CN102708649A

CN102708649A - 多功能电气安全探测器

Info

Publication number: CN102708649A
Application number: CN2012101964128A
Authority: CN
Inventors: 严俊辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明的目的在于填补现有电气火灾预警系统中缺少具有故障电弧检测功能的电气安全探测器，提供一种以电磁波检测为主要判据以剩余电流、饱和电流、线缆温度等的一项或几项为辅助判据的多功能电气安全探测器。它包括电弧传感器以及MCU和剩余电流传感器、电流传感器、温度传感器等的一种或几种。

Description

多功能电气安全探测器

技术领域：

本发明涉及一种包括故障电弧检测以及剩余电流、饱和电流、线缆温度检测等功能的一项或多项的多功能电气安全探测器，它属于一种能有效检测电弧及漏电、短路故障等显著提升电气火灾预警水平的电气安全探测器。

背景技术：

在我国，电气火灾在火灾总数中高居首位，随着现代化程度的提高，电气火灾的占比可能还会升高，例如广东省在2012年头4个月里，电气火灾就占到一半以上。

根据公安部消防局火灾数据统计，2007年共发生火灾15.9万起，从引发火灾的直接原因看，电气火灾最多，共45703起，占总数的28.8％；2008年共发生火灾13.3万起，其中电气火灾4万起，占总数的30.1％，比重比2007年提高1.3个百分点。由此可见，电气火灾在当前已经成为我国各种火灾中的主要灾害源，且趋于居高不下逐年增高的趋势。电气火灾事故所占比例逐年增高，令人堪忧。对于严峻的电气火灾形势，早期预测、预警、预报则成为消防工作的重中之重，从源头上杜绝电气火灾的发生成了关注的焦点。

然而在国外例如日本，虽然用电量是中国的8倍，电气火灾却仅占其火灾总数的3％左右，根本原因就是日本政府1978年就出台政策强制要求安装电气火灾预测、预警、预报系统，能够在电气火灾发生之前消除隐患。

中国虽然尚未出台强制安装的政策但已有三部有关电气安全的国家标准在实施中，一部有关故障电弧的标准正在审批中。

剩余电流、饱和电流虽有火灾隐患但已有成熟的探测保安技术，它们在火灾成因比例中远不及具有局部高温的故障电弧，一个几百毫安的电弧，其局部温度可达2千度以上，足以引燃邻近的可燃物，足以引爆周围的可燃气体。

故障电弧主要有两类：一类是串联电弧，如接头松动形成的电弧，因其电流不超过负载额定电流，固剩余电流、饱和电流的检测装置难以发现这一现象；另一类是并联电弧，现有的检测装置也不能完全发现其发生，特别是出现最多的间隙性的非接触性高阻抗接地故障，检测难、危害大，是电气火灾的主要原因。

故障电弧是典型的“不确定非线性”系统，发生电弧时，直接的现象是产生不同频谱的弧光、电磁辐射(电磁波)和声音(机械波)等，间接的现象是相关线路的电压、电流波形等有畸变。

目前剩余电流、饱和电流的检测是完备的，而故障电弧的检测则既无统一的理论又无成熟的方案，国内外的研究重点集中在容易检测的属于电弧间接现象的电流波形分析上，使用了快速傅立叶变换分析，小波变换分析，神经网络分析等工具，具有较多的成果，而在电弧直接现象的研究上少有报道，有国外公司在封闭的狭小空间检测弧光，使得应用范围受到局限，而以电弧的电磁波、机械波作为故障电弧的判别依据则基本是空白。

发明内容：

本发明的目的就是要填补现有电气火灾预警系统中缺少具有故障电弧检测功能的电气安全探测器，提供一种以电磁波检测为主要判据以剩余电流、饱和电流、线缆温度等的一项或几项为辅助判据的多功能电气安全探测器。

为实现上述任务，本发明采用的技术方案是：

一种包括故障电弧检测功能及剩余电流、饱和电流、线缆温度检测功能等的一项或多项的多功能电气安全探测器，它包括电弧传感器以及剩余电流传感器、电流传感器、温度传感器等的一种或几种。

上述电弧传感器它包括导磁材料制成的有缺口或无缺口的封闭形状的骨架。

上述骨架可与剩余电流传感器、电流传感器等的骨架合用。

上述电弧传感器它还包括在骨架上缠绕的电磁感应线圈。

上述电弧传感器它还可以与剩余电流传感器或者电流传感器合用或分时复用。

由于本发明采用了上述技术方案，因此，与背景技术相比具有以下有益效果：

1、由于本发明设置了可以探测电弧电磁波的传感器以及剩余电流传感器、电流传感器、温度传感器等，所以既可检测故障电弧又可检测漏电流、过电流、过热等故障，是一种多功能电气安全探测器。

2、作为故障电弧探测器时，由于本发明同时设置了其它辅助传感器，可有效减少误判。

附图说明：

图1是电弧传感器的结构示意图；

图2是多功能电气安全探测器结构示意图；

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本实施例中的电弧传感器由导磁材料制成闭合形状的骨架1和缠绕其上的感应线圈2组成，骨架1上的缺口3根据检测对象确定有无，线路4穿过骨架，由感应线圈2接收其上的高频信息。

如图2所示，本实施例中的多功能电气安全探测器以高速的MCU为数据处理单元，各传感器以可分离的方式与MCU相联系，实现灵活组配。

在上述实施例中，将电弧传感器、电流传感器连接到MCU，用于住宅线路，MCU首先检测电弧传感器，若有电弧迹象则进一步判别同期电流有无畸变，根据两者的程度可准确识别500毫安以上的电弧(小于500毫安的电弧在住宅环境一般无火灾隐患)，而当480W的电钻或一匹的空调或2000W的电磁炉等正常使用时无误报。

Claims

1.一种多功能电气安全探测器，其特征在于：它包括电弧传感器以及剩余电流传感器、电流传感器、温度传感器等的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的多功能电气安全探测器，其特征在于：电弧传感器包括导磁材料制成的有缺口或无缺口的封闭形状的骨架以及在骨架上缠绕的电磁感应线圈。

3.根据权利要求2所述的电弧传感器，其特征在于：骨架可与剩余电流传感器、电流传感器等的骨架合用。

4.根据权利要求2所述的电弧传感器，其特征在于：它可与剩余电流传感器、电流传感器合用或者分时复用。