燃弧故障

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低压成套开关设备内部电弧故障试验方法探究

低压成套开关设备内部电弧故障试验方法探究

65中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.03 (下)3 变压器出现故障的可能原因在日常的运行过程中,变压器可能会出现各种各样的故障,这些故障可能是内部的,也可能是外部的,下面将就变压器出现故障的可能原因进行分析。

3.1 操作性故障在工作人员的日常操作中,变压器会在低电压一侧的断路器断开的时候进行相关的检查和修复,高压一侧的合闸之后了解到主变压器在这一阶段正常之后才会进行低压侧的断路器合闸。

但低压侧与电流感应器出现了短路,所以差动保护不能够及时进行,两侧的断路保护都不能进行,最后会导致主变压器的损坏。

3.2 运行性故障运行性故障是指相关的电器元件在运行过程中出现了故障,本文以电流互感器和低压侧短路故障为例。

低压侧的母线电流增加,导致电压下降,感应到这一故障之后,继电保护技术会在很短的延迟之内完成断开低压侧断路器的操作,这一操作能够使得低压侧的母线电压及时恢复,电流得到恢复,以此来保护主变压器。

但由于发生故障的部分并没有得到隔离,短路的电流仍旧在从主变压器发生故障的部位输送,所以高压一侧的故障电流仍旧存在。

但由于相关的限制,高压一侧的电流电压并不能得到释放,因而电压并不能得到可靠的开放性动作,所以故障部位不能得到及时有效的切断,所以形成了保护盲区。

4 继电保护对变压器故障的解决方法继电保护技术在实际操作中,由于操作方式的不同,工作原理的不同,会导致保护装置在一些阶段产生了错误的判断,对相关的干扰进行隔绝,就要对低压侧的断路器进行设置。

在此设置相关的输入压板,防止出现误判时的不相关的元件发生动作,并在更为复杂的变压器中,应该注意改变接线方式或者相关的保护逻辑等方法,以便尽量减少或者避免出现误判问题。

4.1 高压侧的解决方法在高压一侧,应该注意,当低压侧的继电保护装置在断开的现实情况下,如果高压侧的电流超出额定电流,就应该对高压侧的继电保护装置在短时间内执行断开连接的任务,即应该迅速完成高压侧跳闸的指令,这是对两圈的变压器而言,对三圈的变压器而言,应该在电流超出额定电流时,相关的后备保护的逻辑就应该变为无论是高压侧,中压侧还是低压侧的断路保护装置的开关都会跳开,都在同一时间进行跳闸行为。

内部燃弧故障试验

内部燃弧故障试验

内部燃弧故障试验
内部燃弧故障试验
IEC62271-200中规定内部燃弧故障试验是验证危险电气效应中对人员防护的试验,在金属封闭开关和控制设备处于正常工作位置且内部出现电弧事件时,为正常运行设备附近的人员提供了经过试验的保护水平,通过此试验的产品为IAC 级开关和控制设备。

内部电弧能量巨大,可引起内部过压力(一般31.5kA短路电流1秒产生的内部压力为10个标准大气压)和局部过热(起弧点温度高达2000℃),进而对设备产生机械和热的效应,此外还会向外壳外部喷射热气体和炽热粒子。

IAC级开关和控制设备按设备外壳的考核侧面及其可触及性类型、试验短路电流、持续时间等参数可划分为若干等级。

可触及性的类型:
----A类可触及性:仅限于授权的人员;
----B类可触及性:不受限制的可触及性,包括一般公众。

外壳可触及的侧面:
----F:前面L:侧面R:后面
标准命名示例:
IAC级:AFLR
内部电弧:31.5kA 1s *
注:*金属封闭开关设备试验的故障电流为31.5kA(有效值),持续时间1s,安装在仅限于操作人员可触及的场所,试验考核柜体的前面、侧面及后面。

10KV配网开关柜内部燃弧故障及泄压通道浅析

10KV配网开关柜内部燃弧故障及泄压通道浅析

10KV配网开关柜内部燃弧故障及泄压通道浅析摘要:一般配网变电站中10KV高压配电柜是所有设备中电压等级最高的,其内部燃弧故障,是该设备最极端、最严重的故障,它会对设备操作人员、行人、开关设备甚至对所处的建筑物造成伤害,所以,谈论配网开关柜内部燃弧故障及泄压通道是为了在极端情况下,如何保障其他设备以及人员的安全,尤为重要,是用电安全的最后一道防线。

关键词:10KV配网开关柜;内部燃弧;泄压通道一、配网开关柜内部燃弧故障配网开关柜内部燃弧故障,发生概率小,但危害巨大,IEC62271-200-2003列为必做试验,GB3906-2012列为选做试验,国家电网2016年将配网用开关柜中将其列为必做试验,这说明我国在配网上越来越重视设备安全的重要性。

这里我们了解一下10KV开关柜内部燃弧的一些参数。

燃弧时,视其故障电弧的能量和燃烧时间,在电弧根处的温度会升到10000℃,甚至有可能升到20000℃。

此时,由于铁的熔点1535℃沸点2750℃,铜的熔点1083.4℃沸点1524.8℃,弧根处的材料融化气化,在电极之间形成导电连接。

随着电流的不断增大,温度不断上升,并在电极间形成等离子体。

电弧的快速加热效应,有一个过程,此过程可分为4个阶段,并在1000ms内造成严重的后果。

故障电弧可在120~360ms内开断。

A压缩阶段:电弧快速加热空气,造成爆炸式的压气升高。

在最初5~15ms内,形成30~50t/m²的压力负荷。

这种压力的升高或这种压力波,会使门或盖板甩出,壳体破裂或隔板断裂。

随着电弧的点燃和压力的突然形成,会产生爆炸声,其声压水平在140dB以上。

B澎湃阶段:压缩阶段过后,炽热气体从故障开关柜逸出。

空气被带走,在开关柜内,短时间形成低压力。

C排放阶段:开关柜内的压力仅少许高于设备所在建筑物内的压力。

在建筑物内,压力已上升。

建筑物的墙壁只能承受下列数值的压力,24cm普通砖墙约为0.1 t /m²,24cm水泥板约为 7 t /m²,24cm预制水泥板约为16 t /m²。

浅谈壳体耐受内部燃弧强度计算

浅谈壳体耐受内部燃弧强度计算

浅谈壳体耐受内部燃弧强度计算Discussion on the Calculation of the Internal Arcing Trengthof the Gas Insulated Switchgear ShellZHU Zhenhua(Wuxi Hengchi CHEM Switchgear Co., Ltd., Wuxi 214161, Jiangsu Province, China)1摘要:气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)作为电力系统中重要的开关设备,以优异的电气性能在国内外得到了广泛应用,但内部燃弧故障被认为是在GIS的寿命期间可能发生的最严重的故障。

内部燃弧故障不但会对设备的安全可靠性产生影响,而且会对运行维护人员和周边区域人员的安全造成严重威胁。

对GIS内部燃弧进行分析,可以节省大量的测试费用,缩短新产品的开发周期,计算结果可以作为改进现有产品和开发新产品的指导基础,对于我国GIS的发展有着重要的意义。

关键词:组合电器;电气一次设计;燃弧强度计算Abstract:The Gas Insulated metal-enclosed Switchgear (GIS), as the important switchgear in the electric power system, is widely used at home and abroad for its excellent electrical properties, but the internal arc ignition fault is considered to be the most serious failure that can happen during the lifetime of the GIS. Internal arc fault will not only affect the safety and reliability of the equipment, but also pose a serious threat to the safety of operation and maintenance personnel and personnel in the surrounding area. The analysis of GIS internal combustion arc can save a lot of test costs and shorten the development cycle of new products. The calculation result can be used as the guiding basis for improving existing products and developing new products. It is of great significance for the GIS development in our country.Keywords:Gas Insulated Switchgear; Primary Electrical Design; Calculation of Arc Intensity0引言在组合电气发生内部故障时,内部故障产生电弧,加热内部气体,使内部气体压力变大,易造成GIS本体以及其他设备损坏,严重时可能危及人身安全。

abb断路器燃弧试验报告

abb断路器燃弧试验报告

abb断路器燃弧试验报告一、引言断路器是电力系统中常见的电器设备,用于保护电路免受过载和短路等故障的影响。

而断路器的性能评估是确保其可靠工作的关键环节之一。

本文旨在对abb断路器进行燃弧试验,并对试验结果进行分析和总结。

二、试验目的本次试验的主要目的是评估abb断路器在燃弧情况下的性能,包括燃弧时的电流、电压和燃弧时长等参数。

通过试验结果的分析,可以验证断路器的工作性能是否符合设计要求,并为其后续的生产和使用提供参考依据。

三、试验装置本次试验所使用的装置主要包括abb断路器、电流电压源、燃弧室和数据采集系统等。

其中,abb断路器作为试验对象,电流电压源用于提供试验所需的电流和电压输入,燃弧室则用于模拟断路器燃弧过程,数据采集系统用于记录和分析试验过程中的各项参数。

四、试验步骤1. 准备工作:首先对所使用的设备和试验装置进行检查和校准,确保其正常工作。

同时,对试验环境进行准备,确保试验场所的安全和通风状况良好。

2. 参数设置:根据试验要求,设置电流电压源的输出参数,包括电流大小、电压大小和试验时间等。

同时,根据断路器的额定参数,对燃弧室进行调整和设置,以确保试验的真实性和准确性。

3. 试验开始:将abb断路器连接到电流电压源,并将燃弧室与断路器相连。

然后,通过控制电流电压源的输出,使断路器处于合适的工作状态,并记录试验开始时间。

4. 试验记录:在试验过程中,记录断路器的电流、电压和燃弧时长等参数,并及时进行数据采集。

同时,对断路器的外观和工作状态进行观察和记录,以便后续的分析和评估。

5. 试验结束:当试验时间达到预定值或断路器发生故障时,结束试验,并记录试验结束时间。

同时,对断路器进行检查和评估,以判断其是否符合设计要求。

五、试验结果分析根据试验记录和数据采集系统所得到的数据,对abb断路器的燃弧性能进行分析和评估。

主要包括以下几个方面:1. 燃弧电流:记录并分析断路器在燃弧过程中的电流变化情况,评估其承载能力和稳定性。

高压开关柜内部燃弧故障防范探索

高压开关柜内部燃弧故障防范探索

高压开关柜内部燃弧故障防范探索电网技术高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索高压开关柜内部燃弧故障防范探索1 2唐正根 , 汪辉( 1泰豪科技股份有限公司 , 江西南昌 330 200 ; 2景德镇供电公司 , 江西景德镇 333 000 )摘要 : 介绍了高压开关柜内部故障电弧事故防范方法及原理 , 分析了常用泄压顶板动作的压力及其工作缺陷, 阐述了带铰接的泄压顶板工作特性及其优点, 进行了泄压防爆动作校验。

关键词: 电弧; 泄压; 铰接; 应力中图分类号: TM 591 文献标识码: B通常情况下 , 高压开关柜泄压顶板设计成图 2所示的结构。

高压开关柜泄压顶板由金属板沿四0 引言周折弯而成 , 并在 A 、 B 处留有缺口。

一端用金属螺钉固定 , 另一端用尼龙螺钉固定。

在开关柜中 , 内部故障电弧事故极少发生 , 但当断路器、母线室或电缆室发生内部故障电弧不能完全避免。

低压成套设备内燃弧故障试验解析

低压成套设备内燃弧故障试验解析

低压成套设备内燃弧故障试验解析摘要:近年来,我国经济的快速发展,电力行业取得了较大的发展,低压成套开关设备已被广泛应用于我国众多行业和领域,许多现代化企业也积极引进了各种先进的技术和设备。

在输配电设备中,不论是低压成套开关设备的外形还是性能,都得到了很大改善和提升。

但在实际应用中,低压成套开关设备短路等故障依然存在,给社会生产和人们的生活带来了安全隐患。

分析了我国低压成套开关设备的发展趋势及发展过程中存在的问题,结合我国的实际情况寻找新的改进思路,全面提升低压开关柜的安全性和稳定性,以期为日后的工作提供参考。

关键词:低压成套设备;内燃弧故障;试验解析引言低压成套设备内部燃弧故障因绝缘破坏及空气击穿,产生热、声、光、电磁波和冲击波等现象,并通过气体急剧膨胀使柜体中的燃弧部位隔室压力骤然增大,波及设备周围人和设备,危害巨大。

因此,评估成套设备限制由内部电弧故障引起的人身伤害、成套设备损坏风险和有限的继续使用性尤为重要。

1我国低压成套开关设备的发展趋势1.1外形精致化资源稀缺决定了我国低压成套开关设备外形精致化、紧凑化这一发展方向。

外形的简单、美观、实用对设备的功能发挥和操控有一定的影响。

在低压成套开关设备发展的过程中,各大企业遵循“经济实用”的原则,努力将低压成套开关设备的外形设计得更精致,以达到节能减排、减低能耗的目的。

因此,进一步优化和设计低压成套开关设备的外形是非常必要的。

1.2结构标准化低压成套开关设备的市场竞争越来越激烈,企业只有不断优化生产结构,提高生产效率,才能迅速占领市场份额,赢得目标客户,确保立于不败之地。

国家电网也对各个企业进行了一些标准化要求,并制定了一系列适合国家电网要求的标准定制柜型。

例如最近正在研讨中的特定柜型的低压开关柜对电弧故障试验进行了特定要求。

为了确保竞争优势,大部分企业积极引进国外的先进经验、技术和设备,包括柔性加工线、数控钣金加工设备等,大大提高了钣金件的加工工艺。

高铁接触网燃弧产生原因分析及对策

高铁接触网燃弧产生原因分析及对策

高铁接触网燃弧产生原因分析及对策摘要:以沪蓉线为例,对接触网燃弧常见现象及原因进行分析归纳,讨论燃弧的主要原因及相应的处理方法,为日后处理类似缺陷或故障提供方案,并对接触网的日常检修、维护及管理提出意见。

关键词:燃弧;缺陷;分析;对策1 引言接触网作为高铁线路的主要供电设备,如输血一样为动车组提供动力能源,而接触网正是高铁线路的血管。

弓网关系对整个高铁线路的正常运行起着保障性作用。

本文通过对沪蓉线开通7年以来的燃弧发生情况及产生原因进行分析,并提出解决办法及预防措施。

2 接触网燃弧的危害接触网燃弧,是接触网与受电弓在动态运行过程中出现的接触不稳定使得空气间隙被击穿引起的放电现象,是一种在机械上分离、而在电气上相连的状态。

燃弧的主要危害在于:1.影响动车组列车的稳定运行。

2.加大受电弓滑板及接触线的损耗。

3.烧伤分段绝缘器、电连接线及线夹等设备。

4.燃弧现象的本身也是一种热等离子体,在高频电压的发生环境中会对周围信号形成一种强烈的高频电磁脉冲影响,危害高铁沿线信号设备。

3 接触网燃弧产生的原因及分类3.1接触网燃弧现场产生的原因接触网燃弧的产生主要受弓网接触压力变化过大、接触线一跨内高差过大或相邻定位点高差过大、接触线平顺度不良、导线硬弯、扭面、导线硬点及列车运行速度过大等因素影响。

3.2接触网燃弧缺陷的分类(1)接触网燃弧按缺陷种类分为:1.燃弧率μ:即每公里检测时间内的弓网燃弧现象持续时间t与检测总时间T的比值,如下2.最大燃弧时间Tmax(ms):即燃弧现象持续最长的时间。

3.燃弧次数n(次数):即每公里检测时间内的燃弧次数。

(2)常见接触网燃弧按发生处所分为:1.分段绝缘器燃弧:分段绝缘器两端机车通过时会产生电位差及相位差波动,而产生拉弧现象。

对于两端处于不同供电臂供电的分段绝缘器更为严重。

2.绝缘锚段关节燃弧:类似于分段绝缘器燃弧,绝缘关节参数不符合标准时,受电弓通过不平顺易离线而电离空气引起燃弧现象。

燃弧故障

燃弧故障

开关设备中的故障电弧及其防护里程(西安, 710077)【摘要】开关设备中的故障电弧会给人身和设备安全造成极大的危害。

这个问题引起国际社会的高度关注。

本文介绍故障电弧的实际危害,国际电工委员会对故障电弧试验的最新规定,故障电弧的防护措施以及介绍一种故障电弧防护装置。

【关键词】开关设备故障电弧防护1 故障电弧的危害在开关设备中,内部故障电弧事故极少发生,但不能完全避免。

它一旦发生,将对人身及设备造成极大的危害。

因此,认识故障电弧的危害并加以防护,是开关设备设计、制造和运行等部门的共同职责。

而且国际电工委员会和各国标准对内部故障电弧试验和判据,都作出了更加明确的规定。

故障电弧能够在很短时间内形成高压力和高温。

如在低压开关设备中,故障电弧会在10 ms内将温度升高到13000 K,同时在约15 ms 内将压力上升到约2×105Pa~3×105Pa。

设备内的零部件(如门)在这样的高压力作用下会脱离它们的固定机构并被掀开。

高温还在设备内产生熔化和蒸发过程。

结果产生毒气,毒气又在压力作用下向外排出。

这种对附近的工作人员,就有生命的危险。

工作人员吸入毒气造成死亡的例子不少。

更多的情况是烧伤皮肤和使人目眩。

除了人身伤害外,还有设备的损坏,如建筑内的开关设备和二次部分部分地或全部地被破坏。

即使破坏过程结束了,用户还要承受长时停产及高昂的事故处理费用。

根据德国精密机械和电工技术职业协会(BGFE)的事故统计,故障电弧事故约占总电流事故的25%。

如果将电流事故与运行中常规事故的人均费用作一比较,则2000年的电流事故为29654欧元,正常运行事故仅为4484欧元。

2000年电流死伤事故的34%发生在开关设备中。

这就是说,电气专业人员从事着最危险的工作。

根据BGFE的统计,电气专业人员在电流事故中占60%以上。

2 内部故障电弧的试验及判据正因为故障电弧涉及到人身和设备安全,引起了国际社会和和各国的高度重视。

低压成套设备内燃弧故障试验解析

低压成套设备内燃弧故障试验解析

低压成套设备内燃弧故障试验解析周大俊-上海电器科学研究所(集团)有限公司,上海200063.摘要:介绍了低压成套设备内燃弧故障试验方法和准则,通过分析试验波形图和试验过程,阐述了其试验目的和必要性。

比较了应用在不同领域的成套设备内燃弧故障试验,分析了在工业、核电以及高压环境下内燃弧故障试验差别的原因及关键。

总结了内部燃弧故障危害和防护措施。

关键词:低压成套设备;试验;内燃弧故障;不同场所中图分类号:TM561文献标志码:A文章编号:2095-8188(2020)03-0088-04 DOI:10.16628/ki.2095-8188.2020.03.015周大俊(1981-),男,工程师,主要从事低压电器检测及标准研究工作。

Analysis of Arcing Due to Internal Fault Test in Low Voltage SwitchgearZHOU Dajun)Shanghai Electrical Apparatus Research Institute(Group)Co.,Ltd.,Shanghai200063,China] Abstrach:This paper introduced the method and criterion of the arcing due to internal fault test in low veltage switchgear.The purpose and necessity of the test were described by the test analysis through the T waveform diagram.In addition,the switchgear arcing due to internal fault tests in diCeont fields was compared.The reasons and key points of the diCeonces among the arcing due to internal fault tests in industual,nuclear and high pressure environments were analyzed.Moreover,the paper summarized the hazards and protective measures of the arcing due to internal fault.Key words:low volage switchgear;test;arcing due to internal fault;differert fieU0引言指示器低压成套设备内部燃弧故障因绝缘破坏及空气击穿,产生热、声、光、电磁波和冲击波等现象,并通过气体急剧膨胀使柜体中的燃弧部位隔室压力骤然增大,波及设备周围人和设备,危害巨大。

浅析动态验收中接触网燃弧原因及整改措施

浅析动态验收中接触网燃弧原因及整改措施

浅析动态验收中接触网燃弧原因及整改措施摘要:高速铁路接触网在建设移交过程中,动态检测是确保接触网开通运营的重要环节。

弓网受流过程是机械接触与电气连通的共同作用过程。

动态验收阶段接触网的验收质量直接关系到后期接触网运行的安全性和稳定性。

在接触网动态检测中,燃弧率是其中一项重要指标。

由于接触网材料生产、安装过程中存在各种影响因素,导致弓网高速受流过程非常容易出现燃弧现象,从而加速受电弓和接触线的磨损,也增加了接触网运行的风险性,严重情况下,甚至会直接影响高速铁路的正常运行。

通过对接触网燃弧进行检测,并分析燃弧产生的原因,从而制定针对性的整改措施,以有效减小或局部避免燃弧现象,确保弓网系统可靠运行。

关键词:接触网;动态检测;燃弧原因;整改措施0引言目前,随着高速铁路运营里程不断增加,如何在接触网建设移交运营之前更好的控制、提高接触网运行质量,直接关系到各铁路局集团公司供电段运营维护工作的有序组织推进。

高速铁路建设完成后,动态验收是投运前的最后一次综合性检测。

接触网动态检测作为其中一项重要环节,需要对接触网各项参数、接触线平顺性以及动态性能等进行全面、系统的测试,用以评价接触网的整体性能,确保高铁开通后接触网的安全稳定。

接触网动态检测方法是在综合检测列车受电弓处安装检测装置,对接触网进行弓网受流性能检测。

在检测过程在,通过视频可以直观发现,接触网拉弧现象较为突出。

本文对燃弧的危害及其产生原因进行分析,并建议采取对应整治措施。

1接触网动态检测高速铁路接触网动态检测是为了保证动车组和电力机车的弓网受流性能,评价其弓网适应性,根据测试结果对接触网进行相应调整。

测试内容包括弓网动态接触力测试、离线测定、硬点(受电弓所受的垂直方向加速度)、接触线动态高度、受电弓运行状态图像监视等内容。

检测方法是在综合检测列车的检测受电弓上安装各种检测传感器、信号处理及传输装置,将检测信号引至综合检测列车内的数据采集系统中进行集中处理,在动车组运行时,检测弓网受流性能参数。

高压开关柜燃弧说明

高压开关柜燃弧说明

高压开关柜燃弧说明开关柜的燃弧,电弧控制是关键,何谓电弧控制,就是电弧只维持在两相之间,或者两相铜排周边有限空间。

电弧是质量极轻的等离子体,在电动力和热气的作用下,可在空气中高速移动,距离可达数米,因此电弧故障范围广并能迅速转移扩大。

一旦电弧失去控制,就会扩大范围,消耗更多的能量,能量转化为对开关柜的破坏,这也就是有的开关柜内部电弧故障试验时“砰”一下,火光喷出,开关柜内部电弧迅速熄灭,开关柜破坏程度很小,即开关柜受到的冲击机械效应后,持续时间的热效应影响很小;而有的试验,火光持续,能量巨大,开关柜内部持续燃烧,铜排、钢板、绝缘件燃烧,烧穿侧板。

电弧的能量是电流和电弧的弧电压的乘积,弧电压并不是开关柜的额定电压,或是试验时施加的系统电压,而是维持电弧持续的电压,根据研究,每厘米的电弧电压基本是固定的,即每厘米30-40V,因此这个电压与电弧长度息息相关,如果电弧只在两相之间燃烧,假定电弧长度是13厘米,那么电弧电压只有390-520V,而如果电弧扩散,如对侧板或弯板等处燃烧,电弧长度30-40厘米甚至更长,那么电弧电压,以致电弧能量成倍增加,那么破坏力就会非常严重,因此电弧控制至关重要。

内部电弧故障的原因有很多,如因凝露污秽等造成绝缘破坏、工具遗落在柜内、小动物如老鼠钻进柜内等等,都会可能引发内部电弧,一般来说,小动物造成的内部电弧故障是单相对地或两相之间的故障,能量较小,因此开关柜所有进出线孔洞要做好封堵,而绝缘破坏有可能是三相故障,能量大,因此绝缘板在这里就起到关键作用,绝缘板并不是为了电气间隙不够而设置的,而是为了阻止相间电弧故障设置的。

即使动物进入,也很难发生相间甚至三相短路故障。

开关柜铜排的尖端要进行处理,采用全圆角,以避免电场集中,电场集中在电气放电后气体分解绝缘降低的情况下,就会引发持续电弧,或加大电弧能量。

钢板避免尖端,或切口对着带电体,容易电场集中,拉长电弧距离。

绝缘板需要吸水率低的,阻燃等级V0/V1级的,抗电弧能力强的绝缘板,垂直安装在开关柜内部,两相或相与地的正中间布置,GP0-3绝缘板具有优异的抗电弧能力。

关于中压开关柜内部故障试验的体会

关于中压开关柜内部故障试验的体会

关于中压开关柜内部故障试验的体会发表时间:2019-07-15T14:10:02.187Z 来源:《当代电力文化》2019年第04期作者:夏炳根[导读] 总结了近年来中压开关柜内燃电弧故障试验过程中选择电弧试验等级、电弧试验电流和试验时间、保护配置结果评价等方面的经验。

施耐德电气(厦门)开关设备有限公司,福建厦门 361006摘要:国家标准对国内部电弧故障试验的要求在2007进行以来,国内大多数的中压开关设备制造商都在进行了内燃电弧故障试验。

然而,国内燃弧故障检测仍存在许多问题。

总结了近年来中压开关柜内燃电弧故障试验过程中选择电弧试验等级、电弧试验电流和试验时间、保护配置结果评价等方面的经验。

关键词:中压开关柜;内燃弧故障;存在问题1前言随着2006年GB3906标准的发布和更新,内燃弧故障要求从2007年开始强制执行。

开关柜设备的厂家也从设计、制造和测试等方面考虑了内燃电弧故障,大部份厂家进行了内燃电弧故障测试。

然而,通过对核电工程的内燃电弧故障试验,发现国内开关柜的内燃弧故障试验中仍存在许多问题。

本文分析了在选择试验柜样柜、保护措施(保护配置)、电弧试验电流和试验时间等方面的心得体会。

2中压开关柜内部电弧等级的选择为了给操作者提供一个可接受的保护水平,应该考虑内部故障的可能性。

要选择内部电弧等级(IAC级)的中压开关柜。

由于核电站中压开关设备仅限于公司的授权人员接触,中压开关柜的前面、后面和侧面设有操作或维修通道,授权人员可接触中央开关柜各方面,所以中压开关柜的内部电弧等级(IAC级)应选择AFLR。

对中压开关柜的IAC的选择不能过于低,否则,它不能为操作者提供有效的保护,有安全隐患;IAC级的选择可以很高,如BFLR级中压开关柜能满足正常保护水平,但较高等级的中压开关设备制造成本太高。

试验也比较难通过。

因此,对中压开关柜的IAC水平要适当,首先要确保安全,然后考虑经济,并选择特定的布局,如后部靠墙布置的中压开关柜的设计,对开关柜后面则不必考虑操作人员接触可能性,可考虑IAC级选择AFL。

SF6全绝缘充气环网柜的技术问题分析

SF6全绝缘充气环网柜的技术问题分析

SF6全绝缘充气环网柜的技术问题分析发布时间:2021-09-08T08:04:20.781Z 来源:《探索科学》2021年8月上15期作者:吴海华、张展展、郑刘亮、高文博、刘金光[导读] 目前,淘汰了很多老式的空气绝缘柜,普遍使用全绝缘全密封的SF6环网柜,实际应用中,SF6环网柜性能优良,运行安全可靠,不需要充气和维护,应用广泛,如施耐德RM6、西门子8DJ20等。

默飓电气有限公司吴海华、张展展、郑刘亮、高文博、刘金光浙江省温州 325003摘要:目前,淘汰了很多老式的空气绝缘柜,普遍使用全绝缘全密封的SF6环网柜,实际应用中,SF6环网柜性能优良,运行安全可靠,不需要充气和维护,应用广泛,如施耐德RM6、西门子8DJ20等。

环网柜具有全封闭、绝缘性高、方便安装和维修、体积小、安装方便灵活等诸多优点,目前,它已逐渐成为城市配电网的重要节点,以其独特的优势在当地城市电网系统中得到了广泛的应用,并逐步在配电网系统的控制和保护中发挥了重要作用。

然而在实际应用过程中,依旧存在一些问题。

本文将对SF6全绝缘充气环网柜的技术问题进行分析。

关键词:SF6全绝缘充气环网柜;技术问题;分析研究 1.SF6全绝缘充气环网柜 SF6全绝缘充气环网柜,主要包括负荷开关单元、高压交流负荷开关—熔断器组合电器(以下简称组合电器)单元。

根据用户需要可设计成共箱式结构,也可设计成单元式结构。

实际工程应用时可采用柜顶固体绝缘母线或侧面插接式母线实现电气连接。

在众多的技术参数中,组合电器单元的转移电流与负荷开关单元的关合能力是研发中的难点。

另外,基于安全性的考虑,近年来内部燃弧故障也引起了广大用户的重视。

全绝缘SF6环网柜的主要优点有: 1.1全密封、全绝缘所有高压带电部分所有高压带电部分全部密封在充低压力SF6气箱内,受外界环境影响较少,可以使用于一般潮湿、污秽等环境。

特别适用于珠三角地区等湿度较大地区。

1.2柜体小型化使用三工位负荷开关,有效减少零部件数量。

[资料]浅谈燃弧

[资料]浅谈燃弧

00◆站在用户的立场,从维护角度,按运行连续性的丧失程度LSC1和LSC2两大类。

其中LSC2又分为LSC2A和LSC2B。

LSC2B提供了运行连续性最高,LSC1级最低。

◆旧标准(IEC60298:1990-12)站在设计的立场,从结构角度,分为铠装式、间隔式、箱式。

◆隔室可触及的程度联锁控制和可触及隔室基于程序的可触及隔室基于工具的可触及隔室及不可触及的隔室◆隔板和活门材料性质PM级隔板为金属隔板,打开PM级隔室时,该隔室中没有场PI级隔板为非金属隔板(绝缘材料),打开PI级隔室时,该隔室中可能有电场◆对于内部电弧级开关设备和控制设备(IAC),规定内部电弧试验为必试的型式试验项目,试验电流为额定短时耐受电流,试验持续时间为1s,0.5s和1s。

◆按正常运行期间发生故障时的机械、电气和火灾情况,分类IAC需要经过型式试验验证其设计的有效性。

按设备现场情况,把设备的可触及性分为A、B、C 三类。

A类可触及性反映仅限于操作人员触及的B类指不受限制的可触及性(包括一般公众)C类可触及性指接触不到的设备限定的可触及性,如柱上安装的设备◆承受故障的部位包括下(前面)、L(侧面)和R(后面)。

试验至少由两面开关柜组成。

试验持续时间1.0/0.1s作为推荐优选值。

◆新标准对内部故障电弧的判据作了补充和修订。

新的5条判据如下:判据1:门和盖仍应关闭。

若没有任何部分抵达指示器或墙壁,可接受有变形。

其附加条件是,如果设备在安装与试验时需要更靠近墙壁时,其永外性变形应小于规定的对墙壁距离,而且喷出的气体不得朝向墙壁判据2:试验期间,壳体不得出现破裂;不得有单重至60g的物体飞出判据3:在直至2m高度处,可自由接近的壳体外部,不得烧穿成孔洞判据4:指示器不得受热而点燃(垂直和水平指示器包括在一个判据内) 判据5:接地连接仍然有效。

检验通过目检,必要时(一怀疑时)通过测量◆故障电弧的防护积极防护和消极防护。

前者限制电弧的产生,后者限制电弧的负面效应。

电弧故障的分类与特性

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)。

低压成套设备内燃弧故障试验解析

低压成套设备内燃弧故障试验解析

低压成套设备内燃弧故障试验解析发布时间:2023-02-24T03:23:50.272Z 来源:《中国电业与能源》2022年第19期作者:陈端[导读] 低压成套设备在供电系统中十分重要,可以将其应用与日常生活中的不同场合中陈端清远市方能电力工程安装有限公司 511500 摘要:低压成套设备在供电系统中十分重要,可以将其应用与日常生活中的不同场合中。

低压成套设备自身具有一定的电能分配功能,为了确保设备充分发挥效用,需要不断提升设备安全性。

但在实际应用中,由于一些外在因素影响,低压成套开关设备在运用过程仍会遇到很多安全故障,给人们生命财产安全带来了很大的威胁。

本文对这方面展开了相应的探究,分析了其发展趋势以及结构与性能,然后从当下实际存在的问题入手进行改进,以此来提高低压开关柜的整体性能,确保后期工作良好开展。

关键词:低压成套设备;内燃弧故障;试验解析低压成套设备在实际运用过程中,经常会出现内部燃弧故障,导致其出现的故障的原因是绝缘破坏或者空气击穿。

在这种情况下会伴随着大量的热能、光能、冲击波产生,从而导致低压柜中空气受到急剧压缩,产生巨大的压力,给设备和人员造成巨大的损害。

因此,做好这方面管理与评估是非常重要的,相关人员需要对低压成套设备进行有效故障检查。

1国内低压成套设备的现状较早以前,其实我们国家对于低压设备的应用并不广泛,但是,由于重点关注基础设施和电力,市场需求每年都在增加,工业发展正在加速发展。

至于产品的技术特性,性能参数得到了显着改善,生产工艺和工厂设备得到了显着改善。

数以百计的生产商在国外制造了先进的钣金制造机器,其中一些工厂也有灵活的生产线,他们的钣金生产过程已经达到了国际水平。

自从技术高水平的发展和随着配电技术的提高,低电压装置技术和自动化技术的发展,开关设备已从传统水平向智能水平转变。

在一个全新的发展阶段,对生产者和技术水平都是一个进步。

在国家企业方面,未来对设备的要求更严格,只有企业生产质量和质量水平的提高,检查人员在严格遵守有关标准的情况下进行操作,这样才可以是低压成套设备在国际市场中起到重要的影响力。

燃气燃烧器、燃油燃烧器常见故障原因及解决方法

燃气燃烧器、燃油燃烧器常见故障原因及解决方法

燃气燃烧器、燃油燃烧器常见故障原因及解决方法今天给大家带来常见燃气燃烧器和燃油燃烧器故障原因及解决办法,掌握以下这些原因及解决办法,就可以做到燃烧器出现故障自行解决。

燃气燃烧器燃气燃烧器常见故障原因及解决方法一故障现象故障原因排除措施1、接通电源,按启动、电机不转(1)气压不足锁定(2)电磁阀不严,接头处漏气,检查锁定(3)热继电器开路(4)条件回路至少有一个不成立(水位、压力、温度以及程控器是否通电起动)(1)调整气压至规定值(2)清理或修理电磁阀管道接头(3)按复位检查元件是否损坏以及电机电流(4)检查水位、压力、温度是否超限2、启动后前吹扫正常,但点不着火(1)电火气量不足(2)电磁阀不工作(主阀、点火阀)(3)电磁阀烧坏(4)气压不稳定(5)风量太大(1)检查线路并修复(2)换新(3)调整气压至规定值(4)减小配风,减小风门开度3、点不着火,气压正常,电有不打火(1)点火变压器烧坏(2)高压线损坏或脱落(3)间隙过大或过小,点火棒位置相对尺寸(4)电极破裂或与地短路(5)间距不合适(1)换新(2)重新安装或换新(3)重新调整(4)重新安装或换新(5)重新调整4、点着后5ˋS后熄火(1)气压不足,压降太大,供气流量偏小(2)风量太小,燃烧不充分,烟色较浓(3)风量太大,出现白气(1)重新调整气压,清理滤网(2)重新调整(30重新调整5、冒白烟(1)风量太小(2)空气湿度太大(3)排烟温度较低(1)调小风门(2)适当减小风量,提高进风温度(3)采取措施,提高排烟温度6、烟囱滴水(1)环境温度较低(2)小火燃烧过程较多(3)燃气含氢量高,过氧量大生成水(4)烟囱较长(5)排烟温度较低(1)减小配风量(2)降低烟囱高度(3)提高炉温★风门在控制状态下停机风门位置开关信号没有反馈到程序信号检查风门接线是否松动或开关是否失灵燃气燃烧器燃气燃烧器常见故障原因及解决方法二故障现象故障原因排除措施一般故障7、燃烧器马达不转(1)没有电压(2)保险丝损坏(3)马达失灵(4)控制电路中断(5)燃气输送中断(6)控制失灵(7)接触器不动作(8)热继电器损坏(1)接上电路(2)更换(3)修理(4)寻找断开点,接触或断开调节器或监控器(5)打开球阀,在长时间燃气量不足的情况下,通知燃气管理机构(6)更换(7)手动复位检验(8)更换热继电器空气量不足8、燃烧器马达运转,但在预吹扫后停机燃烧器马达运转,但大约20秒后停机(只对带有密封检验装置的设备而言)(1)空气压力开关失灵(2)压力开关受污,管道阻塞(3)电磁阀不密封(1)更换(2)清洁(3)排除不密封的情况9、燃烧器马达运转,但在10秒后在预吹扫状态中停机(1)压力开关触点没有接在运转位置(空气压力太小)(2)鼓风机受污,热继动作(3)燃烧器马达旋转方向错误(1)正确调节压力开关,如果需要,进行更换(2)清洁(3)电源换极点火失败10、燃烧器马达运转,电压加在控制器接线柱16上,没有点火,稍后故障停机(1)点火电极距离太大(2)被污染(3)点火电极或电路接地(4)点火变压器失灵(1)调节电极间距(2)清洗(3)排除接地,更换受损电极或电缆(4)更换点火变压器火焰未形成11、马达运转,点火正常,但稍后故障停机(1)电磁阀没有打开,因为电磁阀线圈损坏或电缆断裂(1)更换电磁阀或排除电路不通的故障,在接线柱17上检验电压12、在带有密封性检验装置的设备中,密封不严;燃烧器马达运转,点火正常,但稍后停机(无故障显示)(1)电磁阀不密封(2)供气不足(3)过滤器堵塞(1)排除不密封的情况(2)清洗或更换油气两用燃烧器燃油燃烧器常见故障可能原因及解决方法故障可能原因解决方法燃烧器不启动 1. 无供电闭合所有开关,检查保险丝2. 极限控制器TL打开调整或更新3. 安全控制器打开调整或更新4. 控制盒锁定重启动(锁定后1秒)5. 电动机保护断开(缺相)重置热继电器6. 泵卡住损坏更换7. 电连接错误检查连接8. 控制盒损坏更换9. 电动机控制器损坏更换10. 电机损坏更换启动后锁定11. 光电管短路更换光电管12. 光线和模拟火焰出现消除光源或更换控制盒13. 缺相保护连接后复位预吹风后(安全时间后)锁定,火焰不出现14. 油箱中无油或油箱中有水提高油位或抽干水15. 燃烧头和空气控制阀调节不当调整。

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开关设备中的故障电弧及其防护里程(西安, 710077)【摘要】开关设备中的故障电弧会给人身和设备安全造成极大的危害。

这个问题引起国际社会的高度关注。

本文介绍故障电弧的实际危害,国际电工委员会对故障电弧试验的最新规定,故障电弧的防护措施以及介绍一种故障电弧防护装置。

【关键词】开关设备故障电弧防护1 故障电弧的危害在开关设备中,内部故障电弧事故极少发生,但不能完全避免。

它一旦发生,将对人身及设备造成极大的危害。

因此,认识故障电弧的危害并加以防护,是开关设备设计、制造和运行等部门的共同职责。

而且国际电工委员会和各国标准对内部故障电弧试验和判据,都作出了更加明确的规定。

故障电弧能够在很短时间内形成高压力和高温。

如在低压开关设备中,故障电弧会在10 ms内将温度升高到13000 K,同时在约15 ms 内将压力上升到约2×105Pa~3×105Pa。

设备内的零部件(如门)在这样的高压力作用下会脱离它们的固定机构并被掀开。

高温还在设备内产生熔化和蒸发过程。

结果产生毒气,毒气又在压力作用下向外排出。

这种对附近的工作人员,就有生命的危险。

工作人员吸入毒气造成死亡的例子不少。

更多的情况是烧伤皮肤和使人目眩。

除了人身伤害外,还有设备的损坏,如建筑内的开关设备和二次部分部分地或全部地被破坏。

即使破坏过程结束了,用户还要承受长时停产及高昂的事故处理费用。

根据德国精密机械和电工技术职业协会(BGFE)的事故统计,故障电弧事故约占总电流事故的25%。

如果将电流事故与运行中常规事故的人均费用作一比较,则2000年的电流事故为29654欧元,正常运行事故仅为4484欧元。

2000年电流死伤事故的34%发生在开关设备中。

这就是说,电气专业人员从事着最危险的工作。

根据BGFE的统计,电气专业人员在电流事故中占60%以上。

2 内部故障电弧的试验及判据正因为故障电弧涉及到人身和设备安全,引起了国际社会和和各国的高度重视。

在低压技术中,有关低压开关设备内部故障电弧的国际试验标准为IEC/TR3 61641:1996-01。

在德国乃至欧洲的试验标准为DIN EN 0660-1附录部分2。

这些标准包括了“故障电弧条件下的人身防护”和“故障电弧条件下的设备防护”等名词术语。

故障电弧条件下的人身防护,是指开关组合电器在故障电弧的机械和热力作用下限制威胁人身安全的能力。

故障电弧下的设备防护是指开关组合电器在故障电弧条件下限制影响设备功能的能力。

但人身防护和设备防护试验,包容不了所有的危害效应,诸如有毒气体、光辐射、热气流、声压和高压力。

这些威胁到人身安全,如在门打开的情况下,电弧产生时在带电设备中作业的工作人员。

低压开关设备的故障电弧防护分“结构上的故障电弧防护”和“故障电弧防护装置”。

结构上的故障电弧防护是通过开关组合电器的结构来实现的,以防止故障电弧的产生。

结构上的故障电弧防护只能在设备封闭情况下限制故障电弧的效应,但如果设备已被打开,那就不起作用,这就需要附加防护装置。

在中压开关设备方面,国际电工委员会(IEC)现对迄今的中压开关设备标准IEC 60298进行修订。

修订的重点放在使用的安全性、可利用率及维护方面。

这就是说,标准的规定更多地放在使用目的上,而较少关注结构特点。

基于此种改变将中压开关设备重新划分了等级,并对故障电弧的防护也通过试验程序和评价判据更加明确。

国际电工委员会将以新标准IEC 62271-200取代老标准IEC 60298:1990-12。

在未来的新标准中,故障电弧防护的地位有了明显的提高。

对试验条件作了规定,而不再是制造商和用户之间协商,同时不可对判据作选择。

试验条件规定,试品至少由两面开关柜组成,而且对每个隔室的试验,至少在一个终端柜进行。

试验持续时间的优选推荐值为1.0s/0.5s/0.1s。

新标准对试验的判据也作了补充和修订。

新的5条判据如下:判据1:门和盖仍应关闭;若没有任何部分抵达指示器或墙壁,可接受有变形。

其附加条件是,当设备的安装与试验时更靠近墙壁时,永久性变形应小于规定的对墙壁距离,而且喷出的气体不得朝向墙壁。

判据2:试验期间,壳体不得出现破裂;不得有单重至60g的物件飞出。

判据3:在直径2m高度处,可自由接近的壳体外面部分,不得烧穿成孔洞。

判据4:指示器不得受热气而点燃(垂直和水平指示器包括在一个判据内)。

判据5:接地连接仍然有效。

检验通过目检,必须要时(有怀疑时)通过测量。

通过试验后,将等级IAC(内部故障电弧等级)标记在名牌上,并附下列说明:可接近等级A、B或C,接近则标明“F,L或R”(前面,侧面,后面),并标明试验电流(kA)和试验持续时间。

这样,故障电弧防护试验由于有了明确的试验条件和判据,使之更加具有可比性,用户更容易评价其安全性。

3 故障电弧的防护从总体上来讲,故障电弧的防护分积极防护和消极防护。

前者防止电弧的产生,后者限制电弧的负面效应。

积极防护措施如下:(1)结构措施将带电件加以绝缘和部分绝缘。

结构设计中不形成弧根。

采用耐弧绝缘材料。

设立隔离壁和隔板。

有足够的导体间距离,空气和爬电距离。

(2)使用的元件使用损失能量小的电气设备。

采取过电压保护。

(3)运行管理对设备进行检查和维护。

对设备进行空载调试。

检查接触和连接部位。

清洗和检验绝缘件。

(4)防止误操作进行电气和机械联锁。

进行人员培训。

消极措施主要是限制电弧产生的消极效应。

消极措施包括:(1)空间限制使用耐压和耐热的材料。

设备总体按耐压强度和耐热性设计。

(2)限制电弧能量通过带短路装置的故障电弧防护装置限制电弧持续时间。

通过限流器限制电弧的能量。

内部故障电弧的危害极大,电弧能量很大。

如在一条短时耐受电流为25 kA和电弧电压约为600 V的20 kV电力系统中,电弧释放的能量为40.5 MJ。

这个能量可使15.6 L的水在1 s内蒸发,或使42 kg的铁在1 s内熔化。

内部故障电弧释放的大量能量,会使压力急骤上升,并造成严重的热效应。

因此,开关设备制造商已认识到内部故障电弧造成的严重后果,纷纷在自己的开关设备上采取措施,限制内部故障电弧,减少其影响。

一般来说,一个性能好的开关设备均采取积极和消极两种措施,以达到最佳限制内部电弧。

故障电弧的防护,除了增强开关设备的结构外,已有多个防护措施,这里举几例。

(1)装“消弧器”。

已能够在10 ms内在断路器内造成直接三相短接,与故障并联,熄灭电弧。

(2)在开关设备上装置释压后门。

它能够在故障电弧生起的10 ms内,触发进线断路器。

(3)在被保护内区装设一个光检测器。

当检测到故障电弧时,它发出一个信号给继电器。

当馈线断路器内的电流互感器检测到高于正常值的电流时,它同时提供第二个信号。

当两个信号同时存在时,在故障起始10 ms内向馈线断路器发出触发信号。

(4)压力检测器。

它检测压力,并与馈线断路器内的电流测量相配合。

(5)故障电弧限制器。

它利用SF6壳体的鼓肚,触发进线侧的三相接地开关,使之故障电弧有效地短接。

内部故障电弧的产生,可分为4个阶段:第一阶段为压缩阶段,在最初5~15 ms的温度上升,产生动态压力流。

第二阶段为膨胀阶段,即在短暂的5~15 ms内,因燃弧区和周围空气之间有压力差,开始产生气流。

第三阶段为排放阶段。

由于电弧能量继续输入燃弧点,产生空气流、气流和微粒流。

第四阶段为热效应阶段,最终包围短路电弧的空气几乎达到电弧的温度。

在热效应阶段,有可能烧穿开关设备。

内部故障电弧的效应基本为高温和高压力带来的危害。

以下介绍一种故障电弧防护装置。

4 “Arcon”故障电弧防护装置该装置(图1)由传感技术、计值单元和灭弧装置组成以确保最大人身和设备安全。

这是德国Moeller公司研制的。

它将故障电弧的效应限制到它的弧根处。

该装置能在排除了故障原因和更换灭弧装置后,又作好了运行准备。

图1图2示出Arcon故障电弧防护装置的作用原理。

当出现故障电弧时,传感器检测到发射的光和电弧电流,并在主控制器内计值。

主控制器将灭弧命令下达给灭弧装置。

灭弧装置(ARC—AT)(图3)移成一个并行于故障部位的三相金属短接。

由于母线上电压降低,使之燃弧所需的电压下降,电弧在点燃后不到2 ms内(65 kA时)熄灭。

这就意味着未达到造成破坏的最大值。

由灭弧装置产生的三相短路被断路器开断。

这种故障电弧检测装置由光和电流传感器及电子计值单元组成。

基于光纤的光传感器可以监视主母线和支母线以及所有母线连接和接头系统。

在这里还用点传感器取代线传感器来监视设备。

电弧电流的检测通过每个断路器前的测量互感器。

在故障电弧情况下,由传感器监测和处理发射的光和电弧电流。

所有为故障电弧的主母线供电的断路器脱扣,并开断电弧。

故障电弧控制装置的总开断时间主要取决于断路器的动作时间,介于30 ms~70 ms之间。

脱扣单元监视2个单独的母线段,并相应地接到各母线段所属的灭弧装置。

在设备内装有多个计值单元。

它们通过一个通信总线相连。

总之,采用故障电弧防护装置使之电弧在它产生的初始阶段即被熄灭,从而保护人身安全和设备的功能。

Moeller公司与德国伊乐梅工业大学在门打开的情况下对Arcon故障电弧防护装置进行了试验。

试验表明,Arcon故障电弧防护装置大大减小了人身受伤害的风险。

参考文献[1] 李建基,高中压开关设备实用技术,机械工业出版社。

北京 2001年。

[2] Peter-Lorenz Jionen.Personen-und.Anlagens chutz im storlichfbogenfall.etz-2003(15)-24226.[3] Ansgar Miiller.IEC 62271-200:Neue Jlilassen in der MS-Schaltanlagennormung.etz-2003(15)-12~15.[4] F.Berger .Lichtbogen schutz.Elektropraktiker-2002(9)-701.。

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