一、故障电弧探测装置的产生背景
1. 故障电弧探测的必要性
电气火灾监控系统的基本组成包括：电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器以及测温式电气火灾监控探测器。该系统能够对被保护线路中的电流、剩余电流、温度进行监视，并及时发现电气火灾隐患，预防电气火灾发生。但许多严重的火灾事故仅仅是由线路中低于额定电流或预期短路电流的故障电弧引起的。这些危险的电弧可能发生在设计不合理或者老化的供电线路、电器插头以及家用电器的电源线、内部线束或零部件绝缘。当故障电弧发生时，线路上的漏电、过流和短路等保护装置，可能无法检测到或者无法迅速动作切断电源，极易引发火灾。
2. 故障电弧最主要的危害是引发火灾
故障电弧的最主要危害是引发火灾，当故障电弧产生时，其中心温度高达3000℃~4000℃，并且伴有金属熔化物喷溅出来。故障电弧产生的高温高热，极易引燃线路绝缘层导致线路起火，如果在故障点附近存在有可燃物时，也极易引燃可燃物而导致火灾的发生。
3. 电气火灾监控系统无法监测的几类故障电弧
⑴ 接地故障电弧
在电气线路短路起火中，接地故障电弧引起的火灾远多于带电导体间的故障电弧火灾。这首先是因为接地故障发生的几率远大于带电导体间短路的几率。
由于接地性故障电弧发生时，电流波形会发生畸变且故障电弧电流时有时无，导致剩余电流式探测器无法准确可靠地检测到该类故障。
⑵ 串联故障电弧
电气连接点在电气连通、机械强度和保护措施三方面都是最薄弱或最易出现故障的环节，会直接导致电弧或发热，进而引起电气火灾。
当线路中发生串联故障电弧时，线路中的剩余电流不发生变化，导致电气火灾监控系统无法对该类故障电弧进行监控。
⑶ 带电导体间的并联故障电弧
电气线路的两线芯相互接触而短路时，线芯未焊死而融化成团，两熔化金属团收缩脱离时可能建立电弧。
在并联电弧建立初期，由于电弧具有很大的阻抗和电压降，限制了故障电流，线路上的断路器无法及时可靠动作并切断电源，从而使电弧持续存在。
二、故障电弧探测装置
1. 概述
HS-E系列故障电弧探测装置是从电气火灾的起因入手，将电流波形特征值检测技术应用到故障电弧探测领域，结合国内电力行业的特点，具有高可靠性高、稳定性强、方便用户使用和维护的特点。该探测装置的广泛应用将弥补目前市场上电气火灾监控系统产品的技术缺陷，产品通过对电气线路的实时检测，能够区分每一相线上的正常操作电弧和故障电弧，消除电气火灾隐患探测的盲区，该产品广泛适用于家庭、民用建筑、工厂、网吧、仓储、学校等建筑的火灾预警系统。
2. HS-E 系列故障电弧探测装置功能
• 精准判断每一相线上的正常电弧和故障电弧
• 具有标准RS485接口，可与消防控制室的监控设备进行通讯，实现远程监控
• 故障电弧发生时，将故障点的位置信息传送至监控设备，定位故障的区域
• 检测到故障电弧时，自身发出声光报警信号，并同时向监控设备发出报警信号
• 具有功能试验按键，模拟发出大于11个半周期的故障电弧，对装置性能的进行测试
3. 符合标准
• GB14287-2011《电气火灾监控系统 第4部分：故障电弧探测装置》 [1] ；
本标准依据GB/T1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则》起草。
本标准由中华人民共和国公安部提出，由全国消防标准化技术委员会火灾探测和报警分技术委员会归口。
本部分负责起草单位：公安部沈阳消防科学研究所。
• 中国建筑标准设计研究院编制的《电气火灾监控系统》国家建筑标准设计参考图集[2] ；
• 国家标准GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》增加的故障电弧式电气火灾监控探测器的相关规定[3] ；
4. 应用场所
• 现代大体量建筑、公共集聚场所建筑和一类高层建筑；
• 商场、体育馆、礼堂、影剧院、大型医院、学校；
• 电信楼、财贸金融楼、大型办公楼、展览馆、高级酒店；地铁设施、火车站、汽车站、隧道、大型企业厂房等建筑。
5. HS系列电气火灾监控系统组成及功能
HS系列电气火灾监控系统由HS-L系列电气火灾监控探测器、HS-Z系列剩余电流及温度传感器、HS-E系列故障电弧探测装置及HS-S1000电气火灾监控设备（主机）组成，用于在线实时监测漏电、温度、故障电弧等信号，当采集数值达到设定值时，发出预、报警信号，提醒工作人员及时检查线路，并尽早排除故障隐患。【凯隆电器】


参考资料
• 1．  GB14287-2011《电气火灾监控系统 第4部分：故障电弧探测装置》（报批稿）
• 2．  中国建筑标准设计研究院编制的《电气火灾监控系统》国家建筑标准设计参考图集
• 3．  GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》