近日，在國(guó)網(wǎng)湖北電科院青山實(shí)驗(yàn)基地，隨著技術(shù)人員胡偉按下電弧產(chǎn)生器開關(guān)，一束耀眼的電弧隨即產(chǎn)生，幾秒鐘后，控制實(shí)驗(yàn)裝置主電源的集成開關(guān)自動(dòng)跳閘，及時(shí)避免了電弧火災(zāi)的發(fā)生。
這是國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司探索高層建筑電氣防火的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)?zāi)苣M導(dǎo)體接觸不良和絕緣層老化導(dǎo)致的故障電弧等場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)電氣致火故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和切除，對(duì)高層建筑電氣防火具有重要意義。
據(jù)了解，全國(guó)30%以上的火災(zāi)由電氣原因引起，而故障電弧是造成電氣火災(zāi)的“元兇”。近年來，針對(duì)高層建筑線路設(shè)備故障電弧隱蔽性強(qiáng)、不易識(shí)別等難題，國(guó)網(wǎng)湖北電力積極開展電氣防火科技攻關(guān)，通過創(chuàng)新故障電弧精準(zhǔn)識(shí)別技術(shù)，研發(fā)故障電弧探測(cè)控制新裝置，搭建電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，助力高層建筑電氣火災(zāi)防范。
精準(zhǔn)判斷線路是否有電弧是防范火災(zāi)的關(guān)鍵。國(guó)網(wǎng)湖北電力創(chuàng)新一種電壓信號(hào)判別新方法，破解了電弧信號(hào)的特征，為探尋線路故障電弧提供了科學(xué)依據(jù)。
胡偉介紹，如果將線路和電流分別比作河道和河水的話，當(dāng)線路負(fù)荷增加或出現(xiàn)電弧時(shí)，兩種情況電流波動(dòng)形狀相似，依靠電流判斷電弧準(zhǔn)確率不高。他們探索出一種電壓信號(hào)處理方法，發(fā)現(xiàn)線路無電弧時(shí)電壓信號(hào)較平緩，而有電弧時(shí)電壓信號(hào)波動(dòng)有陡增現(xiàn)象。
新方法應(yīng)用需要新設(shè)備支撐。國(guó)網(wǎng)湖北電力依托電弧判斷新方法，創(chuàng)新研制了電弧探測(cè)器，并將該探測(cè)器集成到電氣開關(guān)，實(shí)現(xiàn)了故障電弧精準(zhǔn)辨識(shí)和位置的精準(zhǔn)鎖定。
“將電源到用戶的方向看成河道走向的話，如果線路前端、中部、尾端都裝有這種集成開關(guān)，當(dāng)發(fā)生故障電弧時(shí)，靠近電弧發(fā)生點(diǎn)上游的開關(guān)會(huì)自動(dòng)跳閘，不僅能及時(shí)遏制電弧，還能‘順藤摸瓜’找到故障電弧具體位置。”胡偉說，通過多次模擬實(shí)驗(yàn)，這種定位和管控故障電弧的方法得到了有效驗(yàn)證。
為推進(jìn)電弧防控技術(shù)應(yīng)用，國(guó)網(wǎng)湖北電力選取了附近高層建筑作為試點(diǎn)，搭建了高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控與成因及分界溯源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高層建筑從電弧發(fā)現(xiàn)、預(yù)警、防控的全流程管控。
據(jù)了解，試點(diǎn)高層建筑線路更換了帶有集成電弧探測(cè)器的開關(guān)和新型煙霧傳感器設(shè)備。該系統(tǒng)能在線自動(dòng)計(jì)算電弧能量、持續(xù)時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)，并結(jié)合遠(yuǎn)方傳感器回傳電弧發(fā)生區(qū)域的溫度、濕度等環(huán)境因素，綜合判斷火災(zāi)隱患風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為處理隱患提供有力依據(jù)。
該公司牽頭編制的“建筑低壓電氣線路故障監(jiān)測(cè)、處置及電氣溯源系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則 ”中國(guó)消防協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)已通過專家評(píng)審。目前，相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)在試點(diǎn)已穩(wěn)定運(yùn)行1000余天，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障電弧并預(yù)警87起，監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)100%。
來源：極目新聞 記者 曹磊通訊員 曹祥魁 何伶凌 龍群
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