大的突破，特别是1999年美国率先颁布了用于规范AFCI产品(电弧故障断路器,ArcFaultCircuitInterrupt)的UL1699标准以来，大的推动了电弧故障检测技术的发展。 
    在我国，2014年国内标准GB14287.4《电气火灾监测系统第4部分：故障电弧探测器》、JB/T11681《电弧故障检测装置（AFDD）的一般要求》相继发布，大的促进了国内对于故障电弧装置的研究发展，加快了该类产品的市场推进步伐，完善了我国在电气防火领域的部署。 
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