电弧检测方法在化工装置低压供配电线路故障中的应用

贾犇 冯广英（沈阳石蜡化工有限公司，辽宁 沈阳110020）

随着低压供配电线路故障处理的技术越来越先进，电弧检测方法在低压供配电线路故障中的应用可以实现对于故障电弧的准确判断。结合化工装置本身物料特点，防止出现火灾或者是更为严重的安全行为。在具体线路故障检测时，需要根据化工厂的实际情况，合理选择判断故障的技术类型，从而保障检测结果的真实性、全面性以及客观性。

1 化工装置低压供配电线路

化工装置的低压供配电线路电弧故障检测还具有较大的进步空间。电弧故障保护装置是当前低压电气研究的重点，是实现低压供配电线路保护的重要设备支持。在进行电弧故障判断时，可以关注电流的“零休”现象，电流“零休”现象主要是指当电流过零点时，电弧会熄灭，进而电流出现“零休”。低压供配电线路发生电弧故障的原因主要是导体发生故障，多为外绝缘体老化、断裂等问题。

2 低压供配电线路发生故障的原因

2.1机械损伤

机械损伤是导致线路故障的重要因素，通过机械设备挖掘导致线路断裂，或者未进行电缆标记而受到外力损害，也会导致电缆断裂。机械损伤可以直接导致低压供配线路发生故障，在进行电路管理时需要注意。

2.2绝缘老化

电缆绝缘层在高温环境下会发生老化现象，在电网运行中，电流通过电缆会因为电阻的原因产生一定的热量，这些热量会直接导致电缆温度的上升，从而造成绝缘层老化现象发生。除此之外，地表层的酸碱性也会导致电缆绝缘层被腐蚀，进而发生老化现象。

2.3电缆质量问题

在进行电缆铺设作业时，相关人员需要按照施工标准进行作业施工，如果施工环节忽视了施工标准的履行，则会降低作业的质量，使得电缆面临着巨大的压力，进而提高了电缆线路断裂或者发生故障的概率。在进行低压供配电线管理维护时，需要选择优质的电缆来完成电缆敷设作业，同时，在施工中需要严格执行相关的施工标准，提高电缆高质量的优势，达到理想化的施工效果[1]。

3 化工装置低压供配电线路故障电弧现象分析

3.1非接触性故障电弧

非接触性电弧发生必须具备一定的电压值，但是据有关实验探讨结果老看，低压供配电线路发生非接触性故障电弧的几率较小。具体来说，非接触性故障电弧发生在两个彼此绝缘的金属电极上，基于一定的电压条件，像空气此类的绝缘介质才会出现电离，进而形成击穿电弧。当低压供配电线路处于正常的工作状态，且前期安装工作符合相关标准要求，这种击穿电弧现象基本不可能发生。

3.2接触性电弧

当载流导体发生断裂，基于大气环节条件下，其会产生一个接触面积较小的阶段，此时的电流密度处于较高的水平，同时这种分段位置处的温度较高，容易发生汽化现象。另外，在金属表面还可能发生热电发射现象。接触性电弧归属于串联型的范畴，在强电场的环境作用下，电子发射与中性介质点产生碰撞，进而造成温度的急剧上升，产生一种电离状态。若想要熄灭该电弧，需要将导体上的电流切断，这样才能改变气体分子与金属蒸汽的电离状态。

3.3间接接触性电弧

当间接接触性电弧发生时，其常常会将劣质线路绝缘迅速击穿。间接接触性电弧发生受到机械损坏、温度变化等因素的影响，不同电位导体之间的有机绝缘材料在外界因素作用的条件下会降低绝缘强度，此时无论是导体内部还是表面，其绝缘强度都会大大降低，进而出现间接接触性燃弧现象[2]。

4 关于电弧检测方法在低压供配电线路故障中的应用分析

4.1连续小波变换

在进行连续小波变换时需要明确连续小波变换的基本理论，同时明确公式含义以及公式中的关键要素。在公式中涉及到位移、尺度、信号等内容，ψ（t）为基本小波，〈x(t),ψατ(t)〉代表内积。α作为尺度因子，主要是将基本小波，即ψ（t）进行伸缩。在这一条件下，如果α的值越大，则其对应的基本小波持续时间会变宽，也就是说其与α之间是一种反向变化的关系。某种程度上连续小波变换与傅里叶变换的形式大致相同，可以将小波变换看作是一种积分变换。但是，两者之间在变换特性上还是存在差别的，需要注意小波变换的伸缩性与评议性，进而正确理解小波分析的多分辨率的时频域分析特点。

4.2离散小波变换

在实际问题解决上，很多数值计算常用的形式并不是连续小波变换，而是连续小波变换，在具体理论分析以及方案论证中具有较强的实践意义。在离散小波变换中，时间变量t 并没有被离散化，只是将尺度因子进行离散化，在离散小波变换后，信号的基本信息还能够保持完整性，也就是说信号基本信息并不会丢失。另外，小波函数本身的特点使得小波空间中两点间的关联被消除，这也是小波函数正交性特点的体现。同时，基于小波函数正交性特点的性质，整个计算结果的误差会大大降低，最终可以更加准确反映信号的性质。

4.3基于Daubechies小波的故障电弧检测方法

在进行实际问题解决时，Daubechies 小波在进行故障电弧检测时主要有三步骤，第一，进行实际采样，借助AD 采样电路对于整个电路中的电流波形进行实时性的采样工作。第二，对于采样的数据进行在处理，发挥Daubechies 小波的优势作用。第三，准确阶段小波函数波动变化幅度，当故障电弧发生时，小波函数的波动变化会较为明显，呈现增加的趋势，同时幅度值在超出正常范围，为正常范围的几十倍。反过来说，如果电弧处于正常的状态，则其小波函数的波动变化幅度会较小。通过小波函数的计算来进行电弧故障的判断[3]。

4.4尺度分析

尺度分析常常被成为多分辨率分析，该理论被正式提出是在20 世纪90 年代。具体来说，这是一种快速分解与重建的Mallat算法，方便小波进行计算。无论尺度因子处于什么情况，都可以对其进行观察。具体来说，当尺度因子相对较小时，可以通过细节进行观察，如果尺度因子相对较大时，可以通过概貌进行观察。综合来看，无论处于哪一种情况，中间频率与带宽的比值均保持不变，尺度因子都可以被观察。输出的采样率可以在重复分解的过程中被降低，通过对上一级低频概貌进行分解，进而实现输出采样率的减半，形成多分辨率分解[4]。

5 故障处理措施探讨

5.1关注电负荷的变化规律

通过动态监测方法来实现对用电负荷的密切关注，根据正常的状态进行波峰负荷与波谷负荷的调整，保证电力系统运行的安全稳定。

5.2降低人为因素的干扰

不少低压配电设备事故的发生都是人为因素导致的，为了降低事故发生的概率，必须降低人为因素对于配电线路正常运行的干扰。具体来说，需要进行运行维护人员综合素质水平的提高。第一，要明确运行维护人员的标准，真正实现人才的引入，从而壮大运行维护队伍力量。第二，要注重对于运行维护人员的培训工作，通过日常的工作培训教育，帮助工作人员树立学习的意识，不断进行新知识的补充，不断进行新技能的学习，从而提高工作人员的业务水平。第三，通过责任制度的制定和落实，进而提高工作人员的责任意识，当工作人员具备责任意识之后，其工作质量才能进一步提高。降低人为因素的干扰，通过发挥工作人员的积极性，实现良好的线路运行效果。

6结语

化工装置低压供配电线路在实际运行中常常会发生故障，电弧检测方法的正确应用可以实现故障的准确判断，从而化工装备的正常运行和生产。低压配电线路受到多种因素的影响，包括电缆质量、绝缘老化以及机械故障等因素。电弧检测方法主要对于故障电弧的电流波形特征进行分析判断，从而及时发现电路中存在的问题，实现故障的及时解决。