电弧故障识别及保护的新技术.pdf

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1、电器与能效管理技术(2014No．10)·智能电器·电弧故障识别及保护的新技术11，2蔡志远，鲍洁秋(1．沈阳工业大学，辽宁沈阳110870;2．沈阳工程学院，辽宁沈阳110136)摘要:介绍了电弧故障的产生机理和特征，及国外有关电弧故障检测和判别方法。分析了近年来电弧故障保护产品的概况，包括电弧故障断路器的组成原理，电弧故障信号的检测方法和要求，电弧故障识别和判定方法及国外最新专利技术。蔡志远(1962—)，关键词:电弧故障;电弧故障断路器;串联电弧;并联电弧男，教授，博士生导中图分类号:TM561文献标志码:A文章编号:1001-5531(2014)10-0024-04师，研究方向

2、为智能电器。NewIntelligentTechniqueofArcFault11，2CAIZhiyuan，BAOJieqiu(1．ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China;2．ShenyangInstituteofEngineering，Shenyang110136，China)Abstract:Themechanismandcharacteristicsofarcfault，aswellasforeignrelatedarcfaultdetectionandidentificationmethodwereintroduc

3、ed．Sometechniquesarcfaultprotectionproductsinrecentyearswereanalysed，includingthecompositionprincipleofarcfaultcircuitinterrupter，arcfaultsignaldetectionmethod，arcfaultidentificationmethod，aswellasthelatestforeignpatenttechnologyetc．Keywords:arcfault;arcfaultcircuitinterrupter;seriesarcfault;par

4、allelarcfault［2］市场;随着国内对电弧故障保护的重视程度逐0引言渐提高，我国也颁布了有关电弧保护设备的法规，随着社会进步和经济的发展，用电量不断增2013年11月讨论通过了《电弧故障保护电器的大。虽然各国对供电可靠性、连续性和安全性要一般要求》送审稿。该标准实施以后，将为我国求越来越高，但电气火灾仍一直处于攀升趋势。AFCI的应用做好铺垫。据2012年中国消防年鉴统计，2011年我国共发［1］1电弧故障产生的原因及分类生电气火灾37960起，占火灾事故的30．3%;欧洲每年报道的火灾次数超过十万次，电气火灾许多电路中经常发生的电弧多数是“安全”［2］占25%以上。在电气火

5、灾中，电弧故障占绝大或可控制的电弧，电气线路和用电设备在设计时多数，其原因在于供电线路中普遍应用的小型断可以承受这些“安全”或可控制电弧的作用。路器和剩余电流保护装置不能对电弧故障给予有UL1699:2011《电弧故障断路器》定义的电弧故效的保护，电弧故障引发的电气火灾已对人员、设障是电路中绝缘介质发生的非正常弧光放电，通施和建筑物构成严重威胁。［4］常伴随着部分电极的挥发。为防止电弧故障引发电气火灾，美国自上个世纪末就开始研究电弧故障断路器(ArcFault电弧故障按其发生部位可分为串联电弧故障［3］CircuitInterrupter，AFCI)。目前，家用AFCI已和并联电弧故障

6、;按其发生原因可分为金属性点经在北美洲广泛应用;2013年西门子公司将接触和电线绝缘碳化形成放电通道。电弧故障类带有电弧故障保护功能的5SM6AFD装置引入型如图1所示。鲍洁秋(1983—)，男，博士研究生，研究方向为电弧故障识别与检测、电气设备试验与故障诊断。—24—·智能电器·电器与能效管理技术(2014No．10)障也存在保护盲区。为对引起电气火灾的过流、接地、漏电和电弧故障进行全方位保护，应将小型断路器、剩余电流保护装置和AFCI组合在一起使用，且要求AFCI能对串联电弧故障和并联电［2］图1电弧故障类型弧故障给予有效保护。图1(a)为串联电弧故障，发生于一根导线上，2电弧故障

7、检测方法一般是由于导体机械断裂，或导体电接触不良，或根据使用场合不同，UL1699定义了三种类电线绝缘碳化形成放电通道而产生电弧故障。由型的AFCI，分别为:①支路AFCI，安装在配电盘于电弧相当于阻性元件，与负载相串联，线路电流中，对支路电路和馈电线路的电弧故障进行保护;通常较未发生电弧故障时有所减小，不会引起小型②插座式AFCI，安装在用电器具的电源插座上，断路器动作，因而串联电弧故障只能用AFCI加以对用电器的电弧故障进行保护;③组合式A