故障电弧探测装置宣讲讲义
故障电弧探测装置安装使用说明书
01 02 位置，当故障电弧探测装置发生故障电弧报警时，01 02 将输出一个闭合 信号，01 02 位置将接通，可以将外部的分励机构或设备导通以切断电路故障电 路，实现消防联动的作用。
第五章 操作说明
4.2 复位功能
故障电弧探测装置具有复位测试功能， 如果故障电弧探测装置出现故障或者 故障电弧探测装置出现电弧报警后， 可以通过按复位按钮来对故障电弧探测装置 进行复位操作，来消除故障或者恢复正常检测状态。
4.3 报警上传功能
故障电弧探测装置具有信号上传功能，可以通过两种方式与上端电弧中继模
第七章 故障分析与排除
对于以下几种情况，值班人员或用户的专门管理人员可以进行故障排除和处理 1） 如果运行指示灯出现故障，包括灭掉或者不规则闪烁等现象，请检测供电电 路是否出现断电情况，如果供电电路断电，对故障电弧探测装置可以不进行 处理，供电电路上电后，将会恢复正常；如果供电电路为发生断电或者供电 电路上电后，运行灯故障依旧存在的，请按“复位”按钮，对故障进行排除， 如复位后依旧不能解决情况的，请及时联系厂家，或专业技术维修人员。 2） 如果在正常连接上位监控设备的情况下，通讯灯出现故障，包括长灭或者闪 烁不规律等现象，直接按“复位”按钮，对故障进行排除，如复位后依旧不 能解决情况的，请及时联系厂家或专业技术维修人员。
第六章 安装 调试 接线方式
故障电弧探测装置为导轨式安装在柜体内。 接线方式如下图 2 所示，故障电弧探测装置为串联接入电路中，由故障电弧 探测装置上端接输入端，下端输出，火线 L 接在面向故障电弧探测装置的左侧。 故障电弧探测装置下端上部为串口接线端， 从左至右依次为 O1 O2 NC B A 其中 A 、B 为 RS485 串口接线口，O1 O2 为继电器输出，上端中继模块连接，实现通 讯功能。 故障电弧探测装置示意图如上图：Lin 为 L 输入、Nin 为 N 输入，Lout 为 L 输 出、Nout 为 N 输出，接下端负载电路。A、B 为串口信号接线端。 调试：故障电弧探测装置按照上面接线方法装入线路中，对应面板，运行灯 会规律闪烁，说明故障电弧探测装置检测功能正常
电力系统电弧故障检测与定位方法
电力系统电弧故障检测与定位方法电力系统是现代工业社会中不可或缺的基础设施，其运行稳定性和安全性对社会的稳定发展起着关键作用。
然而，电力系统在长期运行中难免会出现各种故障，其中电弧故障是一类常见但又具有较高危险性的故障。
本文将讨论电力系统电弧故障的检测与定位方法。
电弧故障是指电流在电力系统中通过非预期的路径，形成一段可能造成火灾、设备损坏甚至人员伤亡的电弧。
电弧故障通常由以下原因引起：设备缺陷、松脱的导线和绝缘破损等。
对于电力系统运营方而言，及时检测和定位电弧故障是确保系统稳定运行和保护设备的关键任务。
在电力系统中，电弧故障往往引起电压和电流的异常波动，因此通过监测和分析电压和电流的变化可以间接识别出电弧故障的存在。
目前，常见的电弧故障检测方法有以下几种：1. 电弧光谱分析法：电弧产生的光谱特征可以通过光谱仪进行检测和分析。
由于电弧的成分和条件不同，光谱特征也会有所差异。
因此，通过光谱分析可以准确识别电弧故障的类型和位置。
2. 电弧声音检测法：电弧故障产生的电磁噪声会引起空气振动，产生特定频率的声音波。
通过声音传感器对电力设备进行实时监测，可以快速检测到电弧故障并定位。
3. 热成像检测法：电弧故障产生的高温会导致附近设备或地面的温度升高，可以通过红外热像仪进行无接触式的实时监测和定位。
4. 振动检测法：电弧故障引起的电力设备振动会产生一定的频率和振幅，通过振动传感器监测和分析，可以判断电弧故障的位置和严重程度。
以上方法各具特点，适用于不同的电弧故障检测和定位场景。
在实际应用中，常常会结合多种方法，提高故障检测的准确性和可靠性。
除了检测电弧故障，定位电弧故障也是至关重要的。
准确地定位电弧故障可以快速采取措施修复和恢复电力系统的正常运行。
定位方法多种多样，其中比较常见的有以下几种：1. 电弧故障传输线路模型法：通过建立电力系统的传输线路模型，结合电弧故障波形信号，利用数学算法计算电弧故障的位置。
这种方法精度较高，但需要获取大量的系统参数和实时波形数据。
电力系统中的电弧故障检测与诊断方法
电力系统中的电弧故障检测与诊断方法概述：电力系统是现代社会的重要基础设施之一，然而，由于各种原因，如设备老化、故障等，电弧故障在电力系统中时有发生。
电弧故障可能导致电力系统的短路、过电压等问题，给系统的稳定运行带来巨大威胁。
因此，电弧故障的检测与诊断变得至关重要。
本文将介绍电力系统中的电弧故障检测与诊断方法。
一、传统的电弧故障检测与诊断方法传统的电弧故障检测与诊断方法主要基于电力系统的保护系统。
电力系统中的保护设备能够通过监测系统的电压和电流变化来判断是否发生电弧故障，并采取适当的措施。
然而，传统的保护设备对电弧故障的检测有一定的局限性。
首先，传统的保护设备主要通过监测电压和电流的变化来识别电弧故障，但是电弧故障的特征与正常工作状态的电压和电流变化差别不大，这就给电弧故障的检测带来了困难。
其次，传统的保护设备只能对电弧故障进行简单的概率识别，无法精确地诊断电弧故障的具体位置和原因。
因此，传统的电弧故障检测与诊断方法在实际应用中存在一定的局限性。
二、基于机器学习的电弧故障检测与诊断方法随着机器学习技术的不断发展，越来越多的研究者开始尝试将机器学习方法应用于电力系统中的电弧故障检测与诊断。
机器学习方法可以通过对大量的实验数据进行训练，学习出电弧故障的特征，从而能够更准确地检测和诊断电弧故障。
其中，深度学习是一种较为常见的机器学习方法，在电弧故障检测与诊断中具有较好的效果。
基于深度学习的电弧故障检测与诊断方法主要分为两步：特征提取和故障诊断。
特征提取是指将电力系统的实验数据转化为具有辨识度的特征向量，通常采用卷积神经网络（CNN）等方法。
故障诊断是指根据提取到的特征向量，经过训练的模型来判断电力系统是否发生了电弧故障，并诊断出故障的具体位置和原因。
三、基于数据融合的电弧故障检测与诊断方法在实际应用中，电力系统的故障数据往往具有多种类型，例如电压、电流、振动等。
传统的电弧故障检测与诊断方法往往只针对某一种类型的数据进行分析，无法全面地判断电力系统的故障情况。
故障电弧
1 2
电弧的特性 平肩部检测
3.轮询对25个周波中每个 波进行检查，首先计算出 该周期内若干个电流值当 中在0附近的值的个数或 者变化幅度平缓的点个数， 来表征该周期的电流是否 存在平肩部，得到个数的 参数N；N大于5个点则对 进行不对称判断、幅值越 限等进一步判断。如果没 有平肩部，则对下一个周 波进行判断。左边的图示 是一个比较典型的平肩部。 如果对实时要求比较高也 可以将轮询的周波数减小。 每5个周波进入一次软终 端进行判断，最后集合 25个周波的数据。
故障电弧检测解决方案
目
1 2 3 4 5 6
录
简述 故障电弧特性 检测方案 方案演示 需要的支持 结语
3
1
电弧的特性
从上面的截图可以看 出电弧波形的几个特 点。 1.平肩 2.有效值越限 3.正负半周波不对称 4.奇次谐波含量比较 高 针对以上的这些特性， 利用合理的嵌入式采 集平台和算法可以准 确检测出线路上是否 有故障电弧的存在。
1 2 3
电弧的特性 平肩部检测 其他特性检测
4
统计判断
7. Iaver*K1+ Ioffset*K2 +Ihar>2则认为波形充分满 足电弧要求，该周波为电 弧周波。 8.25个周波内连续出现8个 或者不连续有15个波形符 合故障电弧的波形都认为 是线路存在电弧隐患，立 刻上传报警事件。
4
其他支持
1.我在dsp上对算法做过验 证。单个模块的运行耗时 都不长。整个运行的时间 大概是40us，考虑到dsp 的主频是300Mhz，如果用 低端一些的mcu，200us之 内应该可以处理完。 2.选用的片子最好片内资 源多一，带浮点计算库。 3.实验的波形是从标准上 摘下来数字化处理后转换 成的实际的波形是怎么样 的不清楚。有条件可以在 研发时用电弧发生器采集 实际波形进行测试。 4.检测回路的个数，计算 负荷和测量的回路数是成 正比的，需要确定检测的 最大回路数。
电力系统中的电弧故障检测与诊断技术
电力系统中的电弧故障检测与诊断技术第一章引言随着电力系统的不断发展和扩大规模，电弧故障在电力系统中的风险也日益突出。
电弧是一种高强度放电现象，会引发火灾、爆炸、人员伤亡以及重大经济损失。
因此，电弧故障的检测与诊断技术成为电力系统安全运行的重要环节。
本文将深入探讨电力系统中的电弧故障检测与诊断技术的发展与应用。
第二章电弧故障的基本特征电弧故障是指在电路中断或电气设备引起的一种高强度放电现象。
它具有明显的特征，包括高温、高能量放散、电磁辐射和电压波动等。
了解和掌握电弧故障的基本特征对于开发相应的检测与诊断技术至关重要。
第三章电弧故障检测技术3.1 传统电弧故障检测技术传统的电弧故障检测技术主要基于对电弧故障现象的观察和分析，通过测量电流、电压和温度等参数来判断故障的发生。
这种方法简单直观，但存在一定的局限性和不足之处。
3.2 先进电弧故障检测技术随着科技的不断进步，一系列先进的电弧故障检测技术被开发出来，包括基于机器学习的检测算法、红外成像技术、光纤传感器检测技术等。
这些技术可以更准确地检测电弧故障，并能够实时监测系统状态，提高系统的安全性和可靠性。
第四章电弧故障诊断技术4.1 电弧故障的诊断方法电弧故障的诊断方法主要包括信号分析、特征提取、模式识别和故障定位等。
通过分析电压和电流信号，提取故障特征，然后利用模式识别算法进行故障诊断，并能够准确定位故障的位置。
4.2 先进电弧故障诊断技术除了传统的诊断方法外，一些先进的电弧故障诊断技术也被广泛应用。
比如，基于机器学习的故障诊断方法可以通过学习数据集中的模式，自动识别和诊断电弧故障。
此外，基于图像处理和计算机视觉的方法也可以对电弧故障进行快速准确的诊断。
第五章电弧故障检测与诊断技术的应用电弧故障的检测与诊断技术在电力系统中具有广泛的应用。
首先，它可以用于实时监测电力设备的状态，及时发现和排除潜在的电弧故障隐患，提高系统的可靠性和安全性。
其次，该技术可以用于电网维护和故障排除，减少因电弧故障引起的停电时间和经济损失。
弧光保护装置原理讲课
弧光的光强 可以超过正 常的照明光 强 2000 倍
解决பைடு நூலகம்题的 关键在于尽 快切断电源， 熄灭电弧
电弧光的危害
1.3.1 电弧光的特点
I² t, kA²s
高温度
高强度
Steel fire Copper fire Total breaking time Cable fire with arc protection 7 + (35 .. 80)ms
离子大量增加的现象称为“电离”。空气被电离的同时，温度随
之急剧上升产生电弧，这种放电称为弧光放电
小间隙
+
大电流
弧光放电
电弧光的形成
1.1.2 电弧光短路起火
电弧性短路起火：如将 两电极接触后再拉开建立了 电弧，则维持此 10mm 长的
带电导体之间 如：两导体之间放电或雷电瞬 时过电压引起绝缘击穿
电弧只需 20V 的电压。也就
人为操作错误：走错间隔，误操作，未做好安全措施
系统方面原因：系统增容，接地方式改变，系统谐振过电压等
电弧光的危害
1.3.1 电弧光的特点
空气弧光产生 时候最大的瞬 时功率可以达 40 MW
内部温度可以 升至 10 000 20 000°C 弧光产生时 和结束时的 温度可以达 到 4 500°C
弧光的最大 电压可达 500 - 1 000 V
传统母线弧光保护方式
2.1 传统母线弧光保护方式
变压器后 备过流保 护 馈线过流 保护闭锁 变压器后 备 环流原理 的高阻抗 母线保护
广泛采用 切除母线故障延时
动作时间有所提 升，300~400ms
清除故障时间100ms 受CT安装限制，保护范围 受限，且安装复杂
故障电弧探测器防止电气火灾和爆炸
故障电弧探测器防止电气火灾和爆炸为了防止电气火灾和爆炸，首先应当了解电气火灾和爆炸的原因。
电气线路、电动机、油浸电力变压器、开关设备、电灯、电热设备等不同电气设备，由于其结构、运行各有其特点，引发火灾和爆炸的危险性和原因也各不相同。
但总的来看，除设备缺陷、安装不当等设计和施工方面的原因外，在运行中，电流的热量和电流的火花或电弧是引发火灾和爆炸的直接原因，需要安装故障电弧探测器。
一、危险温度危险温度是电气设备过热造成的，而电气设备过热主要是由电流的热量造成的。
导体的电阻虽然很小，但其电阻总是客观存在的。
因此，电流通过导体时要消耗一定的电能。
电气设备运行时总要发热的。
但是，正确设计、正确施工、正确运行的电气设备，稳定运行时，即发热与散热平衡时，其最高温度和最高温升(即最高温度与周围环境温度之差)都不会超过某一允许范围。
这就是说，电气设备正常的发热是允许的。
但当电气设备的正常运行遭到破坏时，发热量增加，温度升高，在一定条件下可以引起火灾。
引起电气设备过度发热的不正常运行大体包括以下几种情况。
1、短路发生短路时，线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍，而产生的热量与电流的平方成正比，使得温度急剧上升。
当温度达到可燃物的自燃点，即引起燃烧，从而可以导致火灾。
由于电气设备的绝缘老化变质，或受到高温、潮湿或腐蚀的作用而失去绝缘能力，即可能引起短路事故。
例如把绝缘导线直接缠绕、钩挂在铁钉或其他金属导体物件上时，因为长时间的磨损腐蚀，很容易破坏导线的绝缘层从而造成短路。
由于在设备的安装检修过程中，操作不当或工作疏忽，可能使电气设备的绝缘受到机械损伤、接线和操作错误而形成短路。
相线与零线直接或通过机械设备金属部分短路时，会产生更大的短路电流而加大危险性。
由于雷击等过电压的作用，电气设备的绝缘可能被击穿而造成短路。
小动物、生长的植物侵人电气设备内部，导电性粉尘、纤维进人电气设备内部沉积，或电气设备受潮等都可能造成短路。
电弧及灭弧装置通用课件
随着触头间隙的增大，电场强度逐渐增大，当电场强度足 够大时，自由电子在电场中获得足够的能量，撞击气体分 子，使其电离产生新的自由电子和正离子。
电弧的物理特性
01
02
03
高温
电弧温度高达几千度，使 得触头熔化、蒸发，产生 高温烧蚀。
高压
电弧放电产生的高温使得 气体迅速膨胀，形成高压 。
强烈的光辐射
灭弧装置在电力系统中主要用于抑制或消除开关设备产生的电弧，常见的灭弧装置 有金属氧化物避雷器、六氟化硫断路器等。
这些灭弧装置能够有效地抑制电弧的产生和扩散，保护电力系统的安全稳定运行。
灭弧装置在电动机保护中的应用
电动机在运行过程中，如果出 现缺相、过载或短路等故障， 会产生电弧，烧毁电动机。
灭弧装置在电动机保护中主要 用于抑制或消除电动机产生的 电弧，常见的灭弧装置有热继 电器、熔断器等。
真空灭弧装置
磁吹灭弧装置
利用真空环境下的高绝缘性能和低气体分 子量，实现快速灭弧，适用于高压、大电 流的场合。
利用磁场作用将电弧吹向灭弧室，实现快 速灭弧，适用于中高压、大电流的场合。
ห้องสมุดไป่ตู้
灭弧装置的选择依据
电流大小
根据电路中的电流大小选择合 适的灭弧装置，大电流场合应 选择自动灭弧装置或磁吹灭弧
装置。
电弧产生强烈的光辐射， 对人的眼睛和皮肤有伤害 。
电弧的分类
长弧
长弧的长度大于电极直径的数倍 ，电弧电压较高，电流较小。
短弧
短弧的长度小于电极直径的数倍 ，电弧电压较低，电流较大。
02
灭弧装置的重要性
灭弧装置的作用
熄灭电弧
灭弧装置的主要作用是熄 灭电弧，以防止电弧对电 路和设备造成损坏。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
现有电气保护技术的局限性
低压电气领域：断路器 保护范围： 金属性短路、过载、漏电、过欠压 局限性： 断路器的保护是靠采集线路中的电流、电 压或者泄露电流等数值和设定阈值进行比 较，从而判定断路器的动作。 但当线路中产生故障串联电弧、并联电弧 时，其电气特性和断路器的保护阈值恰恰 相反，且无泄露电流。普通断路器无法对 故障电弧进行保护。
坏弧——可能会引起线路起火，或者影响设备正常工作的电弧。也就是 常说的故障电弧。 应立即清除或报警
2
电弧简介---故障电弧
什么是故障电弧？
故障电弧是由于电气线路或设备中绝缘老化破损、电气连接 松动、空气潮湿、电压电流急剧升高等原因引起空气击穿所 导致的气体游离放电现象。（摘自GB14287.4-2014）
1. GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》中 9.2.4 条 规定： “具有探测线路故障电弧功能的电气火灾监控探测器，其保护的 线路长度不宜大于100米。”
2.《火灾自动报警系统设计规范》 GB 50116-2013 条文说明 中关 于 9.2.4条规定的说明： “探测线路故障电弧功能的电气火灾监控探测器与保护对象的线路 长度决定了探测器是否可靠探测到故障电弧，因此做本条规定。”
10
装置介绍---预防性电气火灾防护利器
实时监控线路电弧故障，及时消除火灾隐患 本地声光报警功能，也可向上位机传输信号 有故障电弧模拟发生功能，可完成本机自测 可独立工作，也可接入电气火灾监控系统中
11
设计规范
GB 50116-2013 火灾自动报警系统设计规范 封面
GB 50116-2013
22
案例分享—北京通州万达广场项目
项目简介
通州万达广场位于北京大CBD 核心区域，是万达在北京的第 三座万达广场，是一个60万平 方米的商业中心，涵盖购物中 心、写字楼、住宅等。 作为国内顶级商业地产的代 表，万达集团对于项目的防火 安全非常重视。使用故障电弧 式电气火灾监控系统为其安全 保驾护航！
8
现有电气保护技术的局限性
电气火灾监控领域：剩余电流探测器（GB14287.2） 保护范围： 监视配电系统的漏电流 局限性： 剩余电流探测器在电气火灾监控领域 的应用主要是通过剩余电流检测技术 规范电气线路施工，从而减低后期电 气线路运行隐患，降低电气火灾风险。 但其对线路运行时因线路老化、接触 不良、绝缘破损等情况引起的故障电 弧无法识别和保护。
应用简介---探测装置独立工作
15
应用简介---探测装置+主机
16
案例分享—军工路600弄5～11号项目
项目简介
小区建于60年代，六个单元楼， 共计70户。楼体结构较旧，部 分木质结构，线体老化、线路紊 乱等现象普遍存在，在居民用电 时极易产生故障电弧，引发电气 火灾。且小区内中老年居民较多， 对于电气火灾隐患的发现不够敏 感，一旦发生电气火灾，后果又 极其严重。安装电气火灾故障电 弧探测装置能够有效预警居民家 中电弧隐患，进行预防性的电气 火灾防护，有效的保护老百姓的 生命财产安全。
电弧简介---电弧概念
什么是电弧？
电弧俗称‘电火花’，又叫‘打火’，本质是一种绝缘体被 电压击穿后，由不导电变得导电，且发光发热的自然现象。
1
电弧简介---电弧区分
好弧——人为制造，或正常操作而产生的电弧。 日光灯，电弧焊，机械开关的分断
允许其存在
类似弧 ━ 线路/负载的电流电压波形，与电弧的 电流电压某些特性类似。 电流电压的畸变，某些设备的启动
GB 50116-2013
3. GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》中 第12.4章 高度大于12m的空间场所 12.4.6 条规定： “电气线路应设置电气火灾监控探测器，照明线路上应设置具有 探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器。”
4.《火灾自动报警系统设计规范》 GB 50116-2013 条文说明 中关 于 12.4.6条规定的部分说明： “照明线路故障引起的火灾占电气火灾的10%左右，此类建筑的顶 部较高，发生火灾不容易被发现，也没法在其上面设置其他探测器， 只有设置具有探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器，才能保证 对照明线路故障引起的火灾的有效探测”。
23
案例分享—北京通州万达广场项目
安装现场掠影
故障电弧探测装置直接通过485总线与主机连接，实现集中监控，实时掌 控装置运行状况。
24
结束 The end!
愿我们携手共进，共创双赢！ 共同为人类安全用电的伟大事业而奋斗！
25
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
20
典型工程案例分享—军工路600弄5～11号项目
故障排除纪录2 11月18日接7号楼206报修，该住户的故障电弧探测装置 持续报警，无法复位。经排查，该住户入户保险丝处接 触不良，电源线外皮已烧毁，如未及时发现，后果不堪 设想。
21
案例分享—军工路600弄5～11号项目
故障排除纪录3 11月21日，6号楼101的故障电弧探测装置发生报警，经 排查，发现该住户使用插头式灯泡作为起夜用。插头和 接线板之间接触松动，半个金属脚裸露在外，使用时极 易接触不良导致故障电弧，挂在床头极易引起火灾。
9
现有电气保护技术的局限性
电气火灾监控领域：测温式电气火灾探测器（GB14287.3） 保护范围： 局部温度测量和监控 局限性： 通过在线路或配电系统的关键部位安 装温度传感器监控该部位温度变化， 与设定阈值比较来实现监控和预警作 用。很直观，但只能最安装点进行检 测，无法对全线路进行保护和监测。
17
案例分享—军工路600弄5～11号项目
安装方案集锦
方案一：装置独立工作
方案二：外接声光报警器 18
案例分享—军工路600弄5～11号项目
安装方案集锦
方案三：装置+分励脱扣 19
典型工程案例分享—军工路600弄5～11号项目
故障排除纪录1 9月18日施工期间，7号楼306的探测装置持续报警，经 排查，该住户厨房处连接电饭锅的老式插座有严重碳化 现象，使用时极易引起拉弧-故障电弧起因
4
电弧简介---故障电弧危害
5
电弧简介---故障电弧危害
6
电弧简介---故障电弧危害
故障电弧的主要危害是引发火灾,当故障电弧发生时，会 产生高达3000℃以上的高温，并伴随有金属熔化物喷溅出 来，当周围有可燃物存在时，极易引发火灾。给人民生命 财产造成重大损失。
7