近日，在國網湖北電科院青山實驗基地，技術人員胡偉按下電弧產生器開關，一束耀眼的電弧隨即產生。幾秒鐘后，控制實驗裝置主電源的集成開關自動跳閘，及時避免了電弧火災發生。
這是國網湖北省電力有限公司探索高層建筑電氣防火的實驗。實驗模擬導體接觸不良和絕緣層老化導致的故障電弧等場景，實現電氣致火故障及時發現和處理，對高層建筑電氣防火具有積極意義。
全國30%以上的火災由電氣原因引起，故障電弧是造成電氣火災的“元兇”。
近年來，針對高層建筑線路設備故障電弧隱蔽性強、不易識別等難題，國網湖北電力開展電氣防火科技攻關，通過創新故障電弧精準識別技術，研發故障電弧探測控制新裝置，搭建電氣火災監控系統，助力高層建筑電氣火災防范。
精準判斷線路是否有電弧，是防范火災的關鍵。國網湖北電力研發了一種電壓信號判別新方法，破解電弧信號的特征，為探尋線路故障電弧提供科學依據。
胡偉介紹，當線路負荷增加或出現電弧時電流波動形狀相似，因此依靠電流判斷電弧準確率不高。他們運用電壓信號處理方法，發現線路無電弧時電壓信號較平緩，有電弧時電壓信號波動有陡增現象。
新方法需要新設備支撐。為此，胡偉團隊研制了電弧探測器，并將該探測器安裝到電氣開關上，實現故障電弧精準辨識和位置的精準鎖定。
“將電源到用戶的方向看成河道走向的話，如果線路前端、中部、尾端都裝有這種集成開關，當發生故障電弧時，靠近電弧發生點上游的開關會自動跳閘。這不僅能及時遏制電弧，還能順藤摸瓜找到故障電弧具體位置。”胡偉說，通過多次模擬實驗，這種定位故障的有效性得到驗證。
為推進電弧防控技術應用，國網湖北電力選取附近高層建筑作為試點，搭建高層建筑電氣火災監控與成因及分界溯源系統，實現高層建筑電弧發現、預警、防控的全流程管控。該系統可在線自動計算電弧能量、持續時長等參數，并結合遠方傳感器回傳電弧發生區域的溫度、濕度等環境因素，綜合判斷火災隱患風險等級，為處理隱患提供有力依據。目前，相關技術和系統已穩定運行1000余天，及時發現故障電弧并預警87起，監測準確率達100%。
