安科瑞 Acrel-Tu1990
0引言
随着社会经济的迅速发展，火灾发生的频率也呈上升势头，给国家财产和人民的生命安全造成的损失与日俱增，据统计，我国每年超过30%的火灾由电气问题引起，因此预防电气火灾对保障安全至关重要。我国正在积极发展电气火灾监控系统，早前的预警系统主要监控电气线路的剩余电流和温度，取得了一定成效。但存在探测手段单一、技术应用不足等问题。进一步分析表明，短路、接触不良、漏电、过载是电气火灾的主要原因，应成为防控重点。
1重特大电气火灾数据统计分析
1．1电气火灾场所分布
电气火灾发生的场所分布比例分析如图1所示，我们可以清晰地看到，工厂是电气火灾发生比例高的场所，其次是商业建筑。住宅、宾馆、写字楼以及其他场所的电气火灾发生比例大约为10%。基于这些数据，我们应当将工厂、商业建筑和住宅视为电气火灾防护的重点区域。
图 1 电气火灾发生场所比例
1．2电气火灾发生部位
电气火灾发生部位所占比例的分析如图2所示，我们可以发现电气火灾可能发生在电气系统的电气线路、用电设备、电气设备以及其他相关区域等多个部位。电气线路由于年久失修或施工不规范，极易引发火灾；而由用电设备引起的火灾也占有相当的比例。相比之下，电气设备，如变电所和变电房，通常设有专业人员管理，因此火灾发生率相对较低，大约为10%。根据图2的分析，为了有效预防电气火灾，应将防护重点放在电气线路和用电设备上，尤其是加强电气线路的保护措施，并辅以提升用电设备的安全使用和管理，这样可以有效避免大部分电气火灾的发生。
图 2 电气火灾发生部位比例分析
1．3电气火灾起火原因分析
国家消防救援局公布的2023年1-10月份全国火灾形势报告显示，从火灾种类来看，在引起火灾事故的各类原因中，电气火灾仍然高居榜首，占火灾总数的29.1%。
电气火灾发生的原因是多种多样的，有的是电气线路、设备过负载或线路短路、接触不良以及雷击、静电等因素引起；有的是人为因素造成的，如违章操作、疏忽管理等。
从电气火灾管理的角度上看，电气设备质量不高、操作者的安全意识不强、电气设备和电气线路安装使用不当、保养不良是造成电气火灾的主要原因。
2预防电气火灾的关键探测技术
2．1剩余电流和测温电气火灾监控探测器
检测导线温度、电流、电压和漏电流的电气火灾探测器发生分为剩余电流式电气火灾探测器、测温式电气火灾探测和组合式电气火灾探测器。
剩余电流式电气火灾探测器通过不间断的监控配电回路中的剩余电流，有效预防接地性故障，同时监测配电线路及用电设备的绝缘状况并精准定位故障部位，为接地故障的排查提供便捷。Acrel-Tu1990
测温式电气火灾探测器主要预防过热引发的故障，通过实时监测配电系统内电缆或用电设备（如配电柜、配电箱、配电线路连接部位及用电设备等）的温度变化，当温度异常升高超出报警设定值时，会触发报警信号，以此预防电气火灾的发生。
组合式电气火灾探测器主要是检测线缆温度异常、短路、过载、过压、欠压及漏电，当保护线路中探测器参数超过报警设定值，能产生报警和控制信号，以便管理人员及时处理从而来消除电气隐患。
2.2故障电弧式火灾监控探测器
低压配电线路中常见的故障电弧分为三类：串联、并联和接地故障电弧。
1）串联故障电弧的产生，源于导体的机械断裂、接合部位的松动或插头接触不良等问题，当线路中发生串联故障电弧时，线路中的剩余电流不发生变化，导致电气火灾监控系统无法对该类故障电弧进行监控。
2）并联故障电弧属于短路电弧的一种，通常与负载形成并联连接。该电弧的电流大小受绝缘损坏程度及线路阻抗的影响，。因此，常规的过电流保护装置和剩余电流保护装置无法有效检测串联及并联电弧故障。
3）接地故障电弧通常发生在带电导线与接地体接触，或绝缘材料损坏导致与接地金属导体接触的情况下。故障电弧电流的强度与接地电阻的大小密切相关。
传统的电气保护装置有时无法检测到此类故障，而故障电弧式火灾探测器则具备识别这三种类型故障电弧的能力，同时还可以监控电气线路和用电设备的线缆温度异常、漏电及故障电弧。此外，故障电弧式火灾监控探测器能够有效地预防短路性电弧故障和接触不良故障，具备故障报警和保护双重功能。
3故障电弧式电气火灾监控探测器的重要性
3.1故障电弧探测的必要性
传统的熔断器与空气断路器在检测故障电弧方面存在局限性。这些断路器主要针对短路和过载电流的检测而设计，而故障电弧可能在电流极低的情况下（通常超过0.5安培）引发火灾。在电流较小且伴有故障电弧的情况下，由于电流值未达到保护装置的热保护动作阈值，保护装置不会作出相应的反应。而在电流较大且伴有故障电弧的情况下，由于电弧燃烧时间短暂，不足以触发传统断路器的保护动作，这可能导致电气火灾的发生。故障电弧探测器通常通过检测电压和电流的频域及时域特征来识别故障电弧，其保护动作受电流大小的影响较小，这与传统断路器的特性存在显著差异。
3.2故障电弧的危害
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。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。Acrel-Tu1990
4故障电弧式电气火灾监控探测器安装使用及注意事项
4.1故障电弧式电气火灾监控探测器的安装及使用
故障电弧式电气火灾监控探测器通常安装于配电线路的末端或用电设备的供电端，其主要保护对象为配电线路及用电设备。在常规情况下，推荐将其安装于终端用户配电箱的入户端或大功率用电设备的供电端。故障电弧式电气火灾探测器的电气接线图如图所示。
图 4 AAFD-DU 型故障电弧探测器典型接线图
故障电弧式电气火灾监控探测器隶属于电气火灾监控系统，其本身具备监控报警功能，同时也能满足接入现有电气火灾监控网络的要求。含有故障电弧探测器的电气火灾监控网络示意图如图所示。
4.2故障电弧式电气火灾监控探测器的注意事项
故障电弧式电气火灾探测器的基本探测原理是通过监测电气回路中电流和电压特征点的方法来区分故障电弧和正常电弧，这就要求被监测线路中某一回路产生故障电弧时的电流特征参数能被探测器区分，因此，安装故障电弧探测器的被保护线路的分支应尽量少。
故障电弧式电气火灾探测器的探测原理主要基于对电气回路中电流与电压特征点的监测，以此来辨识故障电弧与正常电弧。因此，为了确保探测器能够准确区分出故障电弧的电流特征参数，被保护线路的分支数量应尽可能减少。
电气火灾通常是从一个小点开始的，然后慢慢蔓延开来。故障电弧探测器适合在小范围内安装多个。一旦发现有故障电弧，它不仅能发出警报，还能迅速切断出问题的电源，这样就不会影响到其他电器的使用。
5结语
为了让电气火灾监控系统真正起作用，咱们得用各种探测技术来盯着那些可能引起电气火灾的故障信号，还得在容易发生电气火灾的地方多放点监控设备。电气线路和用电设备是电气火灾的高发区，得重点保护。短路、接触不良、接地问题这些故障产生的电弧，是导致电气线路和用电设备着火的主要原因，也是目前电气防火的一个薄弱环节。所以，咱们得大力推广故障电弧式电气火灾监控探测器，这样才能更有效地减少电气火灾的发生。
参考文献
［1］邬洲雄，刘汉宁，刘庆瑞．故障电弧探测装置的研究及发展趋势［J］．低压电器，2014(5):5-7
［2］余颖，顾伟国．电气火灾监控系统的应用［J］．现代建筑电气，2013(9):11-15
［3］李宁宁．低压配电柜电气火灾监控新技术研究［J］．建筑电气，2014(7):26-28
［4］安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版
标签：电气,探测器,线路,故障,电弧,火灾,防火 From： https://blog.csdn.net/Acreltzy/article/details/143672460