電弧是絕緣體被電壓擊穿后,由不導電變成導電并發光發熱的自然現象,俗稱“打弧”。電弧故障具有突發性、隱蔽性和隨機性。故障電弧是電氣線路中常見的安全隱患,故障電弧發生在線路絕緣不良或接觸不良處,也可能發生在松動的電線連接處,以及老化或破損的線路中和電器線路的連接處。故障電弧一般分為三種,分別是串聯電弧、并聯電弧和對地電弧。在電氣短路火災中,接地故障電弧性短路導致火災的危險最大,因為電弧具有很大的阻抗和電壓降,它限制了故障電流,使過電流防護電器不能動作或不能及時動作來切斷電源,幾個安培電弧的局部高溫可高達3000~4000℃,足以引燃附近的可燃物質起火 。常見的電路保護裝置如漏電保護裝置、過載保護裝置、斷路器等,都無法對故障電弧進行有效的保護。
故障電弧斷路器的工作原理
故障電弧斷路器檢測到故障電弧,經保護算法分析,滿足保護特性時即觸發脫扣。典型方式:檢測負載電流,將電流信號放大并傳送至電弧特性篩選器,判定電流信號頻率是否大于供電頻率并小于電力線通信頻率。篩選器輸出的信號與設定的電弧電流門檻值比較,大于該電流門檻值時即加入累加器。故障電弧斷路器定期檢查累加器的輸出,超過閾值時即觸發脫扣。
故障電弧的具體功能