居于火灾危害第一位的电气火灾监控的预防更加关键，预防火患于未“燃”日趋高度重视。完成在最开始阻拦电气火灾监控产生的电弧安全防护开关柜——电弧故障断路器(AFCI/AFDD)应求为之。

电气设备路线接触不良现象或绝缘层损伤(多是路线脆化产生炭化)造成的“串连电弧”或“串联电弧”短路故障;

电气设备路线对地绝缘层损伤造成的接地装置(电弧)故障;

电气设备路线接触不良现象、电器设备布局不合理、过负载造成的出现异常升温。

在其中，电弧性短路故障隐敝不容易发觉变成电气设备防火安全的主要。每一次电弧的溫度超出5500℃，高强度热电弧发送出的热颗粒经時间积累易点燃路线周边电缆护套原材料，造成电气火灾监控。

串连故障电弧的电流低于控制回路额定电压，串联故障电弧的电流很有可能超过额定电压，而电器产品的运行浪涌电压超过额定电压。对于二种电弧故障执行保护并需绕开机器设备运行浪涌电压，传统式的热磁系统软件(如终端设备过电流量保护或走电保护设备)没法检测出故障电弧电流量并识别出电弧故障，达不上预防电气火灾监控的规定。据调查：我国2005至2009年电弧故障造成的火灾事故占总电气火灾监控的51%，立即财产损失占总火灾事故的36%。

配电设备智能化系统技术性的发展趋势及运用促使电弧检测、故障数据信号识别得到完成的AFCI/AFDD借助保护优化算法能够 做到电弧故障保护规定，防止电气火灾监控产生。英国我国电气设备技术规范(NEC)界定其为：一种当检测到电弧，根据识别电弧特点，断开电源电路，给予电弧故障保护的设备。

AFCI/AFDD包含实际操作组织 、断路器系统软件、脱口组织 、检测按键、接线端子排、壳架等一般构造，其特点构造还包含电弧检测电源电路、电弧故障电子器件识别电源电路(含微控制器)，其根据PCB硬件配置及预置的保护优化算法，完成智能化系统的电弧检测、故障电弧识别。

AFCI/AFDD执行保护的步骤：(1)电弧检测。根据优秀的电子信息技术检测电源电路中的电弧。(2)电弧特点识别。对于检测到的电弧，剖析其特点，识别是不是为故障电弧。在AFCI/AFDD生产制造中，需检测数以千计很有可能的运作情况，并程序编写存进电弧特点挑选器，用于识别“一切正常”和“风险”电弧。(3)保护特点配对剖析。保护特点达到UL1699标准：在沟通交流供电系统路线上，当AFCI/AFDD在0.5s内检测到八个半周波的故障电弧时，AFCI/AFDD实行脱口断开电源电路，且脱口時间应低于0.2s。(4)断开电源电路，完成故障保护。当达到电弧故障保护特点时，传出脱口数据信号，断开电源电路。

AFCI/AFDD检测到故障电弧，经保护算法分析，达到保护特点时即开启脱口。典型性方法：检测负荷电流量，将电流量数据信号变大并传输至电弧特点挑选器，判断电流量数据信号頻率是不是超过供电系统頻率并低于电力线通信頻率。挑选器輸出的数据信号与设置的电弧电流量门坎值较为，超过该电流量门坎值时即添加累加器。AFCI/AFDD定期维护累加器的輸出，超出阀值时即开启脱口。

AFCI/AFDD与GFCI(或RCCB)相互配合应用，可给予电弧和走电二种故障保护兼具的家居家具电气设备故障保护，一般 是AFCI/AFDD-GFCI电源插座方法。英国EATON企业已开发设计出在AFCI/AFDD外壳内集成化接地装置故障(走电)保护作用的终端设备。

技术性现况

AFCI/AFDD选用电子信息技术识别电弧情况，故障电弧检测是电弧故障保护的重要环节。有关电弧及故障电弧检测的科学研究起源于二十世纪八十年代末和90年代初的英国。运用电弧充放电的光、热、声和电磁感应等特点，关键的电弧检测及故障识别方式：

(1)根据电弧波型特点：根据分辨电流量波型导函数及其积累电弧周期时间是不是均超出设置阈值来识别电弧故障。

(2)根据电弧高频率动能基因突变：根据检测电流量数据信号高频率一部分的动能基因突变识别电弧，并根据检测电弧频次来识别电弧故障。

(3)选用高频率小波分析：对负荷电流量高频率抽样，测算非过零离散变量小波变换指数，连着低頻电流量过零数据信号明确是不是达到阀值。

(4)选用傅式转换：选用短时间傅利叶变换分析取样数据信号的基波份量、奇次和偶次谐波电流份量的转变，获取和分辨串连电弧故障特点。

(5)选用频谱分析：根据体现电流量基因突变的多少单脉冲经延迟衰减系数時间的差别，以高过和小于阀值的频域做为分辨根据。

(6)选用高频率数据信号比照：根据分辨规律性造成的高频率电流量是不是差别于一切正常的电源开关电弧，并检测频带范畴是不是差别于因为电力工程电子元器件等运用造成的一般高频率谐波电流。

(7)选用电光光波长转换：将所接受到的电弧光中的紫外线转换为能见光，由光电转换器转化成开启数据信号。

领域竞态

AFCI/AFDD做为合理避免电弧故障造成电气火灾监控的终端设备保护家用电器，已在北美地区快速获得普及化和营销推广，而中国对AFCI/AFDD的科学研究及运用尚在原始环节，关键的自主创新行为主体有：泰西电气设备、和瑞电子器件、伊顿、西门子PLC、美国通用电气、德力西等。由上海电器科学院承担拟定的2011年机械制造业规范《电弧故障检测器装置(AFDD)》，及其由沈阳市消防安全所承担拟定的GB14287.4《故障电弧探测装置》规范均进到审批环节。在电气工程防火安全行业，电弧故障保护技术性将具备宽阔行业前景和发展前景。

重任之“WHERE”

根据电弧充放电造成的各种各样物理化学特点，及其电弧波型特点，各种各样新的检测关键技术于电弧的检测和电弧故障的识别，将进一步提高电弧安全防护水准。健全电弧动态性实体模型，仿真模拟电弧特点，选用新优化算法提升 故障信息资源管理速率，是电弧故障保护行业一个关键的课题研究。

(1)电弧检测及故障识别层面

将完善的智能控制系统基础理论及方式识别技术性，运用于电弧检测和故障识别判断，将进一步提高电弧故障识别速率和精确性。

(2)多保护集成化相互配合层面

处理AFCI/AFDD所属配电系统中各连接点电源开关的融洽相互配合，为电源电路给予全方位故障保护。集成化负载、短路故障、接地装置故障、电弧故障等多保护为一个复合性断路器，并提升健全各保护作用的融洽相互配合。

(3)太阳能发电系统软件电弧故障保护层面

充分运用太阳能发电绿色能源的功效，目的性产品研发用以太阳能发电直流电系统软件的特殊AFCI/AFDD，涉及到光伏逆变器、汇流箱、太阳能电池控制模块的串连直流电电弧故障保护。

(4)达到智慧能源对电器开关的新规定

完成AFCI/AFDD的可通讯、数字化，智能化系统以及涉及到的系统总线技术性、可通讯数字化等技术性将充分发挥更高效应。

(5)AFCI/AFDD商品通用化规范化层面

AFCI/AFDD的通用化、规范化，及其配件模块化设计，将进一步提高其在终端设备配电设备中的运用范畴。