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电弧故障探测器的发展历史

由于故障电弧所造成的巨大危害,早在上世纪30年代,国外,特别是欧美等发达国家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、电磁辐射和压力等物理现象,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,相关专家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,Arc Fault Circuit Interrupt)的UL1699标准以来,极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,极大的促进了国内对于故障电弧监控装置的研究发展,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监控部署。

故障电弧探测器的一般应用

GB14287.4的规定,故障电弧探测器适用于工业与民用10kW及以下的电气线路中。

GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》中9.2.4条规定:“具有探测线路故障电弧功能的电气火灾监控探测器,其保护的线路长度不宜大于100米。”GB50116-2013条文说明中关于9.2.4条规定的说明:“探测线路故障电弧功能的电气火灾监控探测器与保护对象的线路长度决定了探测器是否可靠探测到故障电弧,因此做本条规定。”

GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》中12.4.6条规定:“电气线路应设置电气火灾监控探测器,照明线路上应设置具有探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器。”GB50116-2013条文说明中关于12.4.6条规定的部分说明:“照明线路故障引起的火灾占电气火灾的10%左右,此类建筑的顶部较高,发生火灾不容易被发现,也没法在其上面设置其他探测器,只有设置具有探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器,才能保证对照明线路故障引起的火灾的有效探测”。

由以上国家标准条文的规定及要求,当前的故障电弧探测器的一般应用在线路长度小于100米的照明线路中。但随着故障电弧探测技术的不断实践、发展,其应用场合将会不断的扩大,包括各类动力线路、家庭配电线路、公共设施供电线路等都是未来的应用对象。

故障电弧探测器的未来发展方向

总的来说,国外在电弧性电气火灾检测技术方面已经日趋成熟,且相关产品面向市场多年,但是其检测装置的误报率仍然限制着产品的推广和普及。国内在电弧性电气火灾检测技术方面的研究还不是很成熟,一些公司推出的相关产品还有待市场检验,因此电弧性电气火灾检测技术的发展还有很大的空间。

电弧性电气火灾检测技术的研究旨在通过开发一款能够有效防范电弧性电气火灾的检测装置,来降低电气火灾的发生。那么其检测的准确性、可靠性、实时性就显得十分重要,未来的产品应以此三方面做更深入的研究与提高。

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