孙 超，刘 森，刘兆杰

（1.应急管理部沈阳消防研究所，辽宁 沈阳 110034；2.国家消防电子产品质量监督检验中心，辽宁 沈阳 110034）

0 引 言

电气火灾是目前非人为因素引起数量最多的火灾，2017年一季度全国共发生8.1万起火灾，其中电气因素引起的火灾2.4万起，约占总数的29.8%[1]。造成电气火灾发生的因素主要有：线路短路、过载等引起的电流在导线上产生大量的热，致使绝缘层遭到破坏而引起的电流因素火灾；线路接触不良、绝缘老化及导线质量问题引起的碳化，致使电弧引燃线路周围的可燃物而引起的电弧因素火灾[2]。其中，线路中的故障电弧不易被发现，是目前造成电气火灾的主要原因。实际应用中，串联故障电弧的有效电流值远小于保护开关的过负荷电流，当线路中有故障电弧产生时，传统的断路器无法识别电路故障。

2014年之前，国内对故障电弧的研究主要依赖于以UL 1699标准为主的国外标准。考虑到国外的用电参数和用电环境与我国的差别，一些研究对我国的故障电弧检测并不完全适用，2014年国家发布了故障电弧探测器的国家标准GB 14287.4—2014。

故障电弧检测的方法包括根据故障电弧发生时的物理现象进行检测、根据故障电弧产生时的电压波形特征对故障电弧进行检测、根据故障电弧产生时线路中的电流波形特征对电弧进行检测、根据电弧的频谱特征进行检测及应用机器学习方法对故障电弧进行检测。

1 故障电弧产生的原因

电弧是不同电极间通过原本绝缘的介质而持续放电的现象，电弧通常以空气为介质，形成时空气两边的电极导通、挥发并产生一系列的电磁反应过程。……