袁金荣 李伟进 林宝伟 南树功 刘智亮

1.华南理工大学电力学院 广东广州 5106401；2.珠海格力电器股份有限公司空调设备及系统运行节能国家重点实验室 广东珠海 519000；3.国创能源互联网创新中心（广东）有限公司 广东珠海 519000

1 引言

在碳中和目标指引下，我国光伏等新能源将迎来巨大发展。新能源发电具有高随机性的特点，而用电高峰谷差等的问题日渐突出，集中式输配电具有很大挑战，局域的直流供用电系统是一种有效的解决方案。目前已广泛应用于市政路灯、电动车、数据中心，并且在飞机、船舶、轨道交通、海岛供电、低碳建筑领域具有广阔的应用场景。

在建筑直流供用电系统中，电压不高于1.5 kV，线缆导体截面小、机械强度低、绝缘水平低，其在运行过程中易发生动物咬伤、机械损伤、绝缘老化、接头松动、线路断线或接搭地等，继而在绝缘损坏、接触不良或故障处产生直流电弧。由其发展而来的持续高温电离气体便会释放出大量热量，可能引起火灾等事故，影响电气设备的安全可靠运行[1-2]。回顾交流场景下的历史数据，2013年电气火灾占全年的火灾事故29.7%；2017年我国火灾死亡人数达1065人，直接导致财产损失约26.2亿元，其中因电气引发的火灾共有7.4万次，占火灾总数的33.6%；2019年全年共接报火灾23.3万起，死亡1335人，直接财产损失36.12亿元。住宅火灾中，已查明原因的火灾中有52%系电气原因引起，电气引发火灾高居不下。而故障电弧是引发电气火灾的诱因之一[3-5]。

频繁发生并逐年攀升的电气火灾所造成的巨大经济损失及人身安全事故使得电弧故障保护得到关注，国内外也针对电弧故障保护做了大量的研究。……