多路故障电弧检测

1. 背景

随着社会经济的飞速发展，社会电气化程度不断提高，用电负荷过大、线路短路等原因导致电气火灾发生越来越频繁，使得火灾数量呈上升趋势。

据公安部消防局5年的统计分析，电气火灾发生的场所中，住宅发生火灾事故的数量位居前列（占比51%），线路短路及线路老化是诱发事故的主要原因。

2021年全国火灾数据“电气仍是引发火灾的首要原因"：从引发火灾的直接原因看，因电气引发的占28.4%，而较大以上火灾则有三分之一系电气原因引起，且以电气线路故障居多，占电气火灾总数的近八成。其中，违规动火施工、焊接焊割等生产作业火灾仅占总数的2.7%，但造成的亡人却占总数的6.3%，引发的较大火灾占总数的10.7%。

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2. 近年来事故案例

2015年5月25日，河南省鲁山县康乐园老年公寓发生特别重大火灾事故，造成39人死亡、6人受伤，直接经济损失2064.5万元人民币。起火原因：老年公寓不能自理区西北角房间西墙及其对应吊顶内，给电视机供电的电器线路接触不良发热，高温引燃周围的电线绝缘层、聚苯乙烯泡沫、吊顶木龙骨等易燃可燃材料，造成火灾。

2018年8月25日，黑龙江哈尔滨北龙汤泉休闲酒店有限公司发生重大火灾事故，过火面积约400平方米，造成20人死亡，23人受伤。起火原因：二期温泉区二层平台靠近西墙北侧顶棚悬挂的风机盘管机组电气线路短路，形成高温电弧，引燃周围塑料绿植装饰材料并蔓延成灾。

2021年2月19日13时40分许，山西省长治市黎城县黎侯古城山西玉生池洗浴有限公司发生火灾事故，造成5人死亡，1人受伤，过火面积300余平方米，直接经济损失5671964元。事故的直接原因是山西玉生池洗浴有限公司汗蒸房内的发热电缆电源线接线方式不规范，造成接触不良发热，引燃周围可燃物。

2021年7月24日15时，吉林省长春市净月区婚纱梦想城发生火灾，火灾造成15人死亡，25人受伤。事故直接原因是场所内电气线路故障引燃周围可燃物。

3. 故障电弧的危害与产生的原因

3.1. 故障电弧的危害

故障电弧是指由于电气线路或设备中绝缘老化破损、电气连接松动、空气潮湿、电压电流急剧升高等原因引起空气击穿所导致的气体游离放电现象。故障电弧发生时，其中心温度可高达3000 ℃左右，并伴随有金属喷溅物，足以引燃任何可燃物，引发电气火灾，对人民群众的生命财产安全造成危害。

3.2. 故障电弧产生的原因

原因一：电气线路老化，导致相间并联故障电弧

①　电气线路年代久远尚未更换；

②　私拉乱接、线路长时间过负荷运行加速线路老化；

③　紫外线、烟雾环境等造成线路老化。

原因二：线路绝缘破损，导致相间并联故障电弧及对地故障电弧，见下图

①　电气线路施工时未按规范使用套管等保护措施；

②　野蛮施工等施工不当导致线路绝缘皮破损；

③　后期装饰过程中因钉子等毁坏墙内电线绝缘皮；

④　未按规范位置敷设电线，导致电线被门窗、桌椅板凳等破坏绝缘皮；

⑤　鼠咬虫蛀等导致线路绝缘破坏。

原因三：线路虚断、接触不良引发串联故障电弧。

①　使用蛮力穿管扯线导致线束内部虚断；

②　电气接头、接线端子等连接不牢；

③　插座老化失去弹性与插头接触不良。

4. 相关标准规范

《故障电弧探测器》GB14287.4-2014

《火灾自动报警系统设计规范》 GB50116-2013

9.1.6 电气火灾监控系统的设置不应影响供电系统的正常工作，不宜自动切断供电电源。

9.2.4 具有探测线路故障电弧功能的电气火灾监控探测器，其保护线路长度不宜大于100m

12.4.6 电气线路应设置电气火灾监控探测器，照明线路上应设置具有探测故障电弧功能

的电气火灾监控探测器。

12.4.6条文说明 高度大于12m的空间场所最大的隐患就是电气火灾，因此设置电气火灾监控系统。照明线路故障引起的火灾占电气火灾的10％左右，此类建筑的顶部较高， 发火灾在不容易被发现，也没法在其上面设置其他探测器，只有设置具有探测故障电弧功能的电气火灾监控探测器，才能保证对照明线路故障引起的火灾的有效探测。

《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019

《建筑电气防火设计标准》DB32/T 3698-2019

《电气火灾监控系统设计、施工及验收规范》DB37/T 2863-2016

5. 概述

故障电弧集中显示单元对接入线路中的故障电弧传感器进行统一检测。故障电弧传感器可以对故障电弧（包括故障并联电弧、故障串联电弧）进行有效的检测，当检测到线路中存在引起火灾的故障电弧时，显示单元可以进行现场的声光报警，并将报警信息传输给电气火灾监控设备。集中显示单元可同时通过对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理。

故障电弧集中显示单元适用于工业与民用建筑中10KW及其以下的电气线路，其保护线路长度不宜大于100米。产品遵循国标GB 14287.4-2014，可适用于医院、养老院、学校、商业建筑、宾馆、工厂、库房、图书馆、办公室、家庭住宅、以及娱乐场所等。

6. 产品外观

7. 功能

l 支持 1路剩余电流,外接漏电互感器

l 支持 4路温度,外接温度传感器

l 支持 32路故障电弧,外接故障电弧传感器

l 支持 2DI，2DO

l 声光报警，LCD点阵液晶显示

l 导轨式安装，4模

l 485通讯，可连接电气火灾主机

l 1路二总线，连接故障电弧探传感器

l 可选配4G上传功能

8. 技术参数

型号 ：AAFD-DU

辅助电源工作电压：AC220V±15%  50Hz

功耗≤12W

监控报警电弧故障电弧漏电

报警设定值：300~1000mA连续可调，步长1mA

温度报警设定值：45~140℃连续可调，步长1℃

动作延时时间报警时间设定值：0.1~60.0S连续可调

开关量输入：两路无源干接点（开关量）输入

开关量输出：两路无源常开触点，触点容量AC 220V/1A ，DC 30V/1A

通讯 ：上行485通讯；下行二总线通讯

事件记录：40条报警和60条开关记录

网络模式：4G

安装方式：35mm导轨式安装

使用环境：工作温度：-10℃~+55℃；相对湿度：≤95%不结露

储存温度范围：-20℃~+70℃

显示：LCD液晶显示

产品符合国标：GB 14287.4-2014

9. 安装与接线

9.1. 外形尺寸

9.2. 安装方式

35mm导轨安装，可加固定端子进行固定。

9.3. 接线端子

10. 配件介绍

故障电弧

传感器

AAFD-DU-M7

●与故障电弧集中显示单元配合使用；

●支持穿过线缆规格为6mm²

●闭口式

11. 故障电弧接线图

12. 故障电弧上图

12.1. 图例

12.2. 上图示例

13. 现场安装图

14. 系统组网