前言
GB 14287的本部分的第5、7、8章為強制性的，其余為推薦性的。
GB 14287《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)》由以下部分組成：
——第1部分：電氣火災監(jiān)控設備；
——第2部分 ：剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器；
——第3部分 ：測溫式電氣火災監(jiān)控探測器；
——第4部分 ：故障電弧探測器；
本部分為 GB 14287的第4部分。
本部分按照 GB/T 1.1—2009給出的規(guī)則起草。
本部分由中華人民共和國公安部提出。
本部分由全國消防標準化技術委員會火災探測與報警分技術委員會(SAC/TC 113/SC 6）歸口。
本部分由公安部沈陽消防研究所負責起草，寧波習羽電子發(fā)展有限公司、上海華宿電氣技術有限公司、沈陽斯沃電器有限公司、福建俊豪電子有限公司參加起草。
本部分主要起草人 ：丁宏軍、高偉、張穎琮、李小白、曹振、劉長安、齊梓博、胡少英、黃武杰。
1 范圍
GB 14287 的本部分規(guī)定了故障電弧探測器的術語和定義、分類、要求、試驗、檢驗規(guī)則、標志和使用說明書。
本部分適用于工業(yè)與民用建筑中10kW及其以下電氣線路中安裝使用的故障電弧探測器。其他裝置中使用的用于電氣火災監(jiān)控的故障電弧探測器，以及其他環(huán)境下具有特殊要求的故障電弧探測器，除特殊要求由有關標準另行規(guī)定外，亦適用于本部分。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其新版本(包括所有的修改單）適用于本文件。
GB 4706.1 ?家用和類似用途電器的安全 ?第1部分 ：通用要求
GB/T 9969 ?工業(yè)產品使用說明書 ?總則
GB 12978 消防電子產品檢驗規(guī)則
GB 16838 ?消防電子產品環(huán)境試驗方法及嚴酷等級
GB/T 17626.2 ?電磁兼容 ?試驗和測量技術 ?靜電放電抗擾度試驗
GB/T 17626.3 ?電磁兼容 ?試驗和測量技術 ?射頻電磁場輻射抗擾度試驗
GB/T 17626.4 ?電磁兼容 ?試驗和測量技術 ?電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗
GB/T 17626.5 ?電磁兼容 ?試驗和測量技術 ?浪涌（沖擊）抗擾度試驗
GB/T 17626.6 ?電磁兼容 ?試驗和測量技術 ?射頻場感應的傳導騷擾抗擾度
GB 23757—2009 ?消防電子產品防護要求
3 術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
3.1
故障電弧 ?arcing fault
由于電氣線路或設備中絕緣老化破損、電氣連接松動、空氣潮濕、電壓電流急劇升高等原因引起空氣擊穿所導致的氣體游離放電現(xiàn)象。
3.2
故障電弧探測器 ?arcing fault detector
用于探測被保護電氣線路中產生故障電弧的探測器。
4 分類
故障電弧探測器（以下簡稱探測器）按工作方式可分為：
a）非獨立式；
b）獨立式。
5 要求
5.1 總則
5.2 外觀要求
5.3 基本要求
5.4 報警性能
5.5 重復性
5.6 電壓波動性能
5.7 絕緣電阻
5.8 泄漏電流
5.9 電氣強度
5.10 氣候環(huán)境耐受性
5.11 機械環(huán)境耐受性
5.12 主要部件性能
5.1 總則
探測器應按第6章規(guī)定進行試驗，試驗結果應符合第5章的對應要求。
5.2 外觀要求
探測器表面無腐蝕、涂覆層脫落和起泡現(xiàn)象，無明顯劃傷、裂痕、毛刺等機械損傷，緊固部位無松動。
5.3 基本要求
5.3.1 采用 AC 220V/50 Hz交流電源供電的探測器，電源線輸入端應設接線端子。
5.3.2 探測器應具有紅色報警確認燈。當被監(jiān)視區(qū)域參數(shù)符合報警條件時，探測器報警確認燈應點亮，并保持至被復位。確認燈點亮時在其正前方3m處，照度不超過 500lx 的環(huán)境條件下，應清晰可見。
5.3.3 探測器連接其他輔助設備（例如遠程確認燈、控制繼電器等）時，與輔助設備間連接線的斷路和短路不應影響探測器的正常工作。
5.3.4 探測器的出廠設置不應被輕易改變。當確需改變時，需使用特殊手段（如專用工具或密碼），否則不應破壞其封條。
5.3.5 探測器的報警性能如果可在探測器或在與其相連的監(jiān)控設備上進行現(xiàn)場設置，則應滿足以下要求：
a） 當制造商聲明所有設置均滿足本部分的要求時，探測器在任意設置的條件下均應滿足本部分的要求，且對于現(xiàn)場設置應只能通過專用工具、密碼或探頭與底座的分離等手段實現(xiàn)；
b） 當制造商聲明某一設置不滿足本部分的要求時，該設置應只能通過專用工具、密碼手段實現(xiàn)，且應在探測器上或有關文件中明確標明該項設置不能滿足本部分的要求。
5.3.6 探測器的防護性能應符合 GB 23757——2009中3.2.1的要求。
5.4 報警性能
5.4.1 當被探測線路在1s內發(fā)生14個及其以上半周期的故障電弧時，探測器應在30s內發(fā)出報警信號，點亮報警指示燈；非獨立式探測器的報警指示應保持至與其相連的電氣火災監(jiān)控設備復位，獨立式探測器的報警指示應保持至手動復位。
5.4.2 當被探測線路在1s內發(fā)生9個及其以下半周期的故障電弧時，探測器不應發(fā)出聲、光報警信號和控制信號，但可采取其他方式的提示。
5.4.3 探測器應設有一組控制輸出，發(fā)出報警信號時，控制輸出應在1s內動作。
5.4.4 探測器在誤報警試驗過程中，不應發(fā)出報警和控制信號。
5.4.5 探測器在負載抑制性試驗過程中，應在30s內發(fā)出報警和控制信號。
5.5 重復性
重復測量3次探測器的報警時間，通電1d后再測量3次報警時間，其報警時間應滿足5.4的要求。通電期間，探測器不應發(fā)出報警信號和故障信號。
5.6 電壓波動性能
采用 AC 220 V/50 Hz 交流電源供電的探測器，在供電電壓為 AC 187 V 和 AC 242 V 條件下，應能正常工作，其報警時間應滿足5.4的要求。
5.7 絕緣電阻
探測器的外部帶電端子與機殼間的絕緣電阻值應不小于20 MΩ；220 V/50 Hz 交流電源輸入端與機殼間的絕緣電阻值應不小于50 MΩ。
5.8 泄漏電流
采用 AC 220 V/50 Hz 交流電源供電的探測器在1.06倍額定電壓下工作時，泄漏電流值應不超過0.5 mA。
5.9 電氣強度
采用 AC 220 V/50 Hz 交流電源供電的探測器的電源插頭（或電源接線端子）與機殼間應能耐受頻率為 50 Hz，有效值為 AC 1 250 V 的電壓歷時 1 min 的電氣強度試驗。試驗期間，探測器不應發(fā)生擊穿現(xiàn)象；試驗后，探測器的性能應符合5.4的要求。
5.10 氣候環(huán)境耐受性
探測器應能耐受表1所規(guī)定氣候環(huán)境條件下的各項試驗。試驗期間，探測器應保持正常監(jiān)視狀態(tài)；試驗后，應無破壞涂覆和腐蝕現(xiàn)象，探測器的報警時間應滿足5.4的要求。
表1 運行試驗的氣候環(huán)境條件要求
5.11 機械環(huán)境耐受性
5.11.1 運行試驗
探測器應能耐受表2所規(guī)定的機械環(huán)境條件下的各項試驗。試驗期間，應保持正常監(jiān)視狀態(tài)；試驗后，不應有機械損傷和緊固部位松動現(xiàn)象，探測器的報警時間應滿足5.4的要求。
表2 運行試驗的機械環(huán)境條件要求
?
5.11.2 耐久試驗
探測器應能耐受表3所規(guī)定的機械環(huán)境條件下的各項試驗。試驗期間，應保持正常監(jiān)視狀態(tài)；試驗后，不應有機械損傷和緊固部位松動現(xiàn)象，探測器的報警時間應滿足5.4的要求。
表3 耐久試驗的機械環(huán)境條件要求
?
5.11.3 電磁兼容性能
探測器應能耐受表4所規(guī)定的電磁兼容性試驗。試驗期間，應保持正常監(jiān)視狀態(tài)；
試驗后，探測器應能正常工作，報警時間應滿足5.4的要求。?
表4 電磁兼容性試驗條件要求
5.12 主要部件性能
5.12.1 ―般要求
探測器的主要部件應采用符合國家有關標準的定型產品。
5.12.2 指示燈
5.12.2.1 每個指示燈都應用中文清晰地標注其功能。
5.12.2.2 指示燈應用顏色標識，紅色表示報警狀態(tài)；黃色表示故障狀態(tài)；綠色表示正常狀態(tài)。
5.12.2.3 指示燈在其正前方3m處、在照度不超過 500 lx 的環(huán)境條件下，應清晰可見。
5.12.3 顯示器
在照度不超過 500 lx 的環(huán)境條件下，顯示的信息應在正前方 0.8 m處、22.5°視角范圍內清晰可讀。
5.12.4 音響器件
在正常工作條件下，距探測器正前方1m處的聲壓級(A計權）不應小于70 dB。
5.12.5 開關和按鍵（鈕）
開關和按鍵(鈕）應操作靈活、可靠，功能標注清晰。
5.12.6 接線端子
5.12.6.1 探測器應設外接連接線的接線端子。
5.12.6.2 接線端子都應清晰地標注其功能。
5.12.6.3 強電的接線端子應設在探測器的內部或用安全、可靠的防護措施保護。
5.12.6.4 強電和弱電接線端子應分開設置。
6 試驗
6.1 總則
6.2 基本要求檢查
6.3 報警性能試驗
6.4 重復性試驗
6.5 電壓波動試驗
6.6 絕緣電阻試驗
6.7 泄漏電流試驗
6.8 電氣強度試驗
6.9 低溫（運行）試驗
6.10 恒定濕熱（運行）試驗
6.11 沖擊試驗
6.12 碰撞試驗
6.13 振動（正弦）（耐久）試驗
6.14 射頻電磁場輻射抗擾度試驗
6.15 射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗
6.16 靜電放電抗擾度試驗
6.17 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗
6.18 浪涌（沖擊）抗擾度試驗
6.1 總則
6.1.1 試驗的大氣條件
除在有關條文另有說明外，則各項試驗均在下述大氣條件下進行：
——溫度：15 ℃～35 ℃；
——濕度：25%～75%；
——大氣壓力：86 kPa～106 kPa。
6.1.2 試驗的正常監(jiān)視狀態(tài)
在有關條文中沒有特殊要求時，應保證探測器的工作電壓為額定工作電壓，并在試驗期間保持工作電壓穩(wěn)定。
6.1.3 容差
除在有關條文另有說明外，各項試驗數(shù)據(jù)的容差均為±5%；環(huán)境條件參數(shù)偏差應符合 GB 16838要求。
6.1.4 外觀檢查
試驗樣品（以下簡稱試樣）在試驗前應進行外觀檢查，符合 5.2 的要求后方可進行試驗。
6.1.5 試樣
4套探測器，并在試驗前予以編號。
6.1.6 探測器的安裝
試樣應按制造商規(guī)定的正常安裝方式安裝。如果說明書給出多種安裝方式，試驗中應采用對試樣工作不利的安裝方式。
6.1.7 試驗程序
按表5規(guī)定的程序進行試驗。
表5 試驗程序
6.2 基本要求檢查
6.2.1 對于采用 AC 220 V/50 Hz交流電源供電的試樣，檢查試樣的電源輸入接線端子。
6.2.2 使試樣報警，檢查試樣的報警確認燈；手動復位試樣，觀察并記錄試樣的工作狀態(tài)。
6.2.3 對于連接輔助設備的試樣，分別使輔助設備連接線斷路和短路，觀察并記錄試樣的工作狀態(tài)。
6.2.4 檢查試樣的出廠設置狀態(tài)。
6.2.5 對于報警參數(shù)可進行現(xiàn)場設置的試樣，檢查試樣的設置狀態(tài)。
6.2.6 按照 GB 23757——2009中4.2的要求進行外殼防護等級試驗。
6.3 報警性能試驗
6.3.1 試樣連接
6.3.1.1 試樣進行報警性能試驗應采用實際電路或與之等效的故障電弧模擬發(fā)生裝置。實際電路的試驗連接示意圖如圖la）所示，故障電弧模擬發(fā)生裝置的示意圖如圖1b）所示，典型故障電弧波形圖參見附錄A。
圖1故障電弧試驗線路示意圖
6.3.1.2 故障電弧模擬發(fā)生裝置的技術指標應符合下列要求：
a）電壓輸出端子：電壓輸出值為 AC 220×（1+10%）V；電流輸出值≤2 A；信號寬帶不小于20 kHz。
b）電流輸出端子：電壓輸出值為 AC 20 V~60 V；電流輸出值≤60 A。
c）大單次工作時間：5min。
d）工作電源 ：AC 220 V。
6.3.2 故障電弧試驗
6.3.2.1 試驗步驟
6.3.2.1.1 按照表6所要求的電弧性質和負載條件，分別對試樣進行試驗。
表6 故障電弧試驗
?
6.3.2.1.2 啟動試驗設備后，若線路中產生每秒多9個及以下半周期的故障電弧或者14個及以上半周期的故障電弧，則此組試驗為有效試驗，觀察并記錄探測器狀態(tài)，并記錄試樣的報警時間；若試驗時每秒產生的電弧數(shù)量不滿足上述條件時，則此組試驗為無效試驗，需重新進行。
注：電弧持續(xù)時間不超過 0.42 ms或者電流值不超過額定電流值 5% 的微小電弧不作為電弧統(tǒng)計。
6.3.2.2 試驗設備及方法
6.3.2.2.1 串聯(lián)碳化路徑電弧試驗
如圖2所示，將兩段單芯銅導線（2.5 mm2）端部 2cm 絕緣去除后鉸接，使導線保留絕緣部分重疊2 mm～4 mm,并用塑料絕緣膠帶纏繞鉸接部位3周制備出樣品，將樣品接入試驗線路，由高壓發(fā)生裝置產生高壓使重疊部分絕緣擊穿形成碳化路徑后，由低壓（AC 220 V）裝置對線路及負載供電，從而產生電弧。
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圖2 串聯(lián)碳化路徑電弧試驗線路示意圖?
6.3.2.2.2? 并聯(lián)碳化路徑電弧試驗
如圖3所示，將兩段平行單芯銅導線（2.5 mm2）中間部分相距3mm處絕緣切口后用塑料絕緣膠帶纏繞切口部位3周制備出樣品，將樣品接入試驗線路，由高壓發(fā)生裝置產生高壓使切口部分絕緣擊穿形成碳化路徑后，由低壓 (AC 220V）裝置對線路及負載供電，從而產生電弧。
?
圖3 并聯(lián)碳化路徑電弧試驗線路示意圖?
6.3.2.2.3 并聯(lián)金屬性接觸電弧試驗
如圖4所示，與水平面呈一定角度的刀片緩慢落下，在與平行放置的兩段并行多芯銅導線(2.5 mm2）線芯接觸瞬間產生電弧。
?
圖4 并聯(lián)金屬性接觸電弧試驗線路示意圖
6.3.3 誤報警試驗
6.3.3.1 對樣品分別進行表7所示設備的誤報警試驗。
表7 誤報警試驗
?
6.3.3.2 按照圖5連接試驗設備進行并聯(lián)抗擾動試驗，其中負載為功率 1000W 的阻性負載。試驗時通過調節(jié)電弧發(fā)生器(如圖11所示）產生故障電弧，若線路中產生每秒多14個及以上半周期的故障電弧，則此組試驗為有效試驗，觀察并記錄探測器狀態(tài)；若試驗時每秒產生的電弧數(shù)量不滿足上述條件時，則此組試驗為無效試驗，需重新進行。
?
圖5 并聯(lián)抗擾動試驗線路示意圖
6.3.4 負載抑制性試驗
6.3.4.1 試驗步驟
6.3.4.1.1 操作信號抑制
分別按照圖6、圖7連接試驗設備進行負載抑制性試驗，其中電阻性負載功率為1000W，屏蔽負載及其運行方式分別選用表7中所列的高速度下工作的吸塵器和制熱方式下工作的2匹定頻空調；按照圖8連接試驗設備進行負載抑制試驗，其中電阻性負載功率為1000W，屏蔽負載及其運行方式選用表7中所列的帶有電子鎮(zhèn)流器的日光燈。試驗時分別啟動上述的屏蔽負載，調節(jié)電弧發(fā)生器（如圖11所示）產生故障電弧。若線路中產生每秒14個及以上半周期的故障電弧，則此組試驗為有效試驗，觀察并記錄探測器狀態(tài)，并記錄試樣的報警時間；若試驗時每秒產生的電弧數(shù)量不滿足上述條件時，則此組試驗為無效試驗，需重新進行。
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圖6 負載抑制性試驗1
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圖7 負載抑制性試驗2
?
圖8 負載抑制性試驗3?
6.3.4.1.2 電容濾波器抑制
按照圖9的電路連接試驗設備，圖中屏蔽負載為1000W阻性負載。按照6.3.4.1.1的方法發(fā)生電弧并檢驗試樣。
?
圖9 電容濾波器抑制試驗
6.3.4.1.3 線路阻抗抑制
按照圖10的電路連接試驗設備，圖中負載為1000W阻性負載。按照6.3.4.1.1的方法發(fā)生電弧并檢驗試樣。
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圖10 線路阻抗抑制試驗
6.3.4.2 試驗設備
電弧發(fā)生裝置如圖11所示，包括一個靜止的直徑為6.4mm的碳電極和一個銅制的移動電極。試驗時先移動銅質電極使其與碳電極良好接觸，電路將接通，啟動負載設備，然后橫向緩慢調節(jié)移動電極使其與碳分離，直到電弧發(fā)生。
圖11 電弧發(fā)生裝置
6.4 重復性試驗
6.4.1 將試樣與配套的監(jiān)控設備連接。
6.4.2 按6.3的規(guī)定測量三次報警時間，兩次測量的時間間隔不應小于10min，但不大于1h。后一次測量后，保持試樣狀態(tài)不變。
6.4.3 將試樣不間斷通電1d，然后按6.3的規(guī)定測量三次報警時間，兩次測量的時間間隔不應小于10min，但不大于1h。