全國(guó)超過(guò)30%的火災(zāi)是由電氣原因引起的，而故障電弧被認(rèn)為是電氣火災(zāi)的主要原因。近年來(lái)，針對(duì)高層建筑內(nèi)線路設(shè)備的故障電弧隱蔽性強(qiáng)、難以識(shí)別等問(wèn)題，研究者們創(chuàng)新了故障電弧的識(shí)別技術(shù)，開發(fā)了新的故障電弧探測(cè)與控制裝置，并搭建了電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，以增強(qiáng)高層建筑對(duì)電氣火災(zāi)的防范能力。
準(zhǔn)確判斷線路是否存在電弧是防止火災(zāi)的重要環(huán)節(jié)。分析電弧信號(hào)的特征，可以為識(shí)別線路故障電弧提供科學(xué)依據(jù)。
當(dāng)線路負(fù)載增加或出現(xiàn)電弧時(shí)，電流波動(dòng)的形狀相似，因此僅靠電流來(lái)判斷電弧的準(zhǔn)確性較低。他們采用了電壓信號(hào)處理的方法，發(fā)現(xiàn)在線路沒(méi)有電弧時(shí)，電壓信號(hào)相對(duì)平穩(wěn)，而在出現(xiàn)電弧時(shí)，電壓信號(hào)則會(huì)出現(xiàn)顯著的波動(dòng)。
新方法需要配備新設(shè)備。為此，我們研發(fā)了一種電弧探測(cè)器，并將其安裝在電氣開關(guān)上，以便準(zhǔn)確識(shí)別故障電弧并確定其位置。
將電源視為河道的流向，若線路的前端、中間和尾端均安裝了這種集成開關(guān)，當(dāng)故障電弧發(fā)生時(shí)，靠近電弧發(fā)生點(diǎn)上游的開關(guān)會(huì)自動(dòng)跳閘。這不僅可以迅速遏制電弧，同時(shí)也能幫助定位故障電弧的具體位置。多次進(jìn)行電弧故障引燃實(shí)驗(yàn)的結(jié)果驗(yàn)證了這種故障定位方法的有效性。
為了推動(dòng)電弧防控技術(shù)的應(yīng)用，我們選擇附近的一座高層建筑作為試點(diǎn)，建立高層建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，包括成因分析和分界溯源功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧的發(fā)現(xiàn)、預(yù)警和防控的全流程管理。該系統(tǒng)能夠在線自動(dòng)計(jì)算電弧的能量和持續(xù)時(shí)間等參數(shù)，并結(jié)合遠(yuǎn)程傳感器回傳的電弧發(fā)生區(qū)域的溫度、濕度等環(huán)境因素，綜合評(píng)估火災(zāi)隱患的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為隱患的處理提供有力支持。