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內(nèi)部短路電弧檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-09-01 09:28:23 更新時(shí)間：2025-08-31 09:28:23

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

內(nèi)部短路電弧檢測項(xiàng)目

內(nèi)部短路電弧檢測是一項(xiàng)重要的電氣安全測試項(xiàng)目，主要用于評(píng)估電氣設(shè)備、電力系統(tǒng)和電池等在發(fā)生內(nèi)部短路故障時(shí)，電弧的產(chǎn)生、發(fā)展和潛在危害。該檢測項(xiàng)目能夠幫助識(shí)別設(shè)備在異常工況下的安全性能，預(yù)防由電弧引發(fā)的火災(zāi)、爆炸或設(shè)備損壞等事故。內(nèi)部短路電弧通常發(fā)生在絕緣失效、導(dǎo)體接觸不良或過載等情況下，其檢測過程涉及模擬真實(shí)故障場景，以評(píng)估設(shè)備的防護(hù)設(shè)計(jì)和材料耐受能力。隨著新能源和電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，內(nèi)部短路電弧檢測在電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)、航空航天以及工業(yè)配電等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用需求，成為保障人身安全和設(shè)備可靠運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

檢測儀器

內(nèi)部短路電弧檢測需要使用多種專用儀器和設(shè)備來模擬和測量電弧現(xiàn)象。常見的檢測儀器包括高壓電源供應(yīng)器，用于提供可控的電壓和電流以誘發(fā)短路電??；高速攝像機(jī)或紅外熱像儀，用于捕捉電弧的形態(tài)、持續(xù)時(shí)間和溫度分布；電流和電壓傳感器，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測電弧發(fā)生時(shí)的電氣參數(shù)變化；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于記錄和分析測試過程中的波形和數(shù)據(jù)；以及安全防護(hù)裝置，如隔爆箱或遠(yuǎn)程操作臺(tái)，以確保測試人員的安全。此外，針對(duì)電池系統(tǒng)的內(nèi)部短路檢測，還可能用到針刺裝置或強(qiáng)制短路工具來模擬電池內(nèi)部短路。這些儀器的選擇需根據(jù)具體應(yīng)用場景和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行配置，以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

檢測方法

內(nèi)部短路電弧檢測通常采用模擬實(shí)驗(yàn)方法，通過人為制造短路條件來觀察和分析電弧行為。常見檢測方法包括直接短路法，即在設(shè)備內(nèi)部預(yù)設(shè)短路點(diǎn)，施加電壓后觀察電弧的產(chǎn)生和熄滅過程；針刺法，主要用于鋰離子電池等能源存儲(chǔ)設(shè)備，通過針刺電極來模擬內(nèi)部短路；過載測試法，通過逐步增加電流或電壓直至發(fā)生電弧，評(píng)估設(shè)備的極限耐受能力；以及環(huán)境模擬法，結(jié)合高溫、高濕或振動(dòng)等條件，測試電弧在不同環(huán)境下的特性。檢測過程中，需嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)參數(shù)，如短路電流、持續(xù)時(shí)間和工作電壓，以避免過度損壞設(shè)備。同時(shí)，采用高速數(shù)據(jù)記錄和圖像分析技術(shù)，對(duì)電弧的能量、弧長和熱效應(yīng)進(jìn)行量化評(píng)估，從而為改進(jìn)設(shè)備設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

內(nèi)部短路電弧檢測需遵循相關(guān)國家和國際標(biāo)準(zhǔn)，以確保測試的規(guī)范性和可比性。常見標(biāo)準(zhǔn)包括國際電工委員會(huì)（IEC）的IEC 61641標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在內(nèi)部電弧故障條件下的測試方法；美國保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室（UL）的UL 9540A標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的熱失控和電弧危害進(jìn)行評(píng)估；以及中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17626系列中的相關(guān)部分，涉及電氣設(shè)備的電磁兼容和故障測試。此外，針對(duì)電池領(lǐng)域，聯(lián)合國UN 38.3測試標(biāo)準(zhǔn)也包含內(nèi)部短路檢測要求，用于確保運(yùn)輸安全。這些標(biāo)準(zhǔn)通常詳細(xì)規(guī)定了測試 setup、參數(shù)設(shè)置、安全措施和結(jié)果判定準(zhǔn)則，幫助實(shí)驗(yàn)室和制造商統(tǒng)一檢測流程，提高產(chǎn)品的安全性和可靠性。 compliance with these standards is essential for certification and market access in many industries.