中國北京，2021年6月23日—— 用電安全一直是社會(huì )普遍關(guān)注的焦點(diǎn)話(huà)題，與人身安全、社會(huì )及企業(yè)資產(chǎn)密切相關(guān)，尤其對于電氣設備使用者和維修人員來(lái)說(shuō)，經(jīng)常與電親密接觸，偶遇危險情況就難免會(huì )為電所傷。觸電傷人，爆炸更傷人。

與多發(fā)生于元器件產(chǎn)品的漏電現象不同，由電氣燃爆通常與配電系統及設備有關(guān)，如系統短路、超負荷、接觸電阻過(guò)大，或電氣設備本身問(wèn)題、設備附近可燃物著(zhù)火，以及在有爆炸性氣體或粉塵存在的環(huán)境中使用非防爆電氣設備等。同時(shí)，值得關(guān)注的是，超半數發(fā)生于工作場(chǎng)所的電氣燃爆是由電弧閃光導致的，且局放也被認為是可能導致電氣燃爆的始作俑者之一。電氣燃爆產(chǎn)生的熱量和壓力波不僅會(huì )嚴重損壞發(fā)生電弧故障的設備，更嚴重的是，還會(huì )威脅人身安全，導致重度燒傷甚至致命，后果將不堪設想。

對此，全球能源管理與自動(dòng)化領(lǐng)域數字化轉型專(zhuān)家施耐德電氣認為，雖然電弧燃爆的產(chǎn)生是一瞬間，但電弧本身從產(chǎn)生到形成潛在威脅則需要一定時(shí)間，因此阻止此類(lèi)電氣事故的發(fā)生，需要通過(guò)全面消除隱患、優(yōu)化產(chǎn)品及系統設計實(shí)現物理阻隔以及數字化賦能遠程運維，這三種手段的緊密配合，才能更有把握杜絕電氣燃爆發(fā)生的可能。

如何應對電氣燃爆風(fēng)險 

電氣行業(yè)的多年經(jīng)驗總結將電氣燃爆歸因為三個(gè)方面，一是內部電弧的產(chǎn)生，由短路和設備損壞引起；二是溫升，電弧產(chǎn)生的高溫使觸頭表面熔化，燒壞絕緣材料從而引發(fā)爆炸；第三則是局放。

對于電氣從業(yè)者來(lái)說(shuō)，電弧閃光并不是個(gè)陌生的現象，是由開(kāi)關(guān)接通或者斷開(kāi)的瞬間產(chǎn)生，并伴隨著(zhù)發(fā)光、發(fā)熱現象。高水平的故障電流和相對較高的電壓讓電弧故障攜帶大量能量，電弧的中心溫度有時(shí)甚至可以達到10000攝氏度以上。當大量熱量和壓力釋放到環(huán)境中，電弧閃光就變成了電弧爆炸。

而局放主要是由于電氣設備承受較高電壓而發(fā)生絕緣退化甚至擊穿而形成的狀態(tài)。每一次局部放電對絕緣介質(zhì)都會(huì )有一些影響，輕微的局部放電對電力設備絕緣的影響較小，絕緣強度的下降較慢；而強烈的局部放電，則會(huì )使絕緣強度很快下降，并有可能會(huì )由于局部導體短時(shí)間內迅速升溫而引發(fā)爆炸等不良后果。

為了盡可能杜絕相關(guān)電氣事故的發(fā)生，運維人員會(huì )采取一些有效措施，讓相關(guān)危險等級和事件發(fā)生的概率最小化。比如，ANSI Z10-2012職業(yè)健康與安全管理系統中就定義了緩解控制電弧閃光的六個(gè)級別，按有效性依次遞增的順序依次是：配備個(gè)人防護裝備（PPE）、從規定上進(jìn)行管理控制、安全意識培訓和警告標志、危險系數小的材料或工藝替代、消除隱患及更具效用的危險阻隔。

長(cháng)久以來(lái)，PPE通常被錯誤地視為應對電弧閃光及局放所帶來(lái)潛在威脅的“保護傘”，人們甚至相信，如果工人穿著(zhù)防護服，就可以隨時(shí)隨地工作。但現實(shí)情況是，即使選擇了正確的PPE，也無(wú)法保證人身不受傷害。

換個(gè)角度思考，與其在電弧、局放和異常溫升等情況發(fā)生后考慮如何規避，不如從其產(chǎn)生源頭出發(fā)，隔絕危險。如此看來(lái)，消除隱患及更具效用的危險阻隔才是解決此類(lèi)問(wèn)題的“C位”擔當。所謂消除隱患及更具效用的危險阻隔，包括了電氣元器件及設備的選擇、產(chǎn)品設計優(yōu)化以及遠程操作等角度，可以全面、有效地規避燃弧故障發(fā)生。

從元件維度 阻隔電弧隱患

電弧閃光產(chǎn)生的能量隨時(shí)間呈線(xiàn)性變化，正確選擇過(guò)電流保護裝置，特別是選擇能夠從電源系統中快速清除電弧故障的裝置，是一種有效的緩解策略。

從元器件角度來(lái)看，當故障電流水平高到足以使保險絲在其電流限制區域中起作用時(shí)，限流熔斷器會(huì )非常迅速地起作用，同時(shí)那些具有可調節跳閘設置的斷路器，可在各種故障電流水平上提供更好的性能。但為了讓斷路器的作用最大化，必須在考慮弧閃水平的情況下選擇斷路器設置。

同時(shí)，繼電保護器在消除電弧閃光中也能起到較明顯的作用。傳統的機電式過(guò)電流繼電器通?？烧{節時(shí)間會(huì )延遲，有的還沒(méi)有瞬時(shí)元件。但是新型的數字繼電器在開(kāi)發(fā)設置時(shí)具有更大的靈活性，并且通過(guò)諸如可選曲線(xiàn)形狀和具有可調延遲的多個(gè)瞬時(shí)元素等的功能，“定制”時(shí)間-電流曲線(xiàn)，從而更快地清除電流。如施耐德電氣的Easergy MiCOM P3 繼電保護裝置，是首款將饋線(xiàn)、電機和變壓器保護功能集于一體的繼電保護裝置，同時(shí)內置弧光保護功能及 “模擬測試儀”，以更好地保護電力系統及設備。同時(shí)，他符合IEC 60255-1等國際標準設計，可為客戶(hù)提供高標準可靠保障。

Easergy MiCOM P3 繼電保護裝置

而與繼電保護器完美搭配的當屬電弧光保護系統。施耐德電氣Vamp系列電弧光保護產(chǎn)品不僅可作為獨立的主單元系統，還可連通Easergy P3繼電保護器，成為繼電保護系統的一部分。該系統適用于新裝開(kāi)關(guān)柜和正在使用的開(kāi)關(guān)柜，一旦弧光故障發(fā)生在工作中的開(kāi)關(guān)柜內,將以快速可靠的電弧光保護動(dòng)作，降低設備損失，避免造成人身傷害。  

Vamp系列電弧光保護產(chǎn)品

此外，由于電弧能夠在一瞬間造成破壞，點(diǎn)燃附近的一切可燃材料并引發(fā)火災，因而反應速度在此時(shí)至關(guān)重要。施耐德電氣iARC系列電弧故障保護電器，可在電弧故障的情況下迅速反應，并在有限的時(shí)間內隔離電路，可抵御由于在固定裝置的最后回路中存在電弧故障電流而引起的爆炸風(fēng)險。

預制化配置 升級物理阻隔

預制化顧名思義，就是預先定制，在危險來(lái)臨前做好一切準備，才能防患于未然。在電氣領(lǐng)域，監測系統和預警裝置絕對可以算得上是預制化的高手，在危險發(fā)生前，它們就像無(wú)數雙眼睛，時(shí)刻注視著(zhù)潛在的風(fēng)險，幫助人們提高預警。

為應對異常溫升和電弧閃光，溫度監測報警裝置、弧光監測系統能夠很好地幫助操作人員對危險進(jìn)行預警，以便他們第一時(shí)間遠離危險。持續溫度監測是施耐德電氣EcoStruxure架構與平臺產(chǎn)品中的重要部分，包括無(wú)線(xiàn)熱傳感器、溫度探測器和邊緣控制軟件。通過(guò)集中式監測系統進(jìn)行持續數據記錄和可視化，運維人員可實(shí)現實(shí)時(shí)數據監測、預警及事件報警、趨勢可視化和歷史報告。施耐德電氣的PowerLogic Thermal Tag無(wú)線(xiàn)溫度傳感器，在設備異常溫升時(shí)，對溫度進(jìn)行連續監測和報警；而Easergy TH110溫度監測器，可以在不拆除外殼的情況下確定設備內部溫度，免除了維護人員暴露于電弧閃光的危險中。 

PowerLogic Thermal Tag無(wú)線(xiàn)溫度傳感器 

Easergy TH110溫度監測器

而在應對局放時(shí)，局部放電監控器則可以通過(guò)測定開(kāi)關(guān)柜局部放電強度和頻次，判斷絕緣材料存在的局部缺陷和當前的運行狀況，在絕緣系統實(shí)際發(fā)生故障并引起故障之前檢測出絕緣系統的退化。施耐德電氣的PDM8A局放監測系統不但可通過(guò)一個(gè)電容傳感器完成其“本職工作”，還能分別識別電壓及局放信號，避免情況誤判，并基于精準的局放電量實(shí)時(shí)監測，及時(shí)預警絕緣隱患。

在配電柜被全面監視的同時(shí)，其自身的優(yōu)化設計所帶來(lái)的物理阻隔保障，也可為保護人身安全出一份力。例如，施耐德電氣的PremSet中壓開(kāi)關(guān)柜是全球為數不多采用屏蔽式固體絕緣技術(shù)的開(kāi)關(guān)設備，開(kāi)關(guān)設備表面不會(huì )產(chǎn)生電場(chǎng)分布，因此不會(huì )因環(huán)境影響導致固體絕緣表面老化，大大降低了內部燃弧風(fēng)險，保證操作人員和財產(chǎn)安全。

PremSet中壓開(kāi)關(guān)柜

又如新一代預智低壓成套設備BlokSeT、Okken和BlokSeT系列，更是集安全細節設計于一身。針對精準測溫、故障報警、無(wú)線(xiàn)連接等行業(yè)認可的、抵御電氣事故的有效途徑，施耐德電氣在今年發(fā)布了包括BlokSeT、Okken、PrismaSeT 系列的新一代預智低壓成套設備，不但可以根據客戶(hù)需求，預制PowerLogic Thermal Tag無(wú)線(xiàn)溫度傳感器，對關(guān)鍵點(diǎn)溫度進(jìn)行監測，預知健康風(fēng)險，也可實(shí)現無(wú)線(xiàn)連接、標準網(wǎng)關(guān)等多種功能的預制化搭載，打造出廠(chǎng)即自帶數字化基因的新型智能成套設備，以更低投入且“輕量化”的方式為用戶(hù)帶來(lái)無(wú)與倫比的數字化體驗。

BlokSeT新一代預智低壓成套設備

Okken新一代預智低壓成套設備

PrismaSeT新一代預智低壓成套設備

與此同時(shí)，施耐德電氣提供了3個(gè)級別的保護。首先是開(kāi)關(guān)柜級別，開(kāi)關(guān)柜斷路器的上下級配合保證了快速選擇性分斷。同時(shí)， Okken開(kāi)關(guān)柜在安全性能方面達到了業(yè)界領(lǐng)先的安全標準，采用主動(dòng)防護與被動(dòng)防護相結合的“雙保險”體系，憑借集成內燃弧耐受力、搭配無(wú)弧區方案、不間斷溫度監控系統（Exertherm）、VAMP弧光檢測系統等多重保障，鎖住一切安全隱患。

其次是柜體級別，比如Okken開(kāi)關(guān)柜安裝在水平母線(xiàn)上的保護隔柵，可防止在柜體間形成電弧路徑；最后是在功能單元級別，柜中集成的Polyfast功能單元專(zhuān)注于Compact系列塑殼斷路器的預制連接系統。在預制的Polyfast底座內、進(jìn)線(xiàn)側、出線(xiàn)側的每相之間，均由絕緣材料獨立分隔，可有效地防范內部電弧的發(fā)生和蔓延。Polyfast還帶有人性化設計的手柄，使其抓持及更換更容易。同時(shí)由于配有機械安全跳閘裝置，杜絕了帶負載插拔的危險。此外，設備采用模塊化的框架結構設計，組合型框架結構高度靈活、擴展多樣；采用雙垂直母線(xiàn)系統專(zhuān)利設計，封閉式的配電母線(xiàn)絕緣防護，安全活門(mén)100%隔離帶電體，打造完美的無(wú)弧區方案。

遠程運維 加成安全防護

健康的電氣系統，能實(shí)現元器件及電氣柜的實(shí)時(shí)監控，減少運維人員近場(chǎng)工作的頻次，為生命安全負責。施耐德電氣與客戶(hù)共享數字化紅利，通過(guò)發(fā)掘數據背后更深層的價(jià)值，實(shí)現對系統狀態(tài)的可視化管理，讓運營(yíng)者對電氣系統狀態(tài)一目了然，并根據建議進(jìn)行及時(shí)、快速、恰當的處理，避免在電弧爆炸事故對人的傷害。

施耐德電氣EcoStruxure架構與平臺，搭載了多款數字化軟件，Facility Expert 施耐德千里眼運維專(zhuān)家、PME電能質(zhì)量管理系統以及EcoStruxure Asset Advisor施耐德千里眼資產(chǎn)顧問(wèn)都是目前電氣市場(chǎng)上耳熟能詳的智能化運維產(chǎn)品。

施耐德千里眼運維專(zhuān)家

施耐德千里眼資產(chǎn)顧問(wèn)

PME電能管理系統

Facility Expert 施耐德千里眼運維專(zhuān)家能幫助用戶(hù)提高維護效率，降低運維管理成本，減少計劃外停電時(shí)間，節省故障排查時(shí)間，并減少電力運維人員投入，助力“少人/無(wú)人值守”，從側面減低潛在電氣事故對人的傷害；PME電能質(zhì)量管理系統能提供資產(chǎn)管理分析，如斷路器老化、設備容量管理等，保障電力資產(chǎn)安全使用；EcoStruxure Asset Advisor施耐德千里眼資產(chǎn)顧問(wèn)將實(shí)現對系統運行數據的深入解析，通過(guò)對電氣系統的評估和診斷，提出優(yōu)化建議并生成資產(chǎn)健康報告，以此全面保障電氣資產(chǎn)健康，為用戶(hù)創(chuàng )造更加智能高效的數字化運維體驗。

面對電氣燃爆危險，采取如PPE、改善材料這樣的防護方式是有效的，但要從根本解決問(wèn)題，還需要從工程控制的角度做全面的設計和防護。從消除隱患到物理阻隔，再到遠程運維，施耐德電氣的一系列舉措讓爆炸隱患節節敗退，離我們的生產(chǎn)、生活越來(lái)越遠。安全、健康、可持續的電氣環(huán)境，確保每一個(gè)人，在任何時(shí)間，在任何地方都能盡享安全。 

關(guān)于施耐德電氣

施耐德電氣的宗旨，是賦能所有人對能源和資源的最大化利用，推動(dòng)人類(lèi)進(jìn)步與可持續的共同發(fā)展。我們稱(chēng)之為L(cháng)ife Is On。

我們的使命是成為您實(shí)現高效和可持續發(fā)展的數字化伙伴。

我們推動(dòng)數字化轉型，服務(wù)于家居、樓宇、數據中心、基礎設施和工業(yè)市場(chǎng)。我們通過(guò)集成世界領(lǐng)先的工藝和能源管理技術(shù)，從終端到云的互聯(lián)互通產(chǎn)品、控制、軟件和服務(wù)，貫穿業(yè)務(wù)全生命周期，實(shí)現整合的企業(yè)級管理。

我們是一家擁有本土化優(yōu)勢的全球企業(yè)，致力于推動(dòng)開(kāi)放的技術(shù)及合作伙伴生態(tài)圈，積極踐行有意義、包容和賦能的共同價(jià)值觀(guān)。