故障电弧探测装置实现专项方案.docx

目录TOC\o"1-4"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc"一、引言PAGEREF_Toc\h3HYPERLINK\l"_Toc"二、产品概述PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"2.1现有电气火灾监控系统组成PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"2.2现有电气火灾监控系统不足PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"2.3故障电弧检测技术开始被重视PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"2.4国家标准加紧出台PAGEREF_Toc\h4HYPERLINK\l"_Toc"2.5家和物联在电气火灾监控领域现实状况PAGEREF_Toc\h5HYPERLINK\l"_Toc"三、故障电弧分析PAGEREF_Toc\h6HYPERLINK\l"_Toc"3.1故障电弧起因PAGEREF_Toc\h6HYPERLINK\l"_Toc"3.2电弧基础性质PAGEREF_Toc\h6HYPERLINK\l"_Toc"四、故障电弧检测原理PAGEREF_Toc\h13HYPERLINK\l"_Toc"4.1故障电弧试验设备PAGEREF_Toc\h13HYPERLINK\l"_Toc"4.2故障电弧数据库建立PAGEREF_Toc\h14HYPERLINK\l"_Toc"4.3硬件设计PAGEREF_Toc\h15HYPERLINK\l"_Toc"4.4软件设计PAGEREF_Toc\h15引言在中国经济高速发展过程中，火灾频繁发生给社会和公共安全造成了极大危害，据国家权威部门统计，中国每全部有30%以上火灾是由电气火灾引发，其中1-10月份全国共发生火灾11万起，其中电气引发火灾共33385起，占总数30.3%。在数量和危害程度上占据其它火灾之首。电气火灾，对人身及财产造成了巨大损失。电弧故障是造成电气火灾关键原因之一，而传统断路器只能保护剩下电流、过流和短路情况，而很多严重火灾事故往往是由低于额定电流故障电弧引发。所以，对故障电弧起因及监控探测进行研究含有十分关键意义。本文关键对故障电弧探测装置工作原理,故障电弧检测硬件和软件技术实现进行了叙述。二、产品概述2.1现有电气火灾监控系统组成电气火灾监控系统基础组成包含：电气火灾监控设备、剩下电流式电气火灾监控探测器和测温式电气火灾监控探测器；该系统能够对被保护线路中电流、剩下电流、温度进行监视，并立即发觉电气火灾隐患，预防电气火灾发生。电气火灾监控系统集监视、报警、控制、集中管理和一体，监控探测器通常挂接在总线上支路上，接收主控制器命令，并传送全部信息；主控制器处理接收来数据，监控被探测电气线路单相、三相电流，剩下电流，温度等参数改变。当参数异常时，剩下电流互感器、温度传感器等终端检测元件对信息进行采集，并送到监控探测器里，超出设定值时即发出报警信号，同时输送到监控设备中，经深入识别判定，当确定可能会发生火灾时，监控设备发出火灾报警信号，报警指示灯亮，发出报警音响，并在液晶显示器上显示报警信息。2.2现有电气火灾监控系统不足很多严重火灾事故是由线路中低于额定电流或预期短路电流故障电弧引发。这些危险电弧可能发生在设计不合理或老化供电线路上、电器插头和家用电器电源线，内部线束或零部件绝缘上。当故障电弧发生时，线路上漏电、过流和短路等保护装置，可能无法检测到故障电弧或无法快速动作切断电源，极易引发怒灾。2.3故障电弧检测技术开始被重视故障电弧检测技术，最初被中国研究院所和厂家所认知，多是经过AFCI（故障电弧断路器）和UL1699标准。然而美国电网和中国电网实际情况却相差很多，不管从电压，频率，配电系统结构等方面全部有所不一样，照搬UL1699标准肯定无法适应中国实际情况。近些年来，中国研究院所和厂家，投入了大量人力物力，在故障电弧引发怒灾机理，故障电弧模拟仿真，故障电弧检测方法，故障电弧试验平台，故障电弧检测产品实际工程应用等方面，全部做了大量研究和尝试，为故障电弧检测技术在中国发展和应用奠定了坚实基础。2.4国家标准加紧出台12月，在全国消防标准化技术委员会第六分技术委员会会议上，完成了对GB14287.4《电气火灾监控系统第4部分：故障电弧探测装置》征求意见稿讨论。国家标准加紧出台，势必对故障电弧检测技术在电气防火领域中推广和应用起到主动促进作用，国家标准实施更可大幅度降低由故障电弧造成电气火灾发生数量和几率。三、故障电弧分析当两电极间电场强度足够大,极间自由电子运动能量撞击空气中中性分子或原子并足以使其游离