国家标准计划《电气火灾监控系统 第4部分:故障电弧探测器》由 906(国家消防救援局)提出,委托TC113SC15(全国消防标准化技术委员会电气防火分会)执行 。
主要起草单位 应急管理部沈阳消防研究所 、中国矿业大学(北京) 、北京航天常兴科技发展股份有限公司 、青鸟消防股份有限公司 、北京首控电气有限公司 。
| 13 环保、保健和安全 |
| 13.220 消防 |
| 13.220.20 防火 |
电气火灾,是指因电气设备、电气线路发生电气故障或违章操作而引发的火灾。
我国的电气火灾发生率很高,在所有火灾致灾因素中,电气火灾始终排在首位,约占火灾总数的30%。
在电气火灾的致灾因素中,用电负荷与配电系统不匹配、电气设施陈旧、线路老化、用电不规范等情况是造成电气火灾发生的主要因素。
线路接触不良、绝缘老化及导线质量问题引起的碳化,致使电弧引燃线路周围可燃物而引起故障电弧电气火灾。
调查发现,故障电弧隐蔽性强,相比于线路短路、过载等电气故障,线路中的故障电弧不易被发现,故障电弧现已成为造成电气火灾的最主要因素。
故障电弧探测器作为检测电气火灾的早期预警产品,近年来发展迅速,广泛应用于一般工业与民用建筑的供配电系统中。
项目组通过调研、分析,发现该产品应用中主要存在漏报、误报问题,原因主要有四点:1.为了降低工程成本,故障电弧探测器大量应用在40-63A配电箱总开关回路,现场多回路和大功率负载混用造成干扰和杂波复杂,降低了产品检测性能的准确性;2.随着大量电力电子设备以及非线性负载的广泛应用,不能被快速准确诊断,成为制约故障电弧探测器精准监测预防的主要原因;3.电网污染、高频设备产生的谐波对设备的干扰严重;4.配电系统中的线路、电器及开关、插座等过负荷使用,一些用电设施带病工作,已经存在明显碳化的开关、插座不能及时更换等。
在国家双碳政策下,光伏发电将在未来能源结构中承担主力军角色,同时也将进入一个蓬勃发展的新时代。
一直以来,光伏电站“防直流电弧”和“防火灾”发生是光伏电站的难点、屋顶电站的痛点、政府关注的重点、社会舆论的焦点。
近年来,光伏电站火灾事故频发,这不仅损失电站财产、发电收益,严重时还会造成建筑物损坏和人身伤害,甚至蔓延到周边环境,导致一系列次生灾害发生。
直流电弧产生是光伏电站中最常见的故障现象,由于“光储充”系统的长时间运行,电池保护性能失效,接点脱落、器件老化、绝缘破裂、接地不良等情况都会产生电弧。
并且,直流电弧的危害远远大于交流电弧,因为直流电弧不存在过零点,一旦产生就会持续燃烧,很难熄灭,极易造成火灾事故。
因此,具有直流故障电弧探测功能的相关产品应运而生。
早期的直流电弧故障检测主要集中于电动汽车、地铁、航空航天、低压配电柜等领域,取得的研究成果对光伏直流电弧故障检测研究具有一定的参考价值,但不能直接用于光伏发电系统中,光伏发电系统工作环境复杂,不同的温度与光照强度、系统中的各种噪声干扰、不同的电弧类型、不同的电弧故障位置、电弧间隙大小等因素,使得光伏系统故障电弧检测和定位难度很大,给光伏系统安全运行带来极大挑战。
另外,直流故障电弧探测产品还广泛应用于新能源电动汽车直流充电桩、工商业储能、户用储能等新兴领域。
因此,本项目应充分考虑直流电弧探测相关研究,填补直流故障电弧火灾探测产品国家标准的空白。
另外,本项目主要针对故障电弧探测器的稳定性和抗干扰性进行研究,提升产品性能,充分发挥产品在交直流供配电系统中的作用,防止电气火灾的发生。
本文件界定了故障电弧探测器的术语与定义,规定了试验、检验规则、标志和使用说明书,描述了相应的试验方法。 本文件适用于工业与民用建筑中不超过15 kW的电气线路中安装使用的交流故障电弧探测器,以及最大开路电压不超过直流1500V的直流故障电弧探测器。其它装置中使用的用于电气火灾监控的故障电弧探测器,以及其它环境下具有特殊要求的故障电弧探测器,除特殊要求由有关标准另行规定外,亦适用于本部分。