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現代建築中電力裝置無處不在,電氣火災成了建築物火災的一大元兇!在眾多電氣火災中,電弧故障導致的火災佔有很大比例。
西方發達國家在故障電弧防治方面已經有了數十年的應用經驗,並在住宅、酒店、醫院等建築中廣泛應用,美德等國家甚至將電弧故障防護作為強制性應用!
我國在低壓配電系統末端迴路的電弧故障防護方面,在本世紀才逐漸發展起來,但應用範圍和數量有限。接下來,我們就來詳細瞭解一下國內電弧故障保護電器的應用場景和產品型別。
關鍵詞:電弧故障保護電器(AFDD),電弧故障探測器(AFD)、微型斷路器(MCB)、漏電保護斷路器(RCB0)
電弧故障有幾種型別?
電弧故障通常在末段線路的照明和插座迴路中較為常見,其故障型別主要有串聯電弧、相導體對中性導體的並聯電弧、相導體對接地導體的並聯電弧、對地故障電弧等幾種。
其中,對地故障電弧不能簡單地理解為接地故障而採用接地故障保護電器進行保護,對地故障電弧在產生機理和電弧本身的特性上與接地故障有著本質的不同,因此需要電弧故障保護電器的專門檢測迴路監測並作出保護跳閘判斷。
什麼是電弧故障保護電器?
電弧故障保護電器是一種透過內嵌的檢測系統時刻監視迴路中的故障電弧的電壓和電流波形,並與設定值進行比較,當符合要求的電壓電流波形超過動作值時,切斷故障迴路,在故障電弧引起火災之前熄滅故障電弧。
為什麼要設定電弧故障保護電器?
低壓配電系統中,末端插座和照明線路多為暗埋敷設, 其線路的絕緣層很容易在敷設穿線、裝修改造過程中受到損傷而失去絕緣保護功能;另外,末端線路的接點、接頭較多,而且均為隱蔽工程,導體間的距離很難保證,從而導致導體間接觸出現故障電弧的情況時有發生。
由於故障電弧的電阻較大,很小的電流就會在故障點產生足以使線路絕緣損壞失效的能量。因此,往往故障電流還沒有達到微型斷路器(MCB)或者漏電保護斷路器(RCB0)等保護電器的動作電流時,故障電弧點處就已經發生打火現象,引發電氣火災。從以上的分析可見,末段線路保護的MCB、RCB0等保護電器對電弧故障的保護無效。
從應用的需求和已有保護電器的功能現狀來看,一款用於故障電弧防治的保護電器的研製勢在必行!
故障電弧保護電器的應用場景
GB51348-2019《民用建築電氣設計標準》的第7.6.1條的第1款規定:低壓配電線路應根據不同故障類別和具體工程要求裝設短路保護、過負荷保護、過電壓及欠電壓保護、電弧故障保護,當配電線路發生故障時,保護裝置應切斷供電電源或發出報警訊號,或將狀態及故障資訊上傳。
GB51348-2019的第7.6.6條更是詳細規定了故障電弧保護電器的應用場景,其條文為:配電線路的電弧故障保護電器應符合下列規定:1、電弧故障保護電器應符合現行國家標準《電弧故障保護電器(AFDD)的一般要求》GB/T 31143的有關規定;2、商場、超市以及人員密集場所的照明、插座迴路,宜裝設電弧故障保護電器;3、儲存可燃物品的庫房的照明、插座迴路,宜裝設電弧故障保護電器。
而結合國外和國內其他資料對AFDD應用場景的經驗,其應用場景歸納如下:
- 住宅、幼兒設施、老年設施、殘疾人設施等,人員長期逗留的場所;
- 儲存可燃、易燃物品的場所,如木材廠、易燃品倉庫等;
- 博物館、圖書館、展覽館等,珍藏或展出貴重物品的場所;
- 商場、超市、酒店等人員密集場所。
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