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故障电弧探测器和灭弧式短路保护器的区别
来源:浙江智途物联网技术有限公司 发布日期:2019-01-12 浏览量:

本文详解介绍了什么是故障电弧探测器,首先介绍了故障电弧探测器和灭弧式短路保护器的区别,其次阐述了故障电弧探测器产生背景及原因,最后介绍了HS-E 系列故障电弧探测器,具体的跟随小编来了解一下。

  故障电弧探测器和灭弧式短路保护器的区别

  故障电弧探测器是电气火灾监控系统最新的产品,国家标准GB14287.4-2014,已于2015年6月1日正式实施。该产品是通过检测线路中因线路老化、绝缘皮破损引起的并联故障电弧和因线路接触不良等情况引起的串联故障电弧,提前预警,及时通知用户检修这些电气隐患,来达到对电气火灾的预防性防护。

  故障电弧,俗称就是电火花,中心温度极高,发生时有金属喷溅物,极易引起火灾。并联电弧发生时,火线和零线并未直接接触,只是因为绝缘皮老化失去绝缘特性或绝缘皮破损,但火线和零线的距离又离的非常近,电流击穿火线和零线之间的空气,在火线和零线之间放电打火。

  串联电弧发生主要是因为接触不良或者导线断裂,这是发生在一根相线中的情况,在一根相线的断裂处或接触不良处空气被击穿而发生放电打火。以上故障电弧发生时,线路中的电流变化很小,断路器和灭弧式短路保护器都无法检测到,目前只能通过故障电弧探测器才能探测到。故障电弧探测器最先进和最核心的技术在于,能够有效的区分好弧(电器正常工作时产生的电弧)和故障电弧,做到不误动作,不拒动作。经过专家分析,这种非接触性的故障电弧(电火花),是导致如今电气火灾高发的主要原因。

  灭弧式短路保护器,灭弧式是定语,短路保护器是主语,其实质上就是针对金属性短路的一个保护。说到这里有人会问,那它和断路器有区别吗?有区别。断路器主要保护金属性短路、过载和漏电,而灭弧式短路保护器只针对金属性短路这一种故障进行保护(尽管其宣称也能保护过载,其实它对过载本身并不保护,只是过载到一定程度,线路发热融化导致火线和零线粘连在一起造成金属性短路,所以还是对金属性短路进行保护)。但灭弧式短路保护器在金属性短路这一单个保护功能上却有与断路器不同的地方。

  断路器在金属性短路时会立即跳闸,切断电源,但同时也会伴随短路电火花产生,经专家分析,因为金属性短路发生火灾的概率还是比较低的,因为在一般环境中,短路产生时,今天市场上合格的断路器都能迅速跳闸,但如果周围环境配合极好,如果短路点周围就是易燃物或者易燃易爆气体的存在时,还是可能引起火灾的。灭弧式短路保护器的不同点在于,当金属性短路发生时,其切断电源的速度远远快于断路器,甚至在大的短路电火花产生之前就切断电源了,这也是灭弧式三个字的来源。所以,所谓灭弧,只是“灭”金属性短路时发生的电火花,从功能上看是和空气开关/断路器重复的,只是动作比空气开关/断路器更快,早于大的短路电火花产生前切断电源。和故障电弧探测器探测的故障电弧完全是两码事。

  但根据最新GB50016-2015《建筑设计防火规范》中要求:电气火灾探测器只能用于电气火灾预警,不能干扰主回路供电。也就是说只能报警不能切断电源。所以灭弧式短路保护器只适用于特殊高危场所,不宜普遍应用于电气火灾监控场所。

  综上,故障电弧探测器和灭弧式短路保护器以及断路器的功能区别直观比较如下表:

  

  故障电弧探测器产生背景及原因

  一、故障电弧探测器的产生背景

  1、故障电弧探测的必要性

  电气火灾监控系统的基本组成包括:电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器。该系统能够对被保护线路中的电流、剩余电流、温度进行监视,并及时发现电气火灾隐患,预防电气火灾发生。但许多严重的火灾事故仅仅是由线路中低于额定电流或预期短路电流的故障电弧引起的。这些危险的电弧可能发生在设计不合理或者老化的供电线路、电器插头以及家用电器的电源线、内部线束或零部件绝缘。当故障电弧发生时,线路上的漏电、过流和短路等保护装置,可能无法检测到或者无法迅速动作切断电源,极易引发火灾。

  2、故障电弧最主要的危害是引发火灾

  故障电弧的最主要危害是引发火灾,当故障电弧产生时,其中心温度高达3000℃~4000℃,并且伴有金属熔化物喷溅出来。故障电弧产生的高温高热,极易引燃线路绝缘层导致线路起火,如果在故障点附近存在有可燃物时,也极易引燃可燃物而导致火灾的发生。

  3、电气火灾监控系统无法监测的几类故障电弧

  1)接地故障电弧

  在电气线路短路起火中,接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间的故障电弧火灾。这首先是因为接地故障发生的几率远大于带电导体间短路的几率。

  由于接地性故障电弧发生时,电流波形会发生畸变且故障电弧电流时有时无,导致剩余电流式探测器无法准确可靠地检测到该类故障。

  2)串联故障电弧

  电气连接点在电气连通、机械强度和保护措施三方面都是最薄弱或最易出现故障的环节,会直接导致电弧或发热,进而引起电气火灾。

  当线路中发生串联故障电弧时,线路中的剩余电流不发生变化,导致电气火灾监控系统无法对该类故障电弧进行监控。

  ⑶ 带电导体间的并联故障电弧

  电气线路的两线芯相互接触而短路时,线芯未焊死而融化成团,两熔化金属团收缩脱离时可能建立电弧。

  在并联电弧建立初期,由于电弧具有很大的阻抗和电压降,限制了故障电流,线路上的断路器无法及时可靠动作并切断电源,从而使电弧持续存在。

  

  二、故障电弧探测器

  1. 概述

  故障电弧探测器是从电气火灾的起因入手,将电流波形特征值检测技术应用到故障电弧探测领域,结合国内电力行业的特点,具有高可靠性高、稳定性强、方便用户使用和维护的特点。该探测装置的广泛应用将弥补目前市场上电气火灾监控系统产品的技术缺陷,产品通过对电气线路的实时检测,能够区分每一相线上的正常操作电弧和故障电弧,消除电气火灾隐患探测的盲区,该产品广泛适用于家庭、民用建筑、工厂、网吧、仓储、学校等建筑的火灾预警系统。

  2.故障电弧探测器功能

  • 精准判断每一相线上的正常电弧和故障电弧

  • 具有标准RS485接口,可与消防控制室的监控设备进行通讯,实现远程监控

  • 故障电弧发生时,将故障点的位置信息传送至监控设备,定位故障的区域

  • 检测到故障电弧时,自身发出声光报警信号,并同时向监控设备发出报警信号

  • 具有功能试验按键,模拟发出大于11个半周期的故障电弧,对装置性能的进行测试

  3、符合标准

  • GB14287-2011《电气火灾监控系统 第4部分:故障电弧探测器》;

  本标准依据GB/T1.1-2009《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写规则》起草。

  本标准由中华人民共和国公安部提出,由全国消防标准化技术委员会火灾探测和报警分技术委员会归口。

  本部分负责起草单位:公安部沈阳消防科学研究所。

  • 中国建筑标准设计研究院编制的《电气火灾监控系统》国家建筑标准设计参考图集;

  • 国家标准GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》增加的故障电弧式电气火灾监控探测器的相关规定;

  4、应用场所

  • 现代大体量建筑、公共集聚场所建筑和一类高层建筑;

  • 商场、体育馆、礼堂、影剧院、大型医院、学校;

  • 电信楼、财贸金融楼、大型办公楼、展览馆、高级酒店;地铁设施、火车站、汽车站、隧道、大型企业厂房等建筑。

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