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故障电弧的主要危害是引发火灾,当故障电弧产生时,其中心温度高达3000℃~4000℃,并且伴有金属熔化物喷溅出来。故障电弧产生的高温高热,极易引燃线路绝缘层导致线路起火,如果在故障点附近存在有可燃物时,也极易引燃可燃物而导致火灾的发生。
1.3故障电弧的预防与
对预防故障电弧的产生,目前没有相对有效可靠的方法。究其原因,故障电弧大多是由设备老化、线路绝缘层破损及连接松动等因素所引起的。这些隐患一般藏于设备外壳、墙体或敷管桥架内,肉眼不易察觉,定期检修成本;而如连接松动等现象又具有随机性,因此无法做到有效的预防。
那无法预防故障电弧的产生,我们就对故障电弧束手无策了吗?显然是否定的。
根据故障电弧的产生原理可以发现一个特点:故障电弧的持续时间长。利用这个特性,就可对故障电弧进行,在故障电弧发生之后,及时切断电源或报警,以达到消除故障电弧隐患的目的。
2.故障电弧探测器
2.1故障电弧探测器的历史发展
由于故障电弧所造成的危害,早在上世纪30年代,国外,特别是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,ArcFaultCircuitInterrupt)的UL1699标准以来,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,的促进了国内对于故障电弧装置的研究发展,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部署。
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故障电弧探测器的特点:
1、带漏电保护功能,提高了用电安全的可靠性。
2、对电磁机构进行技术改进,在材料和工艺上以及电子线路进行处理,避免了以前电磁铁长时间工作发热、大大降低了电磁铁的工作温度,从而提高了使用寿命。
3、适用于各种类型的负载,稳定性高。
4、故障电弧断路器额定工作电流可达63A。
5、采用的单片机为系统设计,实现数字化控制。
6、适用于电磁式脱扣机构,提高了过流保护的精度。
7、发生电弧故障时,内部进行多重判断,当所有特征都吻合后,才会进行脱扣动作。