近日，在國網(wǎng)湖北電科院青山實驗基地，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，控制實驗裝置主電源的集成開關(guān)自動跳閘，及時避免了電弧火災(zāi)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?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(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，針對高層建筑線路設(shè)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(guān)，通過創(chuàng)新故障電弧精準識別技術(shù)，研發(fā)故障電弧探測控制新裝置，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。
精準判斷線路是否有電弧是防范火災(zāi)的關(guān)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(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(yīng)用需要新設(shè)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(guān)，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(guān)，當發(fā)生故障電弧時，靠近電弧發(fā)生點上游的開關(guān)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(shù)應(yīng)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(zāi)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(yù)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(guān)和新型煙霧傳感器設(shè)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(jié)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(zāi)隱患風(fēng)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(shù)導(dǎo)則 ”中國消防協(xié)會標準已通過專家評審。目前，相關(guān)技術(shù)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(yù)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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