AFCI技術(shù)在電氣防火領(lǐng)域的應(yīng)用

劉麗萍

摘要：文章通過對(duì)故障電弧的分析，闡明了AFCI技術(shù)的原理和使用方法，在相關(guān)的檢測(cè)要求下保證防火的安全，同時(shí)將電氣技術(shù)與火災(zāi)管控相互協(xié)調(diào)，找尋出一條在火災(zāi)監(jiān)控中使用AFCI技術(shù)最為合理的途徑。

關(guān)鍵詞：故障電??；AFCI技術(shù)；電氣防火；檢測(cè)方法

中圖分類號(hào)：X928 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）10-0014-02

在我國的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，城市化的進(jìn)程速度也呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢(shì)，在現(xiàn)階段，電能的使用消耗較上一個(gè)十年增長(zhǎng)了73%，同時(shí)電能使用量增長(zhǎng)的趨勢(shì)還在擴(kuò)大，電能已經(jīng)逐漸成為我國使用最為廣泛的科學(xué)能源。與此同時(shí)，相關(guān)的電氣安全問題就顯現(xiàn)出來了，越來越多的電氣原因造成了火災(zāi)現(xiàn)象。

災(zāi)電氣造成的火災(zāi)中，很大一部分是在電氣線路中，線路的電流和電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了線路中的額定電壓、電流值，極易導(dǎo)致線路的短路和因電流過大產(chǎn)生故障電弧。故障電弧的發(fā)生可能是最初的設(shè)計(jì)中存在一些疏漏，或是整體線路在長(zhǎng)時(shí)間的使用中出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，電氣絕緣出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致線路漏電、電氣裝置出現(xiàn)不能檢測(cè)的情況，在無法判明線路故障的情形下，電源裝置及線路會(huì)在故障中一直處于工作狀態(tài)，極易造成電氣火災(zāi)的發(fā)生，在這種情況下，我們對(duì)故障電弧的檢測(cè)方法進(jìn)行探討。

1 故障電弧產(chǎn)生的原理

在絕緣體使用過程中，會(huì)被過大的電流和電壓經(jīng)過時(shí)出現(xiàn)擊穿的情況，絕緣體就會(huì)在不導(dǎo)電的狀況下轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電，同時(shí)自身還會(huì)出現(xiàn)發(fā)光發(fā)熱的情況，即電弧的出現(xiàn)，這些電弧會(huì)給人們的生活帶來很大安全隱患，我們稱為故障電弧。

故障電弧會(huì)由于線路的老化、接觸錯(cuò)誤等原因發(fā)生電氣方面的故障，同時(shí)產(chǎn)生大量的光和熱，在很短的時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)展成明火，極易導(dǎo)致電氣周圍的可燃物出現(xiàn)著火現(xiàn)象，不及時(shí)撲滅就會(huì)造成嚴(yán)重的火災(zāi)。所以，必須將故障電弧控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

在電氣線路短路起火的現(xiàn)象中，接地故障電弧引發(fā)的火災(zāi)遠(yuǎn)多于帶電導(dǎo)體間的電弧火災(zāi)，這首先是因?yàn)榻拥毓收习l(fā)生的幾率遠(yuǎn)大于帶電導(dǎo)體間短路的幾率。在電氣線路施工中，穿鋼管拉電線時(shí)帶電導(dǎo)體絕緣外皮與鋼管間的摩擦使絕緣磨薄或受損；另外，發(fā)生雷擊時(shí)地面上出現(xiàn)的瞬變電磁場(chǎng)，對(duì)電氣線路感應(yīng)瞬態(tài)過電壓。所以，無論從機(jī)械的或電氣的原因進(jìn)行分析，線路對(duì)地的絕緣水平總是低于帶電導(dǎo)體間的絕緣水平，發(fā)生接地故障的幾率也就遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于帶電導(dǎo)體間短路的幾率。問題還不止于此，一旦發(fā)生接地故障，由它引發(fā)出的危險(xiǎn)電弧的幾率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電導(dǎo)體間產(chǎn)生危險(xiǎn)電弧的幾率，這可用下圖說明。

圖1中a，b，c和d各為相線、中性線和PE線的連接端子。a、b兩端子如果連接不良或不導(dǎo)電，設(shè)備將不運(yùn)轉(zhuǎn)或運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，可及時(shí)覺察予以修復(fù)，不會(huì)引發(fā)事故。但PE線端子c、d不導(dǎo)電或?qū)щ姴涣紖s不易覺察，設(shè)備仍能照常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)c、d端子的連接不良成為一個(gè)事故隱患而持續(xù)存在。若一旦由于絕緣損壞發(fā)生相線碰外殼接地故障，如果c、d端子不導(dǎo)電，設(shè)備外殼將對(duì)地帶相電壓而導(dǎo)致電擊事故。如果c、d端子連接松動(dòng)導(dǎo)電不良，端子處將迸發(fā)出電火花或電?。ㄑ永m(xù)和集中的電火花即為電?。?，很容易引燃近旁可燃物從而導(dǎo)致火災(zāi)。

2 AFCI技術(shù)的使用原理

AFCI技術(shù)是故障電弧的檢測(cè)方法，關(guān)鍵的時(shí)候可以起到防止電氣火災(zāi)的效果。在產(chǎn)生故障電弧過程中AFCI會(huì)自動(dòng)將電源切斷，并且與火災(zāi)預(yù)警裝置相互連接，發(fā)出報(bào)警信息，以此來保證電氣線路的安全。

在電氣檢測(cè)的使用中，故障電弧的檢測(cè)裝置不單單是在電路故障時(shí)做出切斷電源的工作，而是要將線路的使用信息及時(shí)的與火災(zāi)的監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)相互共享，并將事故發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)詳細(xì)地向報(bào)警中心傳遞，火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備再結(jié)合接收到的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，最終得出事故的判斷報(bào)告。這樣就有效的減少了檢測(cè)裝置中出現(xiàn)的工作脫節(jié)的現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)有檢測(cè)數(shù)據(jù)而沒有應(yīng)答數(shù)據(jù)的情況，有效的保證了線路的安全。

在現(xiàn)有的AFCI技術(shù)中，檢測(cè)的范圍只能在220V以內(nèi)，額定電流不超過60A，考慮到這些原因，故障電弧的檢測(cè)裝置一般都安裝在監(jiān)控的末端，用最大的供電量和最大的負(fù)荷檢測(cè)來了解線路中的情況，這就同時(shí)要求AFCI技術(shù)中檢測(cè)設(shè)備的數(shù)量增加，相應(yīng)的會(huì)將檢測(cè)的成本適當(dāng)?shù)奶岣?。假設(shè)一臺(tái)電氣故障檢測(cè)設(shè)備所連接的檢測(cè)裝置過少，不能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，則很難起到讓過電保護(hù)裝置正常使用的功效。對(duì)于電路的影響同樣很大。

在對(duì)一些用電設(shè)備的干擾中，電磁干擾會(huì)直接對(duì)于電弧的檢測(cè)造成一定的影響。為了形成可靠性較強(qiáng)的AFCI檢測(cè)方式，必須了解測(cè)試的技術(shù)參數(shù)，提高對(duì)于誤動(dòng)作的識(shí)別能力，在整套檢測(cè)中加入更多的抗干擾裝置，添加一定的負(fù)載兼容設(shè)備，如新版本的UL1699要求。對(duì)于插座處的接觸裝置，保證連接良好，如果出現(xiàn)接頭接觸不良的情況，在電弧測(cè)試中就會(huì)被大電流擊穿，造成嚴(yán)重的電氣事故，繼而導(dǎo)致火災(zāi)事故的發(fā)生。

3 結(jié)語

火災(zāi)的發(fā)生會(huì)帶來很大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，做好消防工作是防止火災(zāi)隱患最為直接的辦法，在防火領(lǐng)域中，使用電氣防火設(shè)備可以在線路出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并采取救援措施。本文中，詳細(xì)介紹了AFCI技術(shù)的使用原理和方法，從故障電弧的特征出發(fā)，了解我國現(xiàn)階段電弧檢測(cè)儀器的使用情況，在大量實(shí)驗(yàn)中了解到故障電弧的發(fā)生機(jī)理，為進(jìn)一步降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)做出堅(jiān)實(shí)的保證。AFCI技術(shù)在使用中還存在很多問題，通過不斷的總結(jié)完善AFCI技術(shù)的使用方法，切實(shí)地保證人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

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