安科瑞 陳聰

【摘要】： 電氣設備(bèi)是(shì)建(jiàn)築(zhù)中很重(zhòng)要的一(yī)部分(fēn)，具有較(jiào)為重(zhòng)要(yào)的作(zuò)用(yòng)和(hé)意(yì)義，在應用過程中不僅能夠(gòu)提升建(jiàn)築本(běn)身(shēn)實(shí)用性能，而(ér)且(qiě)可為(wéi)消(xiāo)費(fèi)者(zhě)提供(gōng)更加(jiā)優(yōu)良的生活環境(jìng)。但設備一(yī)旦在運行(háng)過(guò)程中(zhōng)出(chū)現故障，不僅(jǐn)會(huì)影響居(jū)民正(zhèng)常(cháng)生(shēng)活，還會產生(shēng)安(ān)全(quán)隱患，威脅人(rén)身安(ān)全。因此對(duì)設備電(diàn)弧(hú)進(jìn)行保(bǎo)障(zhàng)顯(xiǎn)得(dé)較(jiào)為重要(yào)。本文(wén)主(zhǔ)要對(duì)建築電氣故障電弧(hú)保護設(shè)計(jì)進行分析(xī)探(tàn)究，闡(chǎn)述(shù)電弧(hú)保護基(jī)本原理。

【關(guān)鍵詞(cí)】：建(jiàn)築電氣；故障(zhàng)電(diàn)弧(hú)探測(cè)器(qì)

1 引言

隨(suí)著(zhuó)中國(guó)經濟(jì)和(hé)科學(xué)技(jì)術的(dí)迅速發展(zhǎn)，城市建(jiàn)設越來越(yuè)快，進入(rù)城(chéng)市的人口越來越(yuè)多(duō)，城(chéng)市建設逐(zhú)漸(jiàn)向高(gāo)密(mì)集(jí)型
，智(zhì)能化方(fāng)向(xiàng)發(fā)展，現代大(dà)體(tǐ)量建(jiàn)築
，公眾(zhòng)集聚(jù)場(cháng)所建(jiàn)築(zhù)和(hé)一類(lèi)高層建築(zhù)越來(lái)越多，隨(suí)之(zhī)而(ér)來(lái)的火(huǒ)災(zāi)隱患也在大(dà)大(dà)增加。電氣設(shè)備在使用過(guò)程可能因自(zì)身故障(zhàng)引(yǐn)發安全(quán)事(shì)件(jiàn)，從而造(zào)成難以估(gū)量的(dí)後果(guǒ)。究(jiū)其原(yuán)因發現(xiàn)，設備設計
，製(zhì)造(zào)
， 安裝以及後(hòu)期(qī)使用(yòng)維(wéi)護
，電氣(qì)設備故障(zhàng)
，綫(xiàn)路老化等(děng)均(jūn)是導(dǎo)致安全(quán)事件出現(xiàn)的主要因(yīn)素。基於(yú)此(cǐ)，一定(dìng)要對電氣(qì)設備(bèi)使(shǐ)用給予(yú)足夠重(zhòng)視(shì)，為(wéi)內(nèi)部電(diàn)弧(hú)增添(tiān)相應保(bǎo)護設(shè)施，以(yǐ)免電(diàn)氣(qì)設備功(gōng)能受(shòu)到影響(xiǎng)。

2 故障電弧(hú)相關標準

為了減(jiǎn)少電氣火災(zāi)的發生，特(tè)別(bié)是對末端負載(zǎi)的故(gù)障電(diàn)弧進(jìn)行檢測，我國(guó)針對(duì)故障(zhàng)電弧檢(jiǎn)測(cè)出(chū)台了一係(xì)列的(dí)標準(zhǔn)和政策。

l 《故障(zhàng)電(diàn)弧(hú)探測器》GB14287.4-2014

由(yóu)上(shàng)述國標(biāo)要(yào)求可知(zhī)：故(gù)障(zhàng)電弧(hú)主(zhǔ)要針對的是(shì)末端負(fù)載(zǎi)，負(fù)載(zǎi)功率在10KW以下(xià)。

l 《火災自動(dòng)報(bào)警係(xì)統設(shè)計(jì)規範(fàn)》GB50116-2013

9.1.6 電(diàn)氣(qì)火災(zāi)監(jiān)控(kòng)係統的設(shè)置(zhì)不應(yīng)影(yǐng)響供(gōng)電係(xì)統的正常工作，不宜自動切斷供(gōng)電電源(yuán)。

9.2.4 具(jù)有(yǒu)探(tàn)測綫路(lù)故(gù)障(zhàng)電弧(hú)功能的電(diàn)氣(qì)火(huǒ)災監(jiān)控(kòng)探測器，其(qí)保(bǎo)護綫路(lù)長(cháng)度不(bù)宜(yí)大(dà)於100m

12.4.6 電氣(qì)綫(xiàn)路應設置(zhì)電(diàn)氣(qì)火災監(jiān)控探(tàn)測(cè)器，照明綫(xiàn)路上(shàng)應(yīng)設置具有探測故障電弧(hú)功能(néng)

的電氣(qì)火(huǒ)災監控探(tàn)測器(qì)。

12.4.6條(tiáo)文(wén)說明(míng) 高(gāo)度大於12m的(dí)空間場所較(jiào)大(dà)的隱患(huàn)就是(shì)電氣火災，因此設置(zhì)電氣火災(zāi)監控係(xì)統(tǒng)。照明綫路(lù)故障(zhàng)引起的(dí)火災占(zhān)電氣火(huǒ)災的10％左右，此類(lèi)建(jiàn)築的頂(dǐng)部較(jiào)高(gāo)，發(fā)火(huǒ)災在(zài)不(bù)容易(yì)被發現，也(yě)沒法在其上(shàng)麵設置(zhì)其他探測器(qì)，隻有設(shè)置具有(yǒu)探測(cè)故障(zhàng)電弧功(gōng)能的電(diàn)氣火(huǒ)災監控探測(cè)器，才能保證對照明(míng)綫路故障引(yǐn)起的(dí)火災的合理探(tàn)測(cè)。

由上述(shù)國標要(yào)求可知：故(gù)障電(diàn)弧(hú)主(zhǔ)要針(zhēn)對(duì)的是末(mò)端(duān)的照明回(huí)路，且(qiě)檢測(cè)回路長度不超過100米(mǐ)。

3 故障(zhàng)電(diàn)弧(hú)產生原因及危害

故障(zhàng)電弧(hú)是(shì)指(zhǐ)由於電氣綫路或設(shè)備(bèi)中(zhōng)絕(jué)緣老(lǎo)化(huà)破損
，電氣(qì)連接鬆(sōng)動
，空氣(qì)潮(cháo)濕(shī)
，電壓(yā)電(diàn)流(liú)急(jí)劇升高(gāo)等原(yuán)因(yīn)引(yǐn)起空氣擊穿所(suǒ)導致的氣體遊(yóu)離放(fàng)電(diàn)現(xiàn)象。故(gù)障電(diàn)弧發生(shēng)時，其(qí)中心溫度可高達(dá)3000 ℃左(zuǒ)右(yòu)，並(bìng)伴隨有金(jīn)屬(shǔ)噴濺(jiàn)物，足(zú)以引燃任(rèn)何可(kě)燃(rán)物，引(yǐn)發電氣(qì)火(huǒ)災，對(duì)人(rén)民群(qún)眾的(dí)生(shēng)命(mìng)財(cái)產安全造成危害。

①電弧(hú)的(dí)分(fēn)類

電弧(hú)分為(wéi)好弧(hú)與(yǔ)壞弧(hú)，好(hǎo)弧是指電路正(zhèng)常(cháng)時(shí)產(chǎn)生的火(huǒ)花，例(lì)如，插(chā)頭(tóu)脫離(lí)插(chā)座(zuò)時(shí)生成(chéng)的(dí)電弧會快(kuài)速(sù)熄(xī)滅，並(bìng)不會對設備造成負麵(miàn)影(yǐng)響(xiǎng)，這(zhè)類(lèi)電弧不(bù)會(huì)威脅設備以及使用人員(yuán)生命安全。壞弧(hú)主(zhǔ)要(yào)是因(yīn)綫(xiàn)路(lù)老化
，空(kōng)氣潮濕(shī)
，短(duǎn)路等因(yīn)素(sù)所(suǒ)導(dǎo)致。根(gēn)據電弧出現時電(diàn)流大小不同(tóng)，可將電(diàn)弧(hú)細(xì)分為(wéi)大(dà)電弧及小電弧；若將故障出現(xiàn)位置作為(wéi)劃分標準(zhǔn)，又(yòu)可分(fēn)為串(chuàn)聯(lián)電弧(hú)故障
，並(bìng)聯電弧(hú)故障(zhàng)等(děng)。

②故(gù)障(zhàng)電弧(hú)探(tàn)測器(qì)檢(jiǎn)測(cè)原(yuán)理(lǐ)

探測(cè)器通過對電路中電(diàn)弧(hú)電流的檢(jiǎn)測
，處(chǔ)理(lǐ)
，分析(xī)，判 別故(gù)障電弧(hú)是(shì)否(fǒu)發(fā)生(shēng)及(jí)持續，決定是否需(xū)要分(fēn)斷(duàn)電路(lù)及發出警(jǐng)報。探測器采(cǎi)用(yòng)智(zhì)能微(wēi)控製器(qì)(MCU)作為(wéi)控製中心，對電流互感器綫(xiàn)圈采集到(dào)的微弱(ruò)電(diàn)流信號進(jìn)行實時波形處理(lǐ)，分析波(bō)形特點(diǎn)， 並與存儲的(dí)電弧故障波(bō)形數據(jù)庫進行比(bǐ)較
，判別(bié)，確認電(diàn)弧故障(zhàng)是否發生。 通常，探測(cè)器(qì)需(xū)具(jù)備(bèi)如下(xià)特性： 其(qí)一，準(zhǔn)確(què)的電弧電流檢測功(gōng)能(néng)（毫安 級）。其二(èr)，快速的電弧 波(bō)形(xíng)分析(xī)能力(lì)（ms 級(jí)）。其三，準(zhǔn)確的故障波形特(tè)征(zhēng)庫(kù)，並有(yǒu)一定(dìng)“學習”功能，能準(zhǔn)確判(pàn)斷(duàn)不同負載下(xià)的(dí)串(chuàn)聯或並聯電弧故(gù) 障(zhàng)。其四，可靠的(dí)動作(zuò)特性(xìng)，發生串
，並(bìng)聯電弧故障時(shí)快速(sù)分(fēn) 斷(duàn)電路，電路正常(cháng)工作時(shí)不誤動作，進(jìn)而(ér)保障(zhàng)供電(diàn)連續。

4 安科(kē)瑞(ruì)一站式(shì)保護(hù)方案

在末端電(diàn)箱(xiāng)設置故障電弧探(tàn)測器

 係(xì)統(tǒng)組(zǔ)網圖如下：

故障電弧(hú)可以對(duì)接(jiē)AcrelEMS企(qǐ)業微電(diàn)網(wǎng)能(néng)效管(guǎn)理平台(tái)，具(jù)備*的數據接收
，處理(lǐ)
，存儲(chǔ)
，訪問(wèn)能(néng)力，平台融(róng)入(rù)了(liǎo)電(diàn)力監控
，電能統計
，電(diàn)氣安全(quán)等功能，互聯互(hù)通，合理互(hù)動(dòng)。

5 結(jié)束語

伴隨時(shí)代發(fā)展變(biàn)化(huà)以及社會進步，電(diàn)氣(qì)設備已經(jīng)成為(wéi)現代建築不可少的(dí)一部(bù)分(fēn)，是決定建築安全(quán)性(xìng)
，實用效(xiào)果(guǒ)的關鍵(jiàn)因(yīn)素。但設(shè)備在運行(háng)過(guò)程中偶(ǒu)爾會(huì)出(chū)現一(yī)些故(gù)障，在影響(xiǎng)居(jū)民日常生(shēng)活的(dí)同(tóng)時可(kě)能會(huì)造成難以估量(liáng)的後(hòu)果(guǒ)，這(zhè)種情況之(zhī)所以(yǐ)出現(xiàn)主要(yào)是因電弧(hú)的(dí)產生。由(yóu)此(cǐ)可(kě)見(jiàn)，對其進行深入(rù)研究分析並(bìng)設(shè)計(jì)電弧保(bǎo)護具(jù)有(yǒu)較(jiào)為(wéi)重(zhòng)要的意義與作用，能夠合理降低(dī)故障(zhàng)出(chū)現(xiàn)概(gài)率(shuài)，延長(cháng)其生(shēng)命(mìng)周期，減(jiǎn)少故(gù)障維修(xiū)時投入的資(zī)金成(chéng)本，具有(yǒu)較(jiào)為顯(xiǎn)著(zhù)的(dí)經(jīng)濟效(xiào)益(yì)。

參考文(wén)獻

[1].李(lǐ)瑩瑩(yíng).建(jiàn)築(zhù)電氣(qì)故障(zhàng)電(diàn)弧(hú)保護設計(jì)分析.中國科技投資

[2].安(ān)科(kē)瑞(ruì)企業微(wēi)電網設(shè)計與應(yīng)用(yòng)手冊.2020.06版

[3].GB 14287.4-2014 故(gù)障電弧(hú)探(tàn)測器[S].

[4].GB 50116-2013 火災自動報(bào)警係(xì)統(tǒng)設計(jì)規(guī)範[S].