巴中故障电弧保护器功能

1、故障电弧探测器为什么对电弧灵敏
??大家都知道在电路传输过程中难免会出现电弧的现象，而电弧产生过程中发出的大量热，如果电弧连续频繁的出现很*就引起火灾，因此必须有一款设备能连续监控频繁的电弧现象，这个就是故障电弧探测器。故障电弧探测器之所以对电弧敏感，因为它的工作原理和其他控保设备不同，电弧探测器监控的是整个电路的波形，某区域产生电弧之后会对相对应控波形造成影响，如果发生连续的电弧现象会引起波形的连续不正常，就可以判断此区域发生了故障电弧，进而根据之前设定进行报警或其他操作。
2、故障电弧探测装置的实际使用?
生活中电能输送线路虽然防护等级很高，但是也难免要经受高温、低温、外力挤压的影响，而这些因素都可以加剧线路绝缘层老化受损，进而增加故障电弧产生的几率。因此故障电弧探测器在实际中的应用量还是比较大的，由于只用来检测故障电弧，所以设备体型不大，安装也相对简单，一般直接从线路供电即可。
3、应用意义
电能设备的大量应用，导致因电器引发的火灾的数量逐年上升，故障电弧探测装置能够在电弧出现时进行警报，让管理人员**时间内发现火灾隐患，大大降低了火灾发生的可能。可以这么认为，电弧探测器是完善控保电路功能的一款不可缺少的设备，尤其是在老旧的供电系统中故障电弧探测装置作用更不可忽视

JTL-A-AF?故障电弧探测器是对低压配电系统（400V）引起的火灾、人身触电、系统故障、L/N线对地线、L线对N线等发生的故障电弧或者电设备接触不良进行监控报警。故障电弧会产生电火花直接引燃物体然后产生火灾。下面来介绍下故障电弧探测器的三种检测方法：

1、通过电流进行检测


故障电弧探测器中对电弧进行检测较简单的方法，是通过电弧发生时的电流幅值和电流的波形斜率的特性来进行判断。不过这种仅仅通过时域来进行判断在一定程度有局限性，可能造成判断的失误。


2、通过频域分析信号进行检测


通过频域的角度进行分析和判断电流心脏电压的信号，这种分析方式比时域的分析更加简单方便，而且在物理上表现的更为直观。对故障电弧的判断也会比较精确。可是如果信号的频率和采样的频率不一致的时候，就会产生频谱的泄露和栅栏的效应，使计算得出的结果失去准确，从而影响到电弧的检测。


3、通过小波变更来进行检测


小波的变换对于时域还有频域能够同时产生良好的局部变化特性。而且对信号有良好的适应性。从而使大部分的信号都能够原始数据中提取出来。这种方法主要是利用了小波变换中对故障电弧的电流信号产生的分析，不仅能够反映电流的信号产生的突变，还可以检测到这种突变产生的大小。通过对于这些信息的研究分析，能够进一步的增加对电弧准确性的判断。?

名称：故障电弧探测器
品牌：金特莱,dh-a

产品简介：


故障电弧探测器是对低压配电系统（400V）引起的火灾、人身触电、系统故障、L/N线对地线、L线对N线等发生的故障电弧或者电设备接触不良进行监控报警。故障电弧会产生电火花直接引燃物体然后产生火灾。?故障电弧探测器依据国家标准GB14287.4-2014、GB50045-95（2014版）、GB13955-2014，同时参考国际电工标准呢IEC62020，IEC60755、IEC60364。


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故障电弧探测器应用范围：住宅交流低压配电系统、工业的交流低压配电系统、医院交流低压配电系统、商业交流低压配电系统


产品特点?：
●?L、N线穿透本设备
●?使用32位高速处理器
●?开关量一路IO输出\一路IO输入
●?使用OLED显示屏幕（低功耗、高亮度）
●?CAN总线标准工业协议
●?导轨安装，自动固定，免螺丝固定
●?体积小省空间灵活安装


●?使用*创的算法（提高误报率）





产品功能：
●?实时显示电流、电压值、故障电弧数量?
●?故障电弧次数报警值（针对不同的应用场所在国标内设置）
●?参数可远程设置?
●?手动自检、设置功能?
●?设置好地址后自动对接故障电弧探测器?

1.什么是nb-iot故障电弧探测器？

??nb-iot故障电弧探测器是传统的故障电弧探测器的升级产品，它内置nb-iot模块，能够把信息传送给无线数据接收装置，然后信息经过计算分析之后传给云平台，zui后传给装载APP或者其它客户端的负责人。
??故障电弧探测器是对低压配电系统（400V）引起的火灾、人身触电、系统故障、L/N线对地线、L线对N线等发生的故障电弧或者电设备接触不良进行监控报警。但是，这款传统的产品仍然存在一个不好的缺点，那就是当报警声响起时，需要由专人前去查看数据，这些数据无法进行实时传输和分析。但是，nb-iot故障电弧探测器的出现解决了这个难题，当整套系统相连接时，不仅能实时传输电气线路中存在的故障数据，还能够经过大数据与云计算分析出这些数据波动的原因，及时解决问题。


2.nb-iot故障电弧探测器出现的意义？
??不管是任何技术产品，它初夏的固有益处就是节省劳动力。科技是为人所服务的，当人们能够更加便捷的去干某事的话，那么就能空出来更多的时间完成更多的任务。劳动力成本是一个企业发展不得不考虑的因素，nb-iot故障电弧探测器就能帮助企业降低相应的消防劳动力成本。当然，不仅如此。智慧城市就像是一张蛛网，智慧消防也位列其中，那么消防产品也要成为蛛网中的各个节点，当物联网全面铺展开来的时候，消防产品要顺应这个“蛛网”进行相应的信息数据传输，这也就要求了整座建筑或者整座城市的消防产品能够互联。而应用窄带物联网技术的nb-iot故障电弧探测器刚好能满足这个需求。
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?从互联网到物联网，社会正在跨入“互联网2.0时代”，消防产品也从互联网消防走向了物联网消防。这个过程几乎是和社会的发展非常的类似，这也给消防企业一些启示。那就是，产品的研发要与时代相结合。
符合标准


GB14287-2011《电气火灾监控系统?*4部分：故障电弧探测装置》；


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


本标准由*人民共和国公安部提出，由全国消防标准化技术**火灾探测和报警分技术**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；


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。

1内部故障电弧及其危害

1.1故障电弧产生的原因


开关柜内部故障电弧产生的原因很多，但一般可总结归纳为以下5种[3]：


(1)?绝缘故障的因素


主要包括使用的绝缘材料爬距不足、材质缺陷，年久失修、强磁场电场引起的绝缘老化等都可能造成绝缘故障。


(2)?回路不良的因素


主要包括连接处接头截面过小、紧固螺栓松动、接触面腐蚀及触头接触不良等缺陷，在过流时*引起发热、起火进而导致相间、对地击穿短路等。


(3)?外物进入的因素


主要包括小动物等的误闯误入，维修人员在工作后将工具遗漏在柜内等。


(4)?人为操作的因素


主要包括操作人员走错间隔、误操作、对工作区域未接地和未验电等。


(5)?系统方面的因素


主要包括系统增容、改变接地方式、大量应用电缆、保护及自控装置配置不当以及系统谐振过电压的存在等。


1.2故障电弧的危害


当开关柜的某个部位或隔室产生故障电弧后，故障电弧首先在中心导体和壳体间燃烧，而在内部磁场电磁力的作用下，电弧通常是不稳定的，会在电磁力的作用下沿中心导体做圆周方向或径向转动，使柜内电弧温度快速上升，并加热周围的空气致其膨胀，并产生巨大的压力，使开关柜内外产生强大的压力差，将导致柜门被炸开、内部不牢固的部件飞出。


开关柜内部故障电弧燃烧所产生的能量可高达几十兆，甚至几百兆，它与故障电流的平方及电弧燃烧的持续时间成正比。在燃烧持续时间**过100ms后，所释放的能量开始急剧增加并呈指数级上升，引起包括弧光、弧声、热量及压力等效应。接着这些故障效应对开关设备的电缆、铜排以及钢材造成严重损坏。同时高温高压气体伴随电弧效应所产生炽热的金属和非金属材料颗粒将由柜内逸出，随时可能造成人身伤害，甚至引起火灾[3]。可见，开关柜内部故障电弧的危害性非常大。


2故障电弧的保护与检测技术


2.1传统的保护方案


据有关统计资料表明，如果在35ms内切除故障，损坏程度比较轻，检查绝缘没有问题后便可继续投入使用；在100ms内切除故障，有较小的损坏，只需进行简单的清理、检测及维修后便可继续投入运行；但**过500ms后切除故障，就会造成部分设备严重损坏，甚至人员伤亡，需要更换损坏的设备才能够投入运行[4]。可见，开关柜故障的切除时间是关键性指标，与危害程度呈正相关的关系，故障切除保护系统的设计要求满足低于100ms的硬性指标，才能达到满意的效果。


传统的故障电弧保护方案有[2]：变压器后备过流保护，国内应用较广泛的保护方案，但其保护跳闸时间长达1.2～2.0s，远不能满足需求；馈线过流保护闭锁变压器后备保护，保护动作时间一般为300～400ms，有一定程度的缩短但也不能满足100ms切除故障的要求；采用环流原理的高阻抗母线差动保护，动作时间可控制在35～60ms，可满足，但成本高，应用局限性大，难推广。因此，能够快速实现动作保护的故障电弧检测技术及其保护装置应运而生。


2.2现代检测技术


故障电弧的现代检测技术主要是通过传感器检测弧光、弧声、电压电流、压力等电量和非电量信号，并对检测到的信号进行分析或与相应的设定值进行比较，判断出是否产生故障电弧，从而提供适当的预防保护措施，避免电弧灾害的发生。归纳起来，现代电弧检测技术主要有以下几种：


(1)?弧光检测技术[3,5]


通过检测开关柜内部故障发生时所发出的电弧光来判断故障并切断电流。弧光保护系统主要由光纤探头、弧光信号检测单元、故障分析处理单元等组成，而弧光是电弧较明显且变化较快的特征物理量，因此该系统具有**高速的动作性能，是比较理想的解决方案。文献[5]通过对一系列多种光源的研究后，确定了开关柜内部故障电弧弧光的特征，研发了一种实用的分布式多点内部故障电弧保护装置。


(2)?弧声检测技术[6,7]


利用故障电弧伴生的放电声的特征频率，建立故障电弧弧声预测预警机制，将故障电弧消灭在萌芽阶段。文献[7]据此提出基于三层小波包解的频带能量特征弧声识别算法，构建了基于DSP的弧声早期预警系统，并通过实验验证了该系统的可靠性。


(3)?电流检测技术[1,8]


故障电弧发生时，回路中的电流会发生明显的变化，通过分析电流波形突变的特征来实现对故障电弧的判断。文献[1]提出了利用积分、均方根运算、小波和频谱分析提取表征电弧电流突变信息的特征信息，再用突变理论建立低压开关柜内部故障电弧判别的模型，通过特征量信息融合判断故障电弧的情况；


(4)?压力检测技术[2]


当开关柜内产生故障电弧时，电能就会转换为大量的热能，使柜内周围的空气温度异常升高，进而使柜内部的压力增大，对柜体产生冲击力。??
随着电能的普遍使用，每年因电器引发的火灾数量也逐年上涨，据统计如今已经占到火灾原因的1/3，位于所有火灾原因的**。如何能够及时发现和控制火灾，在火灾未发生或者刚发生之时有效的进行预警和处理，这个研究方向在实际应用中显得很有意义。


在之前的讲解中相信大家对控制保护开关已经有所了解：当电路中发生短路情况电流**过某一阈值，设备就会自动的进行相关设定处理，进而保护电路的安全使用。那么故障电弧探测装置又是用来干嘛的？它所在电路中又是怎样起到的保护作用的呢？




火灾的起火原因需要三点：温度，可燃物，助燃气体。在正常的工业生产和生活中，只要电能传输线路达到一定的温度就有可能引发火灾，而电弧恰恰就能营造高温，故障电弧探测装置就是针对电弧产生瞬时高温的情况准备的。当电能输送中出现绝缘层损坏、接触不良、雷击、机械外力等条件时，故障电弧出现的几率就大大上升，故障电弧探测器就是用来检测线路上故障电弧的发生，在导线绝缘层和周围可燃物尚未燃烧前发出报警信号，有效降低电气火灾发生的几率。


随着电器的普及和国家对电器安防的重视，近些年不断的更新了相关的国标，根据?GB50116—2013中*?9.1.3?条，电气火灾监控系统应根据建筑物的性质及电气火灾危险性设置，并应根据电气线路敷设和用电设备的具体情况，确定电气火灾监控探测器的形式和安装位置。故障电弧探测装置应设置在空间**?12?m?的空间场所，保护线路长度不宜大于100?m，应接入系统回路，安装在配电箱内。此外，如果是在无消防控制室且电气火灾监控探测器设置数量不**过?8?只时，可采用独立式电气火灾监控探测器。



1、精准判定


对于故障电弧探测器来说，如果能够精准判断每一个线路使用电量的情况就可以保证电弧的正常性。如果电弧出现了故障，也能够及时予以回馈。故障电弧探测器就有这样的功能，它可以监控到每一个线路，如果这些线路出现了异常就会及时的做出反应，让人们知道需要进行检修。


2、远程控制


故障电弧探测器的接口是标准接口，可以和其他的消防监控设备实时的进行连接和通讯，对于工作人员来说，这样就可以更好地观察电弧的使用情况，从源头上杜绝电弧导致的电气火灾。


3、及时反馈


当故障电弧探测器检测到有故障点的时候，装置就会及时的将这些相关的信息反馈到监控的设备上，故障的具体位置和区域这些信息也会及时的做*，这样能够帮助工作人员更快的进行维护。


4、声光报警


当故障电弧探测器检测到出现故障的电火之后就会发出声光报警，可以让工作人员**时间就发现故障，并进行处理。正是由于故障电弧探测器有这样的特性，所以不管什么时候出现了问题，管理者都可以及时解决，保证用电安全


5、自我检测


故障电弧探测器不仅可以检测电弧的故障点，还会进行自我的检测，如果探测器本身出现了问题也会及时报警，这样可以保证整个电路监控系统的正常作业，让人们的生活用电变得更加安全。在生活当中，为了能够让故障电弧探测器更加正常的作业，我们一定要及时对他进行维护和检修，只有这样才能够保证他正常的作业，维护我们的生命财产安全。