电气火灾无线远程故障电弧探测器的研究

发表时间:2021/8/10   来源:《中国电力企业管理》2021年4月   作者:吴建杰
[导读] 无线远程故障电弧探测器,可以检测故障电弧是否存在,并且数据传输采用无线传输的方式,通过声音以及灯光进行报警提示工作人员检测到故障电弧。减少线路的铺设,防止火灾事故的发生。

广东电网有限责任公司东莞供电局  吴建杰   广东东莞 523000

摘要:无线远程故障电弧探测器,可以检测故障电弧是否存在,并且数据传输采用无线传输的方式,通过声音以及灯光进行报警提示工作人员检测到故障电弧。减少线路的铺设,防止火灾事故的发生。
关键词:电气火灾,无线远程,故障电弧探测器装置
        引言
        电气火灾事故中的80%都是由故障电弧引起的,温度、可燃物、空气三者是火灾的三要素,而电弧的存在恰恰给燃烧提供了充足的温度,一碰上可燃物,火灾即发。然而,目前的故障电弧探测器在传输检测数据时大多是采用有线式传输,铺线复杂,影响维修检修,同时由于线路过多,若故障电弧产生了较高的温度,使得火灾更加容易的出现。如何有效检测电气火灾的原因,降低电气火灾事故的发生率及造成的生命财产损失,成为当今社会安全用电的研究重点。
        1.无线远程故障电弧探测器的技术原理
        它的设计原理是正常工作产生电弧( 工作电弧) 与故障产生电弧(故障电弧)均可产生电流信号或电流波形。故障电弧具有非周期性或非重复性波形特点。电弧故障电气火灾探测器可通过持续监控电路的电压、电流波形,通过使用检测电路来区分正常与异常电弧状态。一旦检测到异常的电弧状态,探测器就会发出报警信号,降低发生火灾的可能性。
        无线远程故障电弧探测器,通过电弧检测单元对采集到的电力回路里电流变化特性进行比对判断,并将检测信息传输到控制单元中,控制单元将检测信息通过无线传输单元传输出去,供外部工作人员进行在线监测,若电弧检测单元检测到电力回路当中存在故障电弧,则控制单元控制报警单元报警以提示工作人员进行及时的处理,同时外部工作人员也可以在线的接收到无线传输单元传输的信息,方便及时处理故障电弧,通过无线的形式进行数据传输,减少了线路的铺设,同时对故障电弧进行检测,防止火灾事故的发生。
        2.故障电弧探测器的关键技术
        检测是否存在故障电弧的电弧检测单元、处理检测信息的控制单元、报警的报警单元以及将检测信息以无线形式传输出去的无线传输单元,电弧检测单元对电力回路中的电流变化特性进行比对判断,并将检测信息传输到控制单元,控制单元根据检测信息控制报警单元进行报警,控制单元将检测信息通过无线传输单元进行传输。



        3 故障电弧式电气火灾监控探测器的重要性
        3.1 故障电弧式电气火灾监控探测器的保护特性
        传统的熔断器和空气断路器不能满足故障电弧检测的要求,这是因为断路器主要是以检测短路和过载电流为目的,故障电弧具备在很小电流的情况下( 一般大于0.5A) 就引发火灾的可能性。对于小电流并伴随着有故障电弧发生的情况,因电流值达不到保护装置热保护的动作电流值,故保护装置不会动作,对于大电流并伴随有故障电弧发生的情况,因燃弧持续的时间短,不足以使传统断路器保护动作,从而引发电气火灾。通常,故障电弧探测器主要是采用检测电压、电流频域和时域的特征来识别故障电弧,保护动作受电流的大小影响较小,其特性有别于传统断路器。
        3.2 故障电弧式电气火灾监控探测器的作用及意义
        在低压配电终端线路中最常见的有 3 类故障电弧: 串联故障电弧、并联故障电弧、接地故障电弧。串联故障电弧是由于一根导体发生机械断裂、接头处松开或插头接触不好等产生,其故障电弧与负载是串联的。并联故障电弧是一种短路电弧故障,故障电弧往往是与负载并联的。并联电弧电流决定于绝缘损坏程度和线路阻抗的大小,并且往往是间隙性的故障。因而,一般的过电流和剩余电流保护装置是不能检测串联和并联电弧故障的。接地故障电弧发生于带电导线接地或因绝缘损坏与接地金属导体接触的情况。故障电弧电流的大小与接地电阻大小有关,一般的电气保护装置有时会检测不到故障,而故障电弧探测器具备识别上述 3类故障电弧的能力,因此通过广泛推广故障电弧式电气火灾监控探测器,可以很好地预防故障电弧引发的电气火灾。故障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,覆盖了可能发生电气火灾的绝大数部位。同时故障电弧式火灾监控探测器作为一种新型的电气火灾探测装置,可以有效地对短路性电弧故障和接触不良故障进行防控,兼有故障报警和保护两种功能,其电弧故障保护功能是其他保护电器不可替代的,也是目前电气火灾监控系统中探测技术的重要补充。故障电弧探测器将在电气火灾防护中发挥巨大的作用。
        4.结语
        综上所述,一种无线远程故障电弧探测器可以检测故障电弧是否存在,并且数据传输采用无线传输的方式,通过声音以及灯光进行报警提示工作人员检测到故障电弧。减少线路的铺设,防止火灾事故的发生。故障电弧探测器完善了电气火灾监控系统的监测内容,对导致电气火灾发生的重要故障因素进行了补充,保障了供电系统的可靠性。
参考文献:
1.邬洲雄,故障电弧探测装置的研究及发展趋势
2.张天福, 浅谈故障电弧式电气火灾监控探测器在电气防火中的作用
项目支撑:本论文来源于广东电网有限责任公司职工技术创新项目;项目名称:一种无线远程故障电弧探测器;项目编号031900KK52200085:

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