PMAC506-32-FY900B故障电弧-ZXHA故障电弧

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故障电弧探测器的功能及应用

1、故障电弧的产生

故障电弧简单来说就是坏的电弧，电弧是一种气体放电现象，是电流通过空气时所产生的瞬时火花，是高温高导电的游离气体。电弧的产生可以分为好弧和坏弧（故障电弧）。好弧不仅仅指的是电机旋转产生的电弧，摩擦毛衣、拔插开关所产生的电弧也都是好弧。故障电弧通常是电线等电气绝缘老化、损坏、空气潮湿等引起的气体击穿或者电气连接松动等原因导致的。

故障电弧又根据电弧产生的位置分为串联故障电弧、并联故障电弧、接地故障电弧（如下图所示）。故障电弧的特点是温度高，电流相对较小，持续时间短，但是只要出现击穿点就会频繁出现。故障电弧出现时会产生大量的热，极易引发火灾。所以，对故障电弧的监测尤为重要。

2、故障电弧探测器

消防标准GB14287.4中《电弧故障探测装置》简称‘AFD’（Arcing Fault Detectors）,属于电气火灾监控系统的第四部分，适用于民用建筑中10KV及其以下电气线路中安装使用，主要用来探测故障电弧并报警。

根据消防标准GB14287.4要求，被探测线路内若在1s内发生11个及其以上半周期的故障电弧，探测器应在30s内发出声、光报警信号和控制信号，声光报警信号应能保持，直至手动清除。探测器应设有一组控制输出，在检测到电弧故障时，控制输出应在1s内动作。探测器要检测和辨别危险的接地电弧故障、并联电弧故障和串联电弧故障的功能。

3、市场应用前景

现在许多严重的火灾事故仅仅是由线路中低于额定电流或预期短路电流的故障电弧引起的。在工业、民用等领域内均存在着故障电弧，由于电弧的瞬时能量大，对设备、人员的危害很大，但是现在的断路器、熔断器等保护装置只能对过流、短路等情况进行监测和保护，对于故障电弧的监测毫无作用。因此，电弧监测和保护的需要很迫切，意义非常大，既有社会效益，也有经济效益，而且其应用的领域非常广泛。

PMAC506-32-FY900B故障电弧-ZXHA故障电弧。

1 什么是电弧，电弧有哪些特点

什么是电弧

电弧是一种气体放电现象，原本接触的两个触点通有大电流，在触点断开的瞬间，电子或离子游离到空气中并瞬间产生电火花，致使周围的空气自持导电，所以在电弧发生期间两个触点还是导电的。电弧持续的过程叫做拉弧的过程，这个过程大概持续几十毫秒至几百毫秒之间，一般不会超过一秒，但是在整个拉弧期间，电弧携带了巨大的能量和高温，可使周围的易燃物瞬间引燃引起火灾或者爆炸。

电弧存在以下特点：

1) 起弧电压、电流低。电弧并非是高压、高电流的专属，其实只要回路电压超过20V，电流超过80mA，机械式触点在分断时，就可能产生电弧。

2) 能量集中、温度高。在触点分断瞬间，电弧被瞬间释放，产生高温高能量的电火花。

3) 易游离、易变形。由于电弧是气体放电，所以在外力作用下容易游离、变形，可以利用这个特点想办法灭弧。

4) 导电性能良好。电弧是导电的，延迟了触点的分断。

电弧是如何产生的

电弧是如何产生的呢？机械式触点的动触点和静触点之间的活动距离非常小，在触点分离时，接触压力和接触面积也在减小，导致触点之间的接触电阻变大，流过的电流致使触点之间的温度上升，在有限的空间内，高温把触点表面液化。同时，在触头之间形成了非常大的电场，触点在分断时，内部的电子就被电场拉了出来，形成了电场发射，使电子、离子被游离就形成了电弧。

电弧如何抑制

电弧是不可避免的，只能抑制不能消除。从机械结构的角度，可以使用灭弧室和灭弧栅来隔离电弧。灭弧栅是由很多灭弧片所构成的，灭弧片将灭弧室分隔成很多个独立的空间，电弧产生后通过磁吹的方式将电弧引入灭弧栅所构成的空间中，使电弧被拉长导致无法维持，从而加速了电弧的熄灭，起到了电弧抑制的效果。

交流回路和直流回路在分断时都能产生电弧，同等条件下，交流所产生的电弧要弱于直流所产生的电弧，这是因为交流电是有方向的，每半个周期交流电会过零，削弱了电弧。所以，在交流应用中会通过过零检测来判断零点的到来，并在过零点附近时将回路断开，因为零点附近电流小，触点分断时消除了电弧产生的必要条件。

如何设计过零检测电路

交流电具有方向性，可以通过整流桥整流为脉动直流，再经过光耦隔离后将零点信号输出。或者采用双向光耦的方案，将零点信号输出。

交流电经过整流桥后，变成了脉动直流，交流电的负半周期被翻转为正，在过零点以外的地方都可以使光耦导通，而在零点附近光耦截止。光耦的输出端连接上拉电阻。

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