摘要： 此文阐发了严重电气火灾数据而且连系目前国内前沿的电气火灾探测手艺，重点介绍了毛病电弧式电气火灾监控探测器在火灾预警系统中的重要感化，赐与了基于多种探测手艺的电气火灾监控系统的实现计划。
关键词：毛病电弧式电气火灾监控探测器; 测温式电气火灾监控探测器; 电气防火； 电气平安 b
0 引言
根据比来几年的火灾查询拜访统计成果展现，我们每年 30% 以上的火灾变乱是因为电气火灾间接招致的，所以有效地预防电气火灾关于保障人民生命和财富平安具有十分重要的意义。目前，我国正鼎力开展电气火灾监控系统来预防电气火灾。现阶段普遍利用的预警系统重点是对电气线路停止监控，监测配电线路的剩余电流和温度两类信号，在预防电气火灾发作方面获得了必然效果。但因为探测手段单一，新手艺妥帖利用力度小，监测范畴面小等原因，招致该办法仍有必然的局限性！为了更好地处理那一问题，通过对大量电气火灾的起火原因进一步阐发得知，电气起火的次要部位是电气线路和用电设备，次要是短路、接触不良、漏电、过载等毛病引起。因而那几类毛病都应做为我们下一阶段的防控重点，电气火灾监控系统也应具备应对那种毛病的预警才能。国内科研功效“毛病电弧式电气火灾监控探测器”对电气线路和用电设备接触不良、短路接地毛病所产生的电弧具有很高的识别才能。鼎力妥帖并利用那种新手艺将对我国的电气火灾预防具有重要的意义。
1.重特大电气火灾数据统计阐发
1.1电气火灾场合散布
电气火灾发作场合所占比例阐发如图1所示。由图1可见，工场发作电气火灾的比例较大， 贸易建筑次之，室第、宾馆、写字楼及其他场合所占比例约为10%。因而，应将工场、贸易建筑、室第做为电气火灾的重点防护对象。
王金晶，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，Email：952838119@电话.com，VX：acrelmoon
图 1 电气火灾发作场合比例
1.2电气火灾发作部位
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电气火灾发作部位所占比例阐发如图2所示。由图2可见，电气火灾可能发作于电气系统的电气线路、用电设备、电气设备及其他部位。电气线路年久老化、不标准施工等，随便招致电气火灾；用电设备招致的电气火灾所占比例次之。电气设备有公用的变电所、变电房，且一般有专人治理，火灾概率仅占10%。综上，电气火灾中的防护重点应集中在电气线路和用电设备两大部位，以电气线路的防护为主，以加强用电设备的平安利用、治理为辅，能够制止大部门的电气火灾。
图 2 电气火灾发作部位比例阐发
1.3电气火灾起火原因阐发
电气火灾的起火原因次要分为突发性毛病和渐变性毛病两种，起火原因所占比例如图3 所示。突发性毛病有短路和雷击，此中短路原因中相间短路毛病和金属接地性短路毛病各占 50% 。突发性毛病次要由配电系统处理(如空气断路器、漏电断路器等)，部门配电系统无法处置的突发性毛病，如电弧性短路毛病可由电气火灾监控系统做为辅助性监控手段，预防突变性毛病引发电气火灾。渐变性毛病有过热、接触不良、过负荷、电气毛病、漏电等。电气火灾监控系统应次要处理渐变性毛病，通过摘用多种探测手艺相共同的办法，对配电系统及用电设备停止全面监视，能很好地制止此类毛病，从而削减电气火灾的发作。
图 3 起火原因比例阐发
2. 预防电气火灾的关键探测手艺
2.1剩余电流式电气火灾监控探测器
图4, 剩余电流式电气火灾监控探测器
剩余电流为电气火灾发作的次要原因之一，剩余电流式电气火灾探测器通过监测配电回路的剩余电流来预防配电回路的接地性毛病，同时对配电线路和用电设备的绝缘停止监测，其次也为配电回路揣度一般泄放电流供给了参考根据。
剩余电流式电气火灾探测器能够对整个配电回路的泄露电流停止监测。凡是安插在一级或二级配电系统中，也可安插到三级配电系统，从而更准确地定位毛病部位，为接地毛病的排查工做供给便利。
2.2剩余电流式电气火灾监控探测器
图5 测温式电气火灾监控探测器
过热也是产生电气火灾的次要原因之一，测温式电气火灾探测器次要针对过热毛病停止防控。常用的测温式电气火灾探测器根据其探测区域可分为基于点式的测 温探测器( 如热电偶、铂电阻) ，基于线式的测温探测器( 如光纤感温、感温电缆) 和基于面式的测温探测器( 如红外热像仪) 。那些探测器通过监测配电系统中某一配电安装或用电设备( 配电柜、配电箱、配电线路毗连部位、用电设备等) 的温度改变超标时产生报警信号，从而到达预防电气火灾的目标。其特征是只对监测对象的某一点或部分范畴有效。
基于点式测温探测器一般安插在一级、二级配电柜或配电箱内的电缆和配电设备毗连处，用于监测电气接点处的温度改变; 也可安插于配电柜或配电箱的顶端，用于监测整个柜子的温度改变; 还可安插在系统中关键设备和关键线路易呈现过温的毛病点。
基于线式测温探测器一般安插在敷设线缆的桥架、地下电缆管道、竖井等处，用于对敷设线缆的温度停止监控。也可安插于大型的变配电设备、用电设备等易发作过热的部位，如变压器、电动机等。
基于面式测温探测器一般摘用红外测温手艺，其工做原理是: 一切温度高于零度的物体都在不断地向四周空间发射出红外辐射能量，物体红外能量辐射的大小及波长的散布与其外表的温度有着密切关系，因而通过对物体本身辐射红外能量的丈量就能得到其温度。红外热像仪就是由多个红外探测传感器构成的矩阵实现的。那类探测器一般价格较高，合适设置装备摆设在平安级别和可靠性要求很高的配电拆或用电设备傍边。
2.3热解粒子式电气火灾监控探测器
热解粒子式电气火灾监控探测器如图
热解粒子是物量受热时合成出的粒子，粒子是由可以以自在形态存在的较小物量构成。无论何种原因引起的电气火灾，都表现为导体发热。低压配电柜内发作电气毛病时次要的发热体是电线与庇护电器，在低压配电柜内发热合成出的粒子次要是烟粒子及气体粒子。探测器间接根据散射的情况做为火灾断定的根据，无法制止尘埃、水汽等原因引起的误报，即便加拆过滤器也无法有效制止。试验发现，当试验素材受热到达 150 ℃后，就会发出一种烧胶皮、烧塑料的难闻气息，次要是电线因过热烧焦绝缘外皮所散发的味道，气息的呈现以至早于烟粒子的析出。低压配电柜内发作电气毛病时次要的发热体是电线与庇护电器，发出难闻气息的也次要是电线的聚氯乙烯( PVC) 绝缘外皮及庇护电器的绝缘护套( ABS料) 。热解粒子式电气火灾监控探测器是在此根底上开发的新手艺，该手艺不单能够停止配电柜内电气火灾的早期探测，还能很好地处理配电柜内尘埃的骚乱问题。
热解粒子式电气火灾监控探测器一班配置于一级或二级的低压配电柜内、大型数据中心的收集机柜内、通信基站的重要通信设备机柜内等，填补了对配电设备监控的空白，有助于实现配电设备发作电气火灾的早期预警。
2.4毛病电弧式电气火灾监控探测器
毛病电弧式电气火灾监控探测器如图
短路和接触不良也是产生电气火灾的次要原因，大部门短路性毛病能够由配电系统功用处理，还有一部门短路性毛病表示为短路产生毛病电弧。现阶段的配电系统还存在必然的盲区，不克不及对此类毛病停止有效地监测与防护，次要原因是短路接触面或产生毛病电弧的线路阻抗限造了短路电流的大小，常使断路器达不到动做前提。那种毛病危害性十分大，以致配电线路的绝缘物量敏捷碳化起火，或因为部分高温引燃毛病点四周的易燃物量从而产生电气火灾。毛病电弧式电气火灾监控探测器是一种可以识别毛病电弧的电气火灾探测安装，便利接进现有电气火灾监控系统，能实时监测被监控线路或设备的电压、电流及毛病电弧数据，可在毛病电弧监测值超出报警阈值后立即发出报警信号。
3.毛病电弧式电气火灾监控探测器的重要性
3.1毛病电弧探测器的庇护特征
传统的熔断器和空气断路器不克不及称心毛病电弧检测的要求，那是因为断路器次要是以检测短路过载电流为目标，毛病电弧具备在很小电流的情状下( 一般大于 0． 5A) 就引发火灾的可能性。关于小电流并陪伴着有毛病电弧发作的情状，因电流值达不到庇护安装热庇护的动做电流值，故庇护安装不会动做，关于大电流并陪伴有毛病电弧发作的情状，因燃弧继续的时间短，不敷以传统断路器庇护动做，从而引发电气火灾。凡是，毛病电弧探测器次要是摘用检测电压、电流频域和时域的特征来识别毛病电弧，庇护动做受电流的大小影响较小，其特征有别于传统断路器。
断路器和毛病电弧探测器庇护特征 如图
3.2 毛病电弧探测器的感化和意义
在低压配电末端线路中常见的有 3 类毛病电弧: 串联毛病电弧、并联毛病电弧、接地毛病电弧。
串联毛病电弧：因为一根导体发作气械断裂、接头处松开或插头接触欠好等产生，其毛病电弧与负载是串联的。
并联毛病电弧：一种短路电弧毛病，毛病电弧往往是与负载并联的。
并联电弧电流：决定于绝缘损坏水平和线路阻抗的大小，而且往往是间隙性的毛病。
因而，一般的过电流和剩余电流庇护安装是不克不及检测串联和并联电弧毛病的。接地毛病电弧发作于带电导线接地或因绝缘损坏与接地金属导体接触的情状。毛病电弧电流的大小与接地电阻大小有关，一般的电气庇护安装有时会检测不到毛病，而毛病电弧探测器具备识别上述 3类毛病电弧的才能，因而通过普遍妥帖毛病电弧式电气火灾监控探测器，能够很好地预防毛病电弧引发的电气火灾。
毛病电弧探测器既可用于电气线路的监控，也可用于对用电设备的监控，笼盖了可能发作电气火灾的绝大数部位。同时毛病电弧式火灾监控探测器做为一种新型的电气火灾探测安装，能够有效地对短路性电弧毛病和接触不良毛病停止防控，兼有毛病报警和庇护两种功用，其电弧毛病庇护功用是其他庇护电器不成替代的，也是目前电气火灾监控系统中探测手艺的
重要填补。毛病电弧探测器将在电气火灾防护中发扬浩荡的感化。
毛病电弧探测手艺在国外很早就得到了普遍地妥帖和利用，而且获得了很好的电气火灾防控效果。典型的产物有毛病电弧断路器 AFCI，产物原则为 UL 1699《电弧毛病断路器》。该手艺在国内的利用目前还处于初始阶段。我国GB 14287． 4—2014 的正式发布有助于该项手艺快速妥帖并走向国内利用市场，进一步提拔我国电气火灾的防控程度。
4毛病电弧探测器安拆利用及重视事项
4.1毛病电弧探测器的安拆与利用
毛病电弧探测器一般安拆于配电线路的末端，或者是用电设备的供电端。次要庇护对象是配电线路和用电设备。凡是情状下定见安拆在末端用户配电箱的进户端，或者一些大功率用电设备的供电端。公共照明部门典型设置示例如图9-11所示。
公共照明部门典型设置示例如图9-11
毛病电弧式电气火灾监控探测器从属于电气火灾监控系统，其自己具备监控报警功用，同时也能称心接进现有电气火灾监控收集的要求。含有毛病电弧探测器的电气火灾监控收集示企图，如上面的图9所示。
4.2毛病电弧式电气火灾监控探测器的重视事项
毛病电弧式电气火灾探测器的根本探测原理是通过监测电气回路中电流和电压特征点的办法来区分毛病电弧和一般电弧，那就要求被监测线路中某一回路产生毛病电弧时的电流特征参数能被探测器区分，因而，安拆毛病电弧探测器的被庇护线路的分收应尽量少。电气火灾产生的初期一般是一个点，然后逐步扩展到面，毛病电弧探测器合适小范畴多点布设。当探测到毛病电弧发作时，发出报警的同时还可立即断开毛病点的供电电源，不影响其他用电设备。
王金晶，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，Email：952838119@电话.com，VX：acrelmoon
5.安科瑞毛病电弧探测器
5.1概述
毛病电弧探测器对接进线路中的毛病电弧（包罗毛病并联电弧、毛病串联电弧）停止有效的检测，当检测到线路中存在引起火灾的毛病电弧时，能够停止现场的声光报警，并将报警信息传输给电气火灾监控设备，以实现预警火灾发作的目标。
毛病电弧集中展现单位适用于工业与民用建筑中10KW及其以下的电气线路，其庇护线路长度不宜大于100米。产物遵照国标GB 14287.4-2014。
5.2 利用场所
适用于病院、养老院、学校、贸易建筑、宾馆、工场、库房、藏书楼、办公室、家庭室第、以及娱乐场合等等范畴。
5.3 系统构造
5.4 系统功用
1）监控设备能领受多台探测器的剩余电流、温度信息，报警时发出声、光报警信号，同时设备上红色“报警”指示灯亮，展现屏指示报警部位及报警类型，笔录报警时间，声光报警不断连结，曲至按设备的“复位”按钮或触摸屏的“复位”按键长途对探测器实现复位。关于声音报警信号也能够利用触摸屏“消声”按键手动消弭。
( 2）当被监测回路报警时，掌握输出继电器闭合，用于掌握被庇护电路或其他设备，当报警消弭后，掌握输出继电器释放。
( 3）通信毛病报警：当监控设备与所接的任一台探测器之间发作通信毛病或探测器自己发作毛病时，监控画面中响应的探测器展现毛病提醒，同时设备上的黄色“毛病”指示灯亮，并发出毛病报警声音。电源毛病报警：当主电源或备用电源发作毛病时，监控设备也发出声光报警信号并展现毛病信息，可进进响应的界面查看详尽信息并可去除报警声响。
( 4）当发作剩余电流、超温报警或通信、电源毛病时，将报警部位、毛病信息、报警时间等信息存储在数据库中，当报警去除、肃清毛病时，同样予以笔录。汗青数据供给多种便当、快速的查询办法。
5.5 设置装备摆设计划介绍
6.完毕语
总之要使电气火灾监控系统有效地运行，则需要利用多种探测手艺监测可能引发电气火灾的毛病信息，同时应在易产生电气火灾的场合普遍布控; 电气线路、用电设备为电气火灾发作的重灾区，应做为重点监控对象加以庇护; 而因短路、接触不良、接地性等毛病产生的毛病电弧又是电气线路、毛病电弧式电气火灾监控探测器应得到积极、鼎力的妥帖，从而有效地减 少电气火灾的发作。
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做者
王金晶，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，Email：952838119@电话.com，VX：acrelmoon