一种低压电弧限制保护系统的介绍
低压配电系统电涌保护器(SPD)保护模式简介
低压配电系统电涌保护器（SPD）保护模式简介一、电涌保护器（SPD）用以限制瞬时过电压和泄放电涌电流的电器，它至少应包括一种非线性元件。
在一般平时的项目中也称“电涌保护器”、“浪涌保护器”、“浪涌防护器”、“防雷器”、“避雷器”等。
二、电涌保护器（SPD）保护模式的概念根据《低压配电设计规范》（GB50054-95）规定，低压配电供电系统的接地型式可分为：TN-S系统（三相五线）、TN-C系统（三相四线）、TN-C-S 系统（由三相四线改为三相五线）、IT系统（三相三线）和TT系统（三相四线，电源有一点与地直接连接，负荷侧电气装置外露可导电部分连接的接地极与电源接地极无电气联系）。
电涌保护器（SPD）可连接在L（相线/火线）、N（中性线/零线）、PE （保护线/地线）间，如L-L、L-N、L-PE、N-PE，这些连接方式称为保护模式。
SPD的保护模式与供电系统的接地型式有关，目前，低压配电供电系统通常有3种SPD保护模式：共模保护模式、“3+1”保护模式、全保护模式，其中前两种保护模式较为常用。
三相星形接地中的保护方式三、电涌保护器（SPD）共模保护模式（L-PE，N-PE）共模保护模式是将电源L（相线）、N（中性线）分别与PE（保护地）线之间安装相同型号的SPD模块，把雷电（或感应电）能量泄放到地，限制对地瞬态过电压的幅值，以防护设备对地的绝缘。
共模模式的电涌保护器（SPD）对共模（MC）过电压可进行有效防护，即带电导体（L或N）与保护接地（PE）之间的过电压。
对带电导体之间产生的差模过电压未进行防护，如L-L之间，L-N之间的过电压。
四、电涌保护器（SPD）“3+1” 保护模式（L-N，N-PE）在某些供电系统下，共模保护的电涌保护器（SPD）有可能使SPD的电压保护水平失真，即产品的实际保护水平比产品说明上的保护水平要差。
如在TT 接地系统：GB50057-94（2000版）标准规定，L-N接三片抑制模块，能有效的拦截相线浪涌电压，当雷电浪涌使SPD导通放电时，巨大的涌流瞬间流向N线，使N线电位上升，所以必须给N线提供一个放电电流通道。
ggd低压开关柜
GGD低压开关柜简介GGD低压开关柜是一种用于低压配电系统的电气设备，主要用于控制、保护电气设备和电力系统。
它具有简单、可靠、安全的特点，广泛应用于工矿企业、商业建筑等场所。
组成部分GGD低压开关柜主要由以下几部分组成：1.主断路器：主断路器用于隔离和切断电源，保证安全操作。
2.硬母线：硬母线用于将主断路器和其他设备连接起来，传递电能。
3.插拔式断路器：插拔式断路器用于分支电路的控制和保护。
4.电动机保护装置：电动机保护装置用于对电动机的电流、电压、温度等参数进行监测和保护。
功能特点1.可靠性高：GGD低压开关柜采用先进的设计和制造工艺，具有高度的可靠性和稳定性。
2.灵活性强：GGD低压开关柜可以根据用户的需求进行个性化定制，满足不同场合的使用要求。
3.操作简单：GGD低压开关柜采用人性化的设计，操作简单方便。
4.安全性能好：GGD低压开关柜配备了多种安全设备，如过载保护、短路保护、漏电保护等，保障了电气设备和人员的安全。
应用场景GGD低压开关柜适用于以下场所：1.工厂：可以用于工厂的主配电室、变电室等场所，对工厂的电力系统进行控制和保护。
2.商场：可以用于商场的配电室、机房等场所，对商场的电力系统进行控制和保护。
3.医院：可以用于医院的主配电室、发电机房等场所，对医院的电力系统进行控制和保护。
4.学校：可以用于学校的主配电室、变电室等场所，对学校的电力系统进行控制和保护。
安装和维护GGD低压开关柜的安装和维护需要专业人士进行操作，以确保正常运行和使用。
以下是安装和维护的基本步骤：1.安装：根据安装图纸和安装说明书进行安装，确保开关柜的位置、固定、接线等符合要求。
2.配线：根据电气图纸进行配线，确保电源和负载连接正确，线缆接触良好。
3.调试：对开关柜进行功能调试，检查各个设备的工作状态和保护功能是否正常。
4.维护：定期检查和维护开关柜，包括清洁、紧固、更换损坏部件等。
5.故障处理：出现故障时，及时排查和处理，确保开关柜正常运行。
低压断路器的结构和工作原理
低压断路器的结构和工作原理?断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。
断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断能力高，限流特性强。
短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。
断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。
具有复式脱扣器。
反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作，瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。
脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。
.空气开关内部比较精密，原理却甚为简单。
它在入线和出线间串了个10几20圈的电感，电流足够时吸合带动机械杠杆而动作保护。
比较安全又不用换保险，是很好的推荐。
自动空气开关也称为低压断路器，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。
它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。
自动空气开关具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。
低压断路器的结构和工作原理自动空气开关由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成自动空气开关的主触点是靠手动操作或电动合闸的。
主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。
过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。
当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。
当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。
当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。
也使自由脱扣机构动作。
分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。
VAMP321电弧光保护
VAMP321电弧光保护系统概述及应用一、概述在电力系统中，35kV及以下电压等级的母线由于没有稳定问题，一般未装设母线保护。
然而，由于中低压母线上的出线多，操作频繁，三相导体线间距离与大地的距离比较近，容易受小动物危害，设备制造质量比高压设备差，设备绝缘老化和机械磨损，运行条件恶劣，系统运行条件改变，人为和操作错误等原因，中低压母线的故障几率比高压、超高压母线高得多。
但长期以来，人们对中低压母线的保护一直不够重视，大多采用带有较大延时的后备保护来切除母线上的故障，往往使故障被发展、扩大，从而造成巨大的经济损失。
近年来，由于各种原因开关设备被严重烧毁，有的甚至发展成“火烧连营”的事故时有发生。
而主变压器由于遭受外部短路电流冲击损坏的事故也逐年增加，这些配网事故处理不当甚至被扩大发展为输电网事故，造成重大的经济损失，已引起电力部门的广泛关注。
究其原因大多是因为没有装设中低压母线保护，未能快速切除故障造成的。
所以，为了保证变压器及母线开关设备的安全运行，根据继电保护快速性的要求，迫切需要配置专用中低压母线保护。
本文首先介绍开关柜弧光短路故障以及变压器动稳定时间对中低压母线保护动作时间的要求；其次介绍开关柜弧光短路故障的防护措施及现有的中低压母线保护方案；最后介绍一新型的电弧光中低压母线保护系统。
二、开关柜内部燃弧耐受时间及变压器动稳定时间指标 2.1 开关柜内部电燃弧耐受时间IEC298标准附录AA中规定的内部燃弧时间是100ms，目前市场上销售的开关柜基本上是按照IEC298标准生产的，也就是说，开关柜可以承受的电弧燃烧时间为100ms。
由于发生弧光故障在断路器动作前，故障短路电弧是一直在燃烧的，即保护动作时间加上断路器分闸时间之和，即为电弧燃烧的持续时间。
也就是说，从保护开关柜方面考虑，保护动作时间应在小于100ms切除故障以防止弧光短路故障进一步发展扩大造成更大的危害。
上表为国外对各种燃弧持续时间下进行试验得出的对设备造成的损害程度。
110kv变电站低压系统电容电流计算及消弧线圈配置
110kv变电站低压系统电容电流计算及消弧线圈配置一、概述110kv变电站是电力系统中重要的电能传输和分配设施，其低压系统的电容电流计算和消弧线圈配置是保障系统安全稳定运行的重要环节。
本文将对110kv变电站低压系统电容电流计算和消弧线圈配置进行详细介绍，以期为相关工程技术人员提供参考和指导。
二、110kv变电站低压系统电容电流计算1. 低压系统电容电流的定义在110kv变电站的低压系统中，电容器被广泛应用于无功补偿和电压稳定等方面。
低压系统中的电容器会产生电流，称为电容电流。
电容电流的大小直接影响着系统的稳定性和安全性。
2. 电容电流的计算方法电容电流的计算方法可以通过以下公式来实现：Ic = 2πfCU其中，Ic为电容电流，f为电源的频率，C为电容器的电容量，U为电平电压。
3. 电容电流计算的实例分析以某110kv变电站的低压系统为例，其安装有若干台电容器，电容量分别为10μF、15μF、20μF和25μF，电源频率为50Hz，低压系统的电压为110V。
根据上述公式，分别计算出各个电容器的电容电流，并对比电容电流的大小，进行综合评估。
三、110kv变电站低压系统消弧线圈配置1. 消弧线圈的作用110kv变电站低压系统中，消弧线圈是用来限制短路电流和消除接点电弧的设备。
其作用是在低压系统发生故障时，迅速限制电流大小，使得故障电流迅速减小至可靠的数值，从而保护设备和系统的安全运行。
2. 消弧线圈的配置原则在110kv变电站低压系统中，消弧线圈的配置需要遵循一定的原则，包括：（1）根据低压系统的额定电流和短路容量确定消弧线圈的额定容量；（2）根据低压系统的接线方式和结构确定消弧线圈的接线方式；（3）根据低压系统的保护要求确定消弧线圈的动作特性。
3. 消弧线圈的配置方法消弧线圈的配置方法需要根据具体的110kv变电站低压系统情况进行综合考虑，包括系统的负荷特性、故障特性、运行条件等因素。
四、结论110kv变电站低压系统电容电流计算和消弧线圈配置是保障系统安全稳定运行的重要工作。
低压配电系统保护要求(2)
第一部分低压配电系统本章主要内容一、低压配电网的分类和保护方式IT、TT、TN电网知识；保护接零和保护接地。
二、低压配电系统保护要求短路保护、过载保护、欠压保护、防触电保护、接地。
三、常用低压电器低压断路器、熔断器、漏电保护器、接触器、中间继电器、时间继电器、热继电器、电压继电器、电流继电器等原理和技术参数。
四、低压系统的电气维保、故障诊断、分析与处理结合样例讲授。
1.短路保护短路保护是指线路或设备发生短路时，能迅速的切断电源，从而达到对线路或设备的保护作用。
短路发生的主要原因：系统中某一部位的绝缘遭到破坏。
绝缘遭到破坏的原因很多，根据长期的事故统计分析，主要有以下一些原因。
（1）短路的发生1）雷击或高电位侵入☜2）绝缘老化或外界机械损伤☜3）操作误操作☜4）动、植物造成的短路☜雷击或高电位侵入电气设备的绝缘是有一定的介质强度的，即绝缘耐压值。
超过规定的介电强度，绝缘就会被击穿，从而造成短路。
绝缘老化或外界机械损伤大多数的绝缘都是由高分子材料制造的，老化是这类材料不可避免的一种现象。
老化会带来绝缘性能的降低，当绝缘性能降低到一定程度后，在正常工作电压或允许过电压的作用下，绝缘也可能被击穿。
误操作最常见的误操作是带负荷拉隔离开关和未拆检修接地线就合闸引起的短路。
动、植物造成的短路如动物跨于相导体之间或相导体与地之间，藻类植物生长使相导体间绝缘净距减小，霉菌等造成的绝缘性能下降，都可能引发短路。
（2）短路的种类1）中性点接地系统中的短路种类☜2）中性点不接地系统中的短路种类☜中性点接地系统中的短路种类在中性点接地系统中，可能发生的短路类型有：三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。
单相短路有相线与中性线间短路；也有相线直接与大地（也包括与大地等电位的PE线）之间的短路，这时的单相短路又被称为单相接地短路。
中性点不接地系统中的短路种类在中性点不接地系统中，可能发生的短路类型有：三相短路、两相短路。
低压断路器工作原理
低压断路器工作原理低压断路器是一种用于保护低压电路的电器设备，它的主要作用是在电路发生过载或短路时，迅速切断电路，以保护电器设备和人身安全。
那么，低压断路器是如何工作的呢？接下来，我们将从低压断路器的工作原理进行详细介绍。
首先，低压断路器的工作原理是基于热保护和磁保护两种机制。
在电路发生过载时，电流会迅速增加，导致断路器内部产生热量。
而热保护机构会感应到这种温度变化，当温度超过设定数值时，热保护机构就会触发，迅速切断电路，以避免电路过载而引发火灾等危险情况。
其次，当电路发生短路时，电流会迅速增加到很高的数值，这时磁保护机构就会发挥作用。
磁保护机构是利用电流通过线圈产生的磁场来实现的，当电流超过额定值时，磁场的力量会使得触发器瞬间动作，从而切断电路，以防止电路短路造成的危险。
另外，低压断路器还具有手动切断功能，即通过手动操作断路器的切断按钮，可以随时切断电路，以便进行维修和保养。
这种手动切断功能在电路维护和故障排除时非常重要，可以有效保障维修人员的安全。
除此之外，低压断路器还具有过载和短路保护的灵敏性和可靠性。
一般来说，低压断路器的额定电流是固定的，而在电路发生过载或短路时，断路器能够迅速切断电路，以避免电器设备受损或人身安全受到威胁。
总的来说，低压断路器的工作原理是基于热保护、磁保护和手动切断功能，通过这些机制的相互作用，实现对电路的过载和短路保护。
它在电气系统中扮演着非常重要的角色，能够有效保护电器设备和人身安全。
因此，在使用和维护低压断路器时，需要严格按照规定操作，确保其正常工作，以提高电气系统的安全性和可靠性。
常用低压配电电器的种类及其功能
常用低压配电电器的种类及其功能在工矿企业的电气控制设备中，采用的基本上都是低压电器。
因此，低压电器是电气控制中的基本组成元件，控制系统的优劣与低压电器的性能有直接的关系。
作为电气工程技术人员，应该熟悉低压电器的结构、工作原理和使用方法。
可编程控制器在电气控制系统中需要大量的低压控制电器才能组成一个完整的控制系统，因此熟悉低压电器的基本知识是学习可编程控制器的基础。
低压电器是指额定电压等级在交流1200V、直流1500V以下的电器。
在我国工业控制电路中最常用的三相交流电压等级为380V，只有在特定行业环境下才用其他电压等级，如煤矿井下的电钻用127V、运输机用660V、采煤机用1140V等。
单相交流电压等级最常见的为220V，机床、热工仪表和矿井照明等采用127V电压等级，其他电压等级如6V、12V、24V、36V和42V等一般用于安全场所的照明、信号灯以及作为控制电压。
直流常用电压等级有110V、220V和440V，主要用于动力；6V、12V、24V和36V 主要用于控制；在电子线路中还有5V、9V和15V等电压等级。
1.1 常用低压电器的分类低压电器种类繁多，功能各样，构造各异，用途广泛，工作原理各不相同，常用低压电器的分类方法也很多。
1．按用途或控制对象分类（1）配电电器：主要用于低压配电系统中。
要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性，使电器不会被损坏。
常用的配电电器有刀开关、转换开关、熔断器和断路器等。
（2）控制电器：主要用于电气传动系统中。
要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。
常用的控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器和电磁铁等。
2．按动作方式分类（1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器和继电器等。
（2）手动电器：用手动操作来进行切换的电器，如刀开关、转换开关和按钮等。
3．按触点类型分类（1）有触点电器：利用触点的接通和分断来切换电路，如接触器、刀开关和按钮等。
DPR360ARC弧光保护系统说明书
目录1 弧光系统简介 (1)1.1概述 (1)1.2必要性 (1)1.3产品应用目标 (2)1.4产品技术特点 (3)2 弧光系统组成 (4)2.1概述 (4)2.2主控单元－DPR361ARC数字式弧光保护装置 (5)2.3电流单元－DPR391ARC电流单元 (9)2.4弧光扩展单元－DPR392ARC弧光扩展器 (10)2.5弧光单元－DPR393ARC弧光单元 (12)2.6弧光探头（弧光传感器） (13)2.7弧光探头地址对照表 (13)3 技术参数 (15)3.1主控单元-DPR361ARC (15)3.2电流单元-DPR391ARC (16)3.3弧光扩展器-DPR392ARC (17)3.4弧光单元-DPR393ARC (17)3.5光缆 (18)3.6弧光传感器 (18)4 装置原理说明 (19)4.1保护功能 (19)4.2自检 (19)5 定值清单及说明 (21)5.1系统参数 (21)5.2传感器参数 (22)5.3装置定值 (23)5.4出口逻辑 (25)6 典型应用 (26)6.1大型火力发电厂厂用电典型示例图 (26)6.2供电局变电站及大型厂矿企业配电典型示例图 (27)6.3核电站厂用电典型示例图 (28)6.4抽水蓄能电站及水电站配电典型示例图 (29)7 使用说明 (30)7.1按键功能介绍 (30)7.2主控单元指示灯说明 (30)7.3电流单元信号灯定义 (30)7.4弧光扩展器信号灯定义 (31)7.5弧光单元信号灯定义 (31)7.6主控单元命令菜单使用说明 (32)8 安装与调试 (35)8.1装置结构尺寸 (35)8.2安装说明 (37)8.3调试说明 (37)1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041。
弧光保护在中低压系统中的应用探究
弧光保护在中低压系统中的应用探究第一章概述电弧光对供电系统的危害已经越来越受到人们的重视，特别是严重威胁开关柜、变压器的安全运行、同时也对操作人员带来了较大伤害的问题。
一种快速切断电弧光故障的保护应运而生，为人们指明了一条解决电弧光故障的道路，这种保护也越来越多的应用于电力系统中。
我国于2004年开始使用进口弧光保护，截至目前约70%~80%新建电厂采用了弧光保护；在企业配用电系统，也大量使用了弧光保护；一些省、市电力公司已下发专题文件，指出弧光保护的重要性，并强调必须安装。
可见，弧光保护的重要性已被人们逐渐认识和了解，不久的将来弧光保护将与传统常规保护并驾齐驱，在保障电力系统的安全和可靠性方面，发挥越来越重要的作用。
第二章弧光保护的用途及保护范围2.1.弧光保护的范围：弧光保护是向电气设备提供的保护装置，它具有多角度、多位置、大范围的监控功能和弧光定位功能。
其基本定位是当设备发生弧光短路故障时避免弧光对设备和人员造成伤害。
因此其覆盖的保护范围一般是在开关柜的母线室、断路器室和电缆室。
2.2.弧光保护的用途：目前弧光保护主要用于中压（６～３５ｋＶ）母线系统和开关柜内作为母线或馈线的保护，其功能和作用完全满足并优于现有各种原理的母差保护，可保护整段母线；当用于馈线柜保护时，可与过流保护配合作为开关柜的主保护，区别于过流保护的是判据不同，但功能相似，且更为灵敏。
当前大量采用的铠装金属封闭高压开关柜和抽屉式低压开关柜，由于元器件紧凑、空间狭小、爬电距离不够、运行条件恶劣、容易受到灰尘的污染而更易引起弧光放电，可选用弧光保护并结合传统保护的方式提高可靠性，而且投资省、接线简单、维护方便、效果显著。
第三章采用弧光保护的原因3.1.现阶段采用光保护主要基于以下几方面考虑：3.1.1.国内设计和典型做法：我国目前的典型做法，是变电所6-10kV母线一般不配置专用的快速母线保护，这符合国标《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》及现行的电力行业规程规范要求。
低压电弧故障断路器——一种新型低压保护电器
１ 电弧 故 障 的类 型 和 特 征
故 障 电弧一 般产 生 于两 种情 况 ： 沿 着 绝 缘 ① 体 部 分 导 电 表 面 ； 产 生 于 非 常接 近 的 ２个 电 ②
极 。前 者 由于绝 缘体 长期 受 热或发 生 偶然 性 电火 花 ， 成绝缘 表 面碳 化而 形成 电弧 通道 ； 者 由于 造 后
Ｏ３ ０（ ３ ） ７
学会低 压 电器专 业
委员会 主任委员 ， 研 究 方 向 为 低 压 电
Ｔｈｅ Ａｒ — ｕｌ ｒ ｕｉ ｎｔ ｒ ｕ ｅ ｃ Ｆａ ｔＣｉｃ ｔＩ ｅ ｒ ｐｔ ｒ
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器。
Ａ ｗ ｗ ｌａｇ ｏ ｅ ｔｏ Ｎｅ Ｌｏ Ｖｏ ｔ ｅ Ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｎ Ａｐｐ ｒ ｔ ａ ａ ｕｓ
维普资讯
・
研究与分析 ・
通 用 低 压 电器
篇 （０ ７ ｏ ）２ ０ Ｎ ３
低 压 电 弧 故 障 断 路 器 种 新 型 低 压 保 护 电 器
一
一
陈 德 桂
（ 西安 交通 大 学 ， 西 西安 陕
摘
７０４ ） １０ ９
要 ： 出一种新 型的低 压保 护 电器—— 电弧故 障断路 器 ， 于 防止故 障电弧 提 用 陈德 桂 （ ９ ３ ） １３一 ，
电弧故 障 常 由于一束 导线 中某 几根 导线 绝缘 损伤 或导 电 回路接 头 处 脱 开 而 引 起 ， 电流 可 能 其 小 于线 路 的额 定 电流 ， 检 测 故 障 电弧 必 须 把 它 故 和正 常工 作 电 弧 （ 电焊 ） 信 号 及 其 他 类 似信 如 的 号 区别开来 ， 到在 清 除故 障电 弧 同时 ， 影 响线 做 不
ＣＨＥＮ ｇｕ Ｄｅ ｉ
PDS590系列电弧光保护系统使用说明书
PDS590系列电弧光保护系统使用手册国电南京自动化股份有限公司中国·南京1简介1．1 引言众所周知，开关柜内部弧光短路故障是配电系统中一种非常严重的故障，它的发生往往会造成灾难性的后果，其内部电弧燃烧释放的巨大能量所产生的各种故障电弧效应，严重烧毁昂贵的开关设备，短路电流冲击可损坏主变压器，造成长时间停电。
更严重的是，它还会造成附近工作人员的人身伤亡事故。
国外自20世纪60年代开始关注开关柜内部故障电弧对人员伤害的严重性，并对开关柜内部故障特性进行深入的实验研究。
在90年代初开发出基于检测电弧光的中低压开关柜保护系统，并开始在电力系统，厂矿企业投入运行。
近年来，在欧美一些国家，越来越多的用户采用电弧光保护作为中低压开关柜内部故障保护，并且在一些国家该保护装置已成为中，低压开关柜的标准配置。
国外的应用实验表明，电弧光保护系统除了最大限度地减轻开关设备的损坏程度及为附近工作人员提供人身保护外，还可大大减少开关柜内部故障造成的停电时间，因而对用户来说它的应用也具有很大的经济效益。
1.2 中低压开关柜内部故障特性分析1.2.1故障电弧产生的原因引起开关柜弧光短路故障的原因很多，一般分为以下五类□绝缘故障主要是柜中绝缘材料爬距不足，未满足加强绝缘要求，在脏污环境，天气潮湿下发生绝缘故障。
另外，由于绝缘材料材质缺陷，运行年限较长的开关柜，在强电磁场作用下绝缘老化，也可能造成绝缘损坏而导致故障。
□载流回路不良由于一些接头截面不够，紧固螺栓松动，手车柜触头接触不良，在大电流流过时引起发热，冒火进而引起相间，相对地击穿等等。
□外来物体的进入如小动物（老鼠等）进入开关柜内部，或维修人员在工作完成后将工具遗留在开关柜内。
□认为操作错误如走错间隔，误操作，未对工作区域进行接地，未对工作区域进行验电等。
□系统方面的原因如系统容量增大，接地方式改变，电缆应用增多，保护及自控装置配置不当，系统谐振过电压等。
1.2.2故障电弧的特性及危害开关柜发生内部弧光故障产生的短路功率可高达8-60MW，所产生的能量则主要与电弧的燃烧时间以及短路电流的平方值成正比，其他因素则包括柜体几何尺寸以及所使用的材料等等。
灭弧器原理
灭弧器原理
灭弧器是一种用于防止电弧扩散和保护电力设备的装置。
它通常用于高电压系统中，例如发电厂、变电站和工业厂房等。
灭弧器的原理是通过降低电流和增加电阻来消除电弧。
当电压超过设定的阈值时，电弧会在灭弧器内自动形成。
灭弧器内部的特殊设计会导致电弧的能量被耗散，从而防止电弧继续扩大。
这种设计可以有效地将电弧限制在设备内部，避免对周围环境和人员造成伤害。
灭弧器通常由一个或多个电阻、电容和熔断器组成。
电阻用于限制电流，电容用于吸收电弧能量，而熔断器则用于在电弧的能量消散之后切断电路。
此外，灭弧器还可以配备其他的保护装置，如过压保护和过热保护等。
在实际应用中，灭弧器的性能评估通常通过灭弧时间和灭弧能量来进行。
灭弧时间是指灭弧器从电弧形成到电弧彻底消除所需的时间，而灭弧能量是指灭弧器在灭弧过程中吸收的能量。
总之，灭弧器通过降低电流和增加电阻来消除电弧，以保护电力设备和人员的安全。
它在高电压系统中具有重要的应用价值，并且不断得到改进和优化。
电路中的电弧故障检测与保护
电路中的电弧故障检测与保护在电力系统中，电弧故障是一种常见但危险的现象。
当电气设备或线路发生故障，电弧可能会产生高温、高能量的电弧火焰，引发火灾甚至爆炸。
因此，电弧故障的检测与保护成为了电力系统的重要环节。
本文将介绍电路中的电弧故障以及相应的检测与保护方法。
1. 电弧故障的特点电弧故障是一种发生在电路中的短路故障，其特点包括：- 高温高能量：电弧火焰温度可达到数千摄氏度，并释放出巨大的电能。
这使得电弧故障具有极高的破坏力，能够引发火灾和电器设备损坏。
- 持续性：电弧故障一旦形成，会在电路中持续存在，并通过电离空气等方式，保持着电流的通路。
- 电弧形态：电弧火焰形态多样，可分为立式电弧和水平电弧。
立式电弧常见于低电压系统，水平电弧则多见于高电压系统。
2. 电弧故障的检测方法为了及时发现和定位电弧故障，以下是几种常用的电弧故障检测方法：- 光学传感器检测：利用光学传感器检测电弧火焰的可见光和红外辐射，当光强超过设定阈值时，可判断出电弧是否存在。
- 声学传感器检测：电弧故障会产生特定频率的声音，在电路附近布置声音传感器，当检测到特定频率的声音时，可判定为电弧故障。
- 电流变化检测：电弧故障会引起电路电流的异常变化，通过监测电流的大小、频率和波形等特征参数，可以判断是否存在电弧故障。
- 成像检测：利用红外成像技术，通过观察电路附近的温度变化，可以检测到电弧故障的存在。
3. 电弧故障的保护方法当电弧故障被检测到后，需要及时采取措施以防止进一步的损害，以下是几种常用的电弧故障保护方法：- 电弧灭弧器：通过提供足够大的短路电流，使电路中的电弧迅速熄灭，防止火灾蔓延，并保护设备免受损坏。
- 电弧探测器：通过检测电弧故障的存在，及时切断电路供电，防止电弧蔓延和扩大，保护人员和设备的安全。
- 地面故障保护：电弧故障通常伴随着设备或线路的短路故障，通过有效的接地和差动保护装置，可以迅速切断故障电路，防止电弧产生。
- 定位与排除故障源：当电弧故障出现时，及时定位故障点，并采取合适的修复措施，以保持电力系统的正常运行。
电弧故障的分类与特性
电弧故障的分类与特性低压供配电线路中的电弧一般可分为两种，一种是正常电气操作过程中产生的电弧，通常称之为正常工作电弧，比如电机在旋转过程中所产生的电弧就是所谓的正常工作电弧，还有电器设备的正常开关操作、电器电源插头的插拔过程时产生的电弧等都属于正常工作电弧，这些正常工作电弧是伴随着电气工作过程中的，而且是不可避免的，正常工作电弧的产生是瞬时性的，它不会持续的存在，也不会影响低压供配电系统和线路中的其它用电设备的正常工作，更不会以此引起电气火灾危及用电安全皿。
所以通常线路中在发生正常工作电弧的情况下，一般都认为此时的低压供配电系统和线路上的用电设备是安全的；另外一种电弧是在电气设备异常操作过程中产生的电弧，或是低压供配电线路发生故障情况下的电弧，这样的电弧称为电弧故障，低压供配电系统中的电弧故障一般是由于电气设备触头松动、线路绝缘老化、绝缘水平下降并击穿以及接地故障等问题引起的电弧。
应该指出，电弧的这种区分方法不是根据电弧的任何物理参数的不同，而是针对电弧的产生结果能否导致电力安全及事故的发生这一问题来具体的划分，所以，对电弧类别的归属进行判断就存在较大的困难，这也就是在电弧故障识别及检测技术领域所要解决的技术难题。
1-3-1电弧故障的分类对电弧故障如果按其产生的位置来分类，可以具体的将其分为串联模式电弧故障和并联模式电弧故障，其示意图与电路等效图如图「3所示。
串联电弧故障的产生原因主要有两个方面，一方面是由于振动等原因引起的电极之间接触不良、连接松弛或接触处断裂，进而形成了间歇性的电弧，即点接触式串联电弧故障。
当两个电极接触处出现间歇性的电弧时，电弧的间歇性燃烧会使导体的热量集聚，如果不能够及时散热便会导致导体过热，进而引燃导体外层绝缘材料，引发电气火灾；另一方面是由于配电线路年久失修而导致线路被腐蚀氧化、电缆绝缘被碳化，或是连接端子锈蚀等问题，在绝缘体上形成了碳化通道，由此形成的电弧燃炽即为碳化路径式串联电弧故障廿）。
高压低压配电柜的电弧灭弧保护方法与装置
高压低压配电柜的电弧灭弧保护方法与装置高压低压配电柜的电弧灭弧保护方法与装置对于保障电力系统运行安全至关重要。
电弧是一种强大的电流放电现象，它会引发严重的事故，造成人员伤亡和财产损失。
因此，为了有效地预防和灭弧，配电柜中的电弧灭弧保护方法和装置不可或缺。
一、电弧灭弧保护方法电弧灭弧保护方法主要有以下几种：1. 熔断器保护方法：熔断器是一种常见的电弧灭弧保护装置。
当电路中发生电弧时，熔断器能够迅速切断电路，阻止电弧持续放电，从而保护电力设备和人员安全。
2. 抑制方法：利用电弧特性，通过改变电弧的环境条件，使电弧能量得以耗散，达到灭弧的目的。
比如通过增加电弧电阻、减小电弧作用时间等方式，有效地抑制电弧的发生和蔓延。
3. 弱化方法：在电路中引入合适的阻抗或阻尼，通过消耗电弧能量，减弱电弧的破坏力和危害程度。
这种方法不仅能保护设备，还能减小事故发生的可能性。
二、电弧灭弧保护装置电弧灭弧保护装置能够自动检测和处理电弧现象，及时灭弧，从而保护电力系统的安全运行。
以下是几种常见的电弧灭弧保护装置：1. 电弧灭弧盒：电弧灭弧盒是一种安装在电路中的装置，能够自动感应电弧并迅速切断电路。
它具有高速灭弧、高漏电保护能力等特点，广泛应用于高压低压配电柜中。
2. 电弧跳闸器：电弧跳闸器是一种能够快速切断电路的装置，通常用于低压配电柜。
当电弧发生时，电弧跳闸器能够自动感应并立即切断电路，有效地防止电弧事故的发生。
3. 电弧监测系统：电弧监测系统可以检测电路中的电弧现象，并及时向操作人员发出警报。
同时，它还能提供电弧发生的位置和电弧特性等信息，有助于快速定位和处理电弧事故。
三、高压低压配电柜电弧灭弧保护要点在高压低压配电柜的电弧灭弧保护上，需要注意以下要点：1. 保持设备正常运行：定期进行设备检查和维护，确保电器元件的正常运行，减少电弧发生的可能性。
2. 使用专用设备：在配电柜中使用专用的电弧灭弧保护装置，如电弧灭弧盒、电弧跳闸器等，以提高灭弧的速度和效果。
电力低压弧闪事故风险分析及防护
电力低压弧闪事故风险分析及防护弧闪是由设备短路、绝缘击穿等电弧故障产生的超高温放电现象，其释放的能量之剧能使温度达到太阳表面温度的4倍，严重威胁人员健康。
弧闪引起的致命灼伤在其3米远就有可能发生，其危害不容忽视。
为了降低弧闪危害对作业人员的伤害风险，NFPA 70E 标准要求在作业人员在进行带电操作之前必须进行弧闪危害分析，评估弧闪事故风险等级，并要求配备相应的防护设备。
最新的 IEEE 1584-2002 标准中，对如何进行弧闪事故风险评估提供了一套完整的方法和流程。
标准中基于广泛的测试结果，为低压提供了标准计算方法。
本报告中的分析流程及结果完全基于 IEEE 1584-2002 标准中的相关规定。
需要注意的是 IEEE 1584-2002 标准仍然只适用于三相电弧故障 (通常单相或相间电弧故障可预期迅速升级为三相故障) ，并且不考虑电弧爆炸或其他由电弧故障导致的次生伤害 (如噪声伤害，金属热融化后有毒气体释放等)。
此分析报告中，认为被研究的保护装置均能在其规定的公差范围内，正常动作并将系统中的故障清除掉。
非过电流保护装置的耐受时间，远超过此报告中计算出的，弧闪事故持续时间。
避免电弧伤害的最好方法是，只在满足电气安全运行条件下的线路或设备上工作。
1.弧闪计算方法ETAP软件中包含基于NFPA 70E和IEEE-1584标准定义的，进行电弧风险分析和研究的模块。
本报告中的所有计算都是基于 IEEE-1584 标准内定义的计算流程。
电弧故障电流的计算基于短路电流分析中相应母线上的短路电流和 IEEE-1584 标准中定义的计算公式。
电弧持续时间的计算基于相应保护设备的“时间-电流”特性曲线，以及流经该保护设备的电弧故障电流。
一旦电弧故障电流和故障持续时间确定后，便可以根据 IEEE-1584 标准中的相关公式，计算弧闪事故入射能量和弧闪事故保护边界。
（1）工作距离及保护边界采用最恶劣工况下得到的弧闪入射能量和保护边界进行相应的分析评估。
低压分闸锁定装置
低压分闸锁定装置
低压分闸锁定装置是一种用于电力系统的安全装置，主要用于防止低压开关在分闸状态下被误操作或意外合闸。
该装置通常由机械和电气两部分组成。
其工作原理如下：
1. 机械部分：低压分闸锁定装置的机械部分通常由一个锁定机构和一个解锁机构组成。
当低压开关处于分闸状态时，锁定机构会自动锁定开关，防止其被误操作或意外合闸。
只有在解锁机构被操作后，锁定机构才会解锁，允许开关合闸。
2. 电气部分：低压分闸锁定装置的电气部分通常由一个电磁线圈和一个控制电路组成。
当低压开关处于分闸状态时，电磁线圈会通电，产生一个磁场，将锁定机构锁定。
只有在控制电路接收到正确的合闸信号后，电磁线圈才会断电，允许锁定机构解锁，允许开关合闸。
低压分闸锁定装置的作用是确保低压开关在分闸状态下不会被误操作或意外合闸，从而保障电力系统的安全运行。
同时，该装置还可以防止人员误操作，提高电力系统的可靠性和稳定性。
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良好的电气设计和训练有素的操作电工可以使用各种工具快速中断弧闪，比如：具有闪弧限制的系统设置或实现快速分断的保护装置。具有闪弧限制或快速分断的馈线保护装置使技术人员能够在操作带电设备时暂时禁用上游的保护延迟，以便缩短闪弧事件的时间并限制它们释放的能量。
图1不带弧光保护的分断时间图2带弧光保护的分断时间
通常ZSI区域选择性联锁可以实现一定程度的电弧能量限制，优势在于它无需在维护前激活维护模式提供了自动操作的可能，但它不能电弧能量降低到最理想的程度。
通过在上游主馈线断路器和下游馈线断路器之间互连“使能/禁止”信号。如果短路故障发生在下游线断路器的保护回路，下游断路器向上游通信节点发送“禁止”信号，告诉上游断路器等待并允许下游断路器清除故障。此时上游主断路器将保持时间延迟并在故障期间不动作。如果在上下游断路器之间发生故障，下游断路器没有检测到任何故障电流，那么它也不会向上游节点发送“禁止”信号，因此上游断路器将绕过内部时间延迟并瞬间跳闸。快速的开断决策一定程度上减小了两级断路器之间发生的故障时释放的电弧能量，但是由于通信和代码执行逻辑判断的延时，电弧能量可能还是达到危险的水平。而且一些断路器制造商在提供手动开启维护模式时会禁用ZSI信号，这将导致上游断路器在故障期间按照本地设置参数正常跳闸，无法保证通过ZSI实现的电弧能量降低。更好的方法是综合ZSI和真正的电弧降低的保护系统，该系统利用断路器的旁路模拟电路，实现快速脱跳闸。
现代低压框架断路器通常装备使用微处理器电子脱扣器，以实现各种复杂的脱扣曲线设置和选择性保护。完整的过程包括故障电流的数据采样，通信，计算&逻辑判断，动作指令输出等步骤，执行相应步骤的程序代码会导致脱扣时间延迟，尤其是在断路器闭合故障回路时需要等待微处理器通电启动完成才能执行相应保护。但是，电弧闪光保护系统必须要求断开速度，甚至要超过断路器的正常瞬时断开时间，这就要求限制电弧能量的断路器需要直接经由旁路的高速模拟电路直接执行脱扣指令，绕过断路器数字化时间延迟。
DIN/DINF的典型功能&应用：
?当闭合非常高的故障电流时，当断路器开始闭合操作时，DINF功能打开。
?根据闭合和闭锁断路器的性能设置符合DINF保护等级（如：90kA峰值）。
?在断路器闭合过程中，配重部件将自动产生相应延时，主电路建立后，DINF将在11ms后改变状态。
?DINF切换到DIN模式，根据电动断路器的承受能力设定保护水平（例如：190 kA峰值）。
限制电弧能量的关键是减少弧闪持续时间，电弧闪光事件持续时间越短，释放的能量越少，对于附近的人员造成的危险就越小。然而大多数电气设计都会让上下级断路器之间保护具有选择性，设置上游保护装置的故障动作延时或者整定较大的故障动作电流，下游保护产品设置较低的动作电流及较短的动作时间。这样的设置是为了在故障发生的情况下，下级断路器首先保护开断而不影响上级断路器正常运行，最大限度地减少受电力故障引起的电力中断负载数量。在重要的供电场合，在故障发生后的维修期间，维修电工也通常倾向于断开最接近故障点的保护装置以减少停电面积。
2.EATON公司ARMS?闪弧限制维护系统
EATON公司装备了ARMS?的断路器可以降低闪弧导到的安全风险，并减少停机时间
ARMS?断路器配备了一个维护开关，操作电工可以在断路器本身或远程上激活该开关。
当这个模式被激活，断路器脱扣器切换到模拟电路，以提高反应时间。如果发生短路事故
开断时间被限制在40ms以内，电弧能量的量会大大减少（至1/5甚至更少），相比大多数框架断路器需要100-150ms才能完全断开。
如图4所示的典型应用，如果塑壳断路器需要维修，有2个选项：1.可以对断路器进行现场维修。2.也可以通过NRX系列切断电源，从而切断所有电路的电源。
通过ARMS，操作电工可以激活框架断路器的维护模式并带电实时维护塑壳断路器，而无需关闭所有电路，当系统出现故障时，NRX系列产品可以更快地跳闸，减少电弧闪烁量，为维修人员提供最大限度的保护。
ARMS的激活可以在本地或远程执行。通过脱扣单元中的一个触点外接的蓝色指示灯提供启用维护模式的指示，在维护工作完成后应当重置。通过简单的操作，ARMS可以仅在执行工作所需的时间内启用，并在正常情况下保持过电流协调。通过限制电弧闪光能量，提高人员安全，降低事故能量水平，同时也可以降低个人防护用品的要求，改善工人的舒适度和机动性。减少停机时间也可以因此减小，因为工人可以排除下游设备故障，而不需要切断整个电路的电源，一旦发生故障，设备损坏有限，用户可以在短时间内重新充电。
一种低压电弧限制保护系统的介绍
摘要：介绍一种低压电弧限制保护系统的功能及运用
关键字：选择性保护；电弧；微处理器电子脱扣器；电弧能量限制
随着国民经济和城市化建设的快速发展，我国电网容量呈现出高速增长态势，作为电力系统重要的成套开关设备应用也呈现迅速增长。电弧是造成低压设备和操作人员安全事故的主要原因，尤其在带电操作维护低压配电设备时操作工的人身安全更多依赖于被动的个人防护及设备的机械防护。国内目前对于主动降低故障条件下的燃弧能量的讨论不多，本文介绍一种低压断路器保护实现电弧限制技术，降低弧光以达到主动降低电弧对设备及其人员的伤害的目的。
DIN功能在Masterpact断路器处于闭合状态时，当故障电流大于断路器的最大热限时将不受任何故意延时快速打开，限制电弧释放，保护断路器本身及设备和人员安全。
图3 DIN是Masterpact MT H2、H3和L1断路器的标准配置
在接通短路时，Masterpact断路器的内部机械部件尚在运动中，断路器实际承受电弧的能力也较低，断路器将在大约11毫秒切换到DIN状态脱扣，保证快速熄灭电弧。
下面介绍2种成熟的断路器限制电弧能量快速分断技术，可以极大程度的降低电弧能量。
1.施耐德Masterpact框架断路器的自保护脱扣功能
DINF（make -current release）是Masterpact的电子脱扣器的一种脱扣功能，当负载侧已经发生短路，断路器在闭合电流超过预定值时，使断路器在闭合操作中不受任何故意的延时而快速打开，当断路器处于闭合位置时失效。