近日，在國網(wǎng)湖北電科院青山實驗基地，隨著技術人員胡偉按下電弧產生器開關，一束耀眼的電弧隨即產生，幾秒鐘后，控制實驗裝置主電源的集成開關自動跳閘，及時避免了電弧火災的發(fā)生。
這是國網(wǎng)湖北省電力有限公司探索高層建筑電氣防火的一個實驗，該實驗能模擬導體接觸不良和絕緣層老化導致的故障電弧等場景，實現(xiàn)電氣致火故障的及時發(fā)現(xiàn)和切除，對高層建筑電氣防火具有重要意義。
據(jù)了解，全國30%以上的火災由電氣原因引起，而故障電弧是造成電氣火災的“元兇”。近年來，針對高層建筑線路設備故障電弧隱蔽性強、不易識別等難題，國網(wǎng)湖北電力積極開展電氣防火科技攻關，通過創(chuàng)新故障電弧精準識別技術，研發(fā)故障電弧探測控制新裝置，搭建電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，助力高層建筑電氣火災防范。
精準判斷線路是否有電弧是防范火災的關鍵。國網(wǎng)湖北電力創(chuàng)新一種電壓信號判別新方法，破解了電弧信號的特征，為探尋線路故障電弧提供了科學依據(jù)。
胡偉介紹，如果將線路和電流分別比作河道和河水的話，當線路負荷增加或出現(xiàn)電弧時，兩種情況電流波動形狀相似，依靠電流判斷電弧準確率不高。他們探索出一種電壓信號處理方法，發(fā)現(xiàn)線路無電弧時電壓信號較平緩，而有電弧時電壓信號波動有陡增現(xiàn)象。
新方法應用需要新設備支撐。國網(wǎng)湖北電力依托電弧判斷新方法，創(chuàng)新研制了電弧探測器，并將該探測器集成到電氣開關，實現(xiàn)了故障電弧精準辨識和位置的精準鎖定。
“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，當發(fā)生故障電弧時，靠近電弧發(fā)生點上游的開關會自動跳閘，不僅能及時遏制電弧，還能‘順藤摸瓜’找到故障電弧具體位置。”胡偉說，通過多次模擬實驗，這種定位和管控故障電弧的方法得到了有效驗證。
為推進電弧防控技術應用，國網(wǎng)湖北電力選取了附近高層建筑作為試點，搭建了高層建筑電氣火災監(jiān)控與成因及分界溯源系統(tǒng)，實現(xiàn)了高層建筑從電弧發(fā)現(xiàn)、預警、防控的全流程管控。
據(jù)了解，試點高層建筑線路更換了帶有集成電弧探測器的開關和新型煙霧傳感器設備。該系統(tǒng)能在線自動計算電弧能量、持續(xù)時長等參數(shù)，并結合遠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，綜合判斷火災隱患風險等級，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、處置及電氣溯源系統(tǒng)技術導則 ”中國消防協(xié)會標準已通過專家評審。目前，相關技術和系統(tǒng)在試點已穩(wěn)定運行1000余天，及時發(fā)現(xiàn)故障電弧并預警87起，監(jiān)測準確率達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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