開(kāi)關(guān)設(shè)備中的故障電弧及其防護(hù)

1、開(kāi)關(guān)設(shè)備中的故障電弧及其防護(hù)1故障電弧的危害在開(kāi)關(guān)設(shè)備中，內(nèi)部故障電弧事故很少發(fā)生，但不能完全避免。 它一旦發(fā)生，將對(duì)人身及設(shè)備造成極大的危害。因此，認(rèn)識(shí)故障電弧 的危害并加以防護(hù)，是開(kāi)關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行等部門(mén)的共同職責(zé)，而且國(guó)際電工委員會(huì)和各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)部故障電弧的試驗(yàn)和判據(jù)都作出 了更加明確的規(guī)定。故障電弧能夠在很短時(shí)間內(nèi)形成高壓力和高溫。如在低壓開(kāi)關(guān)設(shè) 備中，故障電弧會(huì)在10ms內(nèi)將溫度升高到13000K，同時(shí)在約15ms 內(nèi)將壓力上升到約2XW5Pa-3X105P&設(shè)備內(nèi)的零部件，例如門(mén)，在 這樣的高壓力作用下會(huì)脫離固定機(jī)構(gòu)并被掀開(kāi)。高溫還使設(shè)備內(nèi)發(fā)生 熔化和蒸發(fā)過(guò)程，結(jié)果產(chǎn)

2、生毒氣，毒氣又在壓力作用下向外排出。這 會(huì)對(duì)附近的工作人員帶來(lái)生命危險(xiǎn)。工作人員吸入毒氣造成死亡的例 子不少。而更多的情況是燒傷皮膚和使人目眩。除了人身傷害外，還有設(shè)備的損壞，如建筑內(nèi)的開(kāi)關(guān)設(shè)備和二次 系統(tǒng)部分地或全部地被破壞。即使破壞過(guò)程結(jié)束后，用戶還要承受長(zhǎng) 時(shí)間停產(chǎn)及高昂的事故費(fèi)用。根據(jù)德國(guó)精密機(jī)械和電工技術(shù)職業(yè)協(xié)會(huì)（BGFE）的事故統(tǒng)計(jì)報(bào)告， 故障電弧事故約占總電流事故的 25%。如果將電流事故與運(yùn)行中常規(guī) 事故的人均費(fèi)用作一比較，則2000年的電流事故為29 654歐元，而 正常運(yùn)行事故僅為4 484歐元。統(tǒng)計(jì)還顯示，2000年電氣專(zhuān)業(yè)人員在 電流事故中受傷害占60%以上，而34%的

3、電流死傷事故則發(fā)生在開(kāi)關(guān)設(shè) 備中。2內(nèi)部故障電弧的試驗(yàn)及判據(jù)正因?yàn)楣收想娀∩婕暗饺松砗驮O(shè)備安全，引起了國(guó)際社會(huì)和各國(guó) 的高度重視。在低壓技術(shù)中，有關(guān)低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備內(nèi)部故障電弧的國(guó)際 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為IEC/TR361641 : 1996-01。在德國(guó)乃至歐洲的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為 DINEN0660 1附錄部分2。這些標(biāo)準(zhǔn)包括了 故障電弧條件下的人身 防護(hù)”和 故障電弧條件下的設(shè)備防護(hù)”等名詞術(shù)語(yǔ)。故障電弧條件下的 人身防護(hù)，是指開(kāi)關(guān)組合電器在故障電弧的機(jī)械和熱力作用下限制危 及人身安全的能力。故障電弧條件下的設(shè)備防護(hù)是指開(kāi)關(guān)組合電器在 故障電弧條件下限制影響設(shè)備功能的能力。人身防護(hù)和設(shè)備防護(hù)試驗(yàn)，包容不了所有

4、的危害效應(yīng)，諸如有毒氣體、光輻射、熱氣流、聲壓和 咼壓力等。低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的故障電弧防護(hù)分結(jié)構(gòu)上的故障電弧防護(hù)”和故障 電弧防護(hù)裝備”。結(jié)構(gòu)上的故障電弧防護(hù)是通過(guò)開(kāi)關(guān)組合電器的結(jié)構(gòu)來(lái) 實(shí)現(xiàn)的，以防止故障電弧的產(chǎn)生。結(jié)構(gòu)上的故障電弧防護(hù)只能在設(shè)備 封閉情況下限制故障電弧的效應(yīng)，一旦設(shè)備被打開(kāi)，貝S不起作用，這 就需要附加防護(hù)裝置。在中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備方面，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）現(xiàn)對(duì)迄今的中壓開(kāi)關(guān) 設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)IEC60298進(jìn)行了修訂。修訂的重點(diǎn)放在使用的安全性、 可利 用率及維護(hù)方面，這就是說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定更多地放在使用目的上，而較少關(guān)注結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?；诖朔N改變，將中壓開(kāi)關(guān)設(shè)備重新劃分了等級(jí)， 并對(duì)故障電弧

5、的防護(hù)也通過(guò)試驗(yàn)程序和評(píng)價(jià)判據(jù)使之更加明確。國(guó)際電工委員會(huì) 將以新 標(biāo)準(zhǔn)IEC62271 200取代老標(biāo)準(zhǔn) IEC60298 : 1990-12。在未來(lái)的新標(biāo)準(zhǔn)中，故障電弧防護(hù)的地位有了明顯的提高，對(duì)試 驗(yàn)條件作了規(guī)定，而不再是制造商和用戶之間協(xié)商，同時(shí)不可對(duì)判據(jù) 作選擇。試驗(yàn)條件規(guī)定，試驗(yàn)至少由兩面開(kāi)關(guān)柜組成，而且對(duì)每個(gè)隔室的 試驗(yàn)，至少在一個(gè)終端柜進(jìn)行。試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間的優(yōu)選推薦值為 1.0s/0.5s/0.1s新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)的判據(jù)也作了補(bǔ)充和修訂。新的5條判據(jù)如下：判據(jù)1:門(mén)和蓋仍應(yīng)關(guān)閉；若沒(méi)有任何部分抵達(dá)指示器或墻壁，可接受有變形。其附加條件是，如果設(shè)備在安裝與試驗(yàn)時(shí)需要更靠近墻 壁時(shí)，其永久性變形應(yīng)小于規(guī)定的對(duì)墻壁距離，而且噴出的氣體不得 朝向墻壁。判據(jù)2:試驗(yàn)期間，殼體不得出現(xiàn)破裂；不得有單重至60g的物體 飛出。判據(jù)3：在直至2 m高度處，可自由接近的殼體外部分，不得燒 穿成孔洞。判據(jù)4:指示器不得受熱而點(diǎn)燃（垂直和水平指示器包括在一個(gè)判 據(jù)內(nèi)）判據(jù)5:接地連接仍然有效。檢驗(yàn)通過(guò)目檢，必要時(shí) （有懷疑時(shí)）通 過(guò)測(cè)量。通過(guò)試驗(yàn)后，將等級(jí)IAC（內(nèi)部故障電弧等級(jí)）標(biāo)記在銘牌上，并 附下列說(shuō)明：可接近等級(jí) A、B或C,接近側(cè)標(biāo)