ECORE弧光保护的应用及概述

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弧光保护的作用是什么？

弧光保护的作⽤是什么？
弧光保护定义：
电弧光保护是根据35kV及以下开关柜故障时的特征⽽开发的保护装置，它采⽤检测弧光和过流双判据原理，具有原理简单、动作可靠迅速、对变电站⼀次设备⽆特殊要求、适应各种运⾏⽅式、且在各种运⾏⽅式下保护不需要切换等优点，是变电站低压开关柜很好的保护配置。

弧光保护作⽤：
1、弧光保护优点动作迅速可靠:跳闸回路⾥采⽤了快速继电器技术,确保保护系统在1ms内发出跳闸信号,使开关柜内部电弧光故障总切除时间控制在100ms以内,⽽且在外观上⽆明显损坏。

2、故障点定位功能:根据弧光传感器的实际安装位置可以实现分区保护的功能,弧光传感器可以安装在开关设备的任何位置(⼀般装在母线室内,以检测母线故障),并在主控单元上显⽰故障发⽣的位置,此功能可以减少故障处理时间,快速恢复供电。

3、抗⼲扰能⼒强:电弧光保护系统采⽤⽆源弧光传感器探测弧光,系统主控单元、弧光单元、电流单元及弧光传感器采⽤了光纤星形及传输技术,且装置完全满⾜电磁兼容EMC的标准,确保了整个弧光保护系统的可靠性及⾼强的抗⼲扰能⼒。

4、配置灵活、适应性强：系统使⽤先进的处理器技术，通过对弧光和过电流动作信号的灵活编程，可对各段母线提供选择性的保护，适⽤于不同类型的接线盒运⾏⽅式。

弧光保护在中低压开关中的应用

弧光保护在中低压开关中的应用针对辖区近年来多个变电站中低压开关柜出现的弧光闪络、爆炸事故，分析了故障发生的原因和产生的危害以及现有保护的不足之处，提出相应的应对措施，得出弧光保护的推广和应用，能有效的降低故障损害，提高经济效益的结论。

标签：短路；闪络；爆炸；弧光保护TB0 引言近年来，随着我国电力工业的发展，辖区中低压开关柜的应用数量也越来越多，由于开关柜弧光短路引发的中低压母线故障也日益增多，通过近几年的统计，每年发生的开关柜闪络、短路、接地，或爆炸事故达十几起，不仅造成了停电事故，影响了供电可靠性，还造成了许多设备的永久性损毁，带来了许多不可挽回的损失，为了确保人身、设备安全，避免类似事故再次出现，结合国内外运行经验，很有必要在中低压开关柜加装电弧光保护。

1 弧光形成的原因（1）带电误操作；（2）设备本身质量、工艺问题，故障或断路器灭弧失败；（3）人或者动物误入带电线路区间，维修后工具遗留等；（4）电缆、套管、支持瓷瓶、绝缘子等其他辅件绝缘老化，设备破损；（5）天气如台风，雷电等造成线路破损及各种外力破坏造成的故障；（6）系统接地、谐振、操作、雷电等各种原因造成的系统过电压；（7）气候条件，污秽（严重）、空气湿度（过大）、温度（过热）。

2 弧光的危害2.1 电弧性短路起火如将两电极接触后再拉开建立了电弧，则维持此10mm长的电弧只需要20V 的电压，也就是说只要先接触，之后又分开，很可能产生局部温度很高的电弧而成为起火源。

2.2 电弧光爆炸电弧光不仅能引起绝缘物质燃烧，而且可以引起金属（铜排、铝排）熔化、飞溅，构成火灾、爆炸的火源；电气设备本身除多油断路器、电力变压器、电力电容器、充油套管等充油设备可能炸裂外，一般不会出现爆炸事故，但是以下情况可能引起空间爆炸：（1）周围空气有爆炸性混合物，在危险温度或电火花作用下引起空间爆炸。

（2）充油设备的绝缘油在电弧作用下分解或气化，喷出大量油雾和可燃气体，引起爆炸。

什么是电弧光保护？如何实现有效的厂用中、低压母线保护

什么是电弧光保护？如何实现有效的厂用中、低压母线保护1 目前存在的问题目前，380伏/1千伏/3千伏/6千伏/10千伏/35千伏开关柜中没有专用的母线保护，但在国外电力行业已经普及95%以上；国内采用变压器过流保护用于母线后备保护，理论上必须延时300～500毫秒，实际上动作时间可能长达1.5～2秒，起不到对母线的真正保护，并且使变压器低压侧绝缘有较大的结构性损坏，所以目前的母线后备保护是有缺陷的。

开关设备内电弧光产生的人为原因有误入带电间隔、隔离开关误操作、带接地线合闸、忘记测量工作区内的电压。

技术原因有设备故障和带电设备的误操作，设备正常检修后，遗漏工具在开关设备内，错误的接线和母线连接，绝缘老化和机械磨损、过电压、小动物（尤其是老鼠）、灰尘、温度、湿度、腐蚀等环境因素。

如果在开关柜内发生电弧光故障，由于开关柜中的空气压力和温度迅速增加，如果不及时切除，将造成人员伤亡、设备损坏等重大损失。

中、低压开关柜是供电系统的供电枢纽。

在发生内部故障时，是否能迅速地切除故障，对配电系统的安全运行至关重要。

但是，按目前的保护方案，中压母线尚没有配置任何专门的保护，而是由进线开关的相关后备保护来兼顾的；但是进线开关与出线开关的保护需要相互配合；一般速断保护延时的级差至少为300毫秒，甚至500毫秒或更长；而过流保护的配合级差更是长达1～2秒。

所以，配电系统中、低压母线上所发生的任何故障都至少要延时切除。

换句话说，现有的厂用中、低压母线能在第一时间切除故障的保护还是个空白。

可是，我们只要稍加注意，就会发现，不论是中、低压（开关柜）母线的上游还是下游的诸多电气设备都配有快速保护。

相比之下，中、低压母线的安全性和可靠性却没有得到足够的重视。

鉴于中、低压母线的重要地位，任何故障的延时切除，都是我们极不愿意看到的状况。

因为开关柜内的各种故障，其短路电流所产生的电弧及其大量的高温，使柜内气体急剧膨胀，可在极短的时间内达到顶峰，严重危及人身和设备安全。

弧光保护简介

弧光保护简介
弧光保护属于光电控制类的电气设备保护装置．它可在电力、化工、煤炭等行业的大型电源配电柜，开关柜和其它重要电气设备出现击穿放电和短路产生弧光时，实施总电源保护。

目前在国内大型的配电柜、开关柜中没有此项保护技术，因而在开关柜出现短路弧光后，由于不能够迅速切断总电源，而遭致整
个开关柜或者配电柜烧毁，同时引起其它范围的电气事故及故障。

弧光保护是向大容量电气设备提供一种设备出现击穿放电和发生短路弧光的保护装置．它具有多角度，多位置，大范围的监控功能；具有弧光强度选择和微距离可调功能；具有本保护装置动作记忆及现场开环调试功能。

弧光保护的原理：保护装置分为两大部分．一部分为弧光探头，—部分为控制器；两部分通过电缆连接，采用双探头监控，实现了多位置，多角度监控。

监控灵活，范围大，保护动作可靠．在探头中采用了光敏元件加装部分光罩，增强了探头采光的方向性和保护对象的针对性．安装是将防光罩固定在支架板上，支架板选择拉装在监控点附近。

光敏元件通过电缆与控制器中的光缆转换电路连接，当监控点出现弧光时，经光敏元件将弧光瞬间变化量通过电线传输给控制器的光电转换电路．
控制器输入端光电转换电路与弧光探头连接，控制器的输出
端为执行电路的出口为内部电磁继电器的常开接点，该常开接点
串入配电柜、开关柜等大型电气设备的总电源跳闸回路，当监控点出现弧光时经控制回路使执行电路动作，常开接点闭合，启动总电源跳闸回路，从而实现保护．。

电弧光保护系统在开关柜保护中的应用

电弧光保护系统在开关柜保护中的应用吴国良, 张良（国网浙江省电力公司金华供电公司，浙江省金华市321000）摘要：目前变电所内开关柜保护主要采用保护装置动作跳开开关的方式，该方式通过判断二次回路电压和电流大小的来确定是否发生故障，而且保护装置动作往往带一定的延时，无法快速的切除故障。

本文提出的电弧光保护系统是根据故障发生时将在开关柜内产生强度较大的电弧光及较大的电流变化而设计，通过采集开关柜内电弧光强度以及二次电流的大小，作出分析和判断，快速地切除故障，有效地保障人身、电网和设备的安全。

关键词：电弧光保护；电力系统；开关柜0 引言为提高开关柜故障时故障切除速度，有效保护操作人员、电网和设备的的安全[1][2]，我局在110kV熟溪变改造中首次将电弧光保护系统[3][4]运用到变电所开关柜的保护中，本次采用的是RIZNER 公司的RIZNER-EagleEye [5]电弧光保护系统，该系统通过在开关柜内安装光线感应装置和电流采集装置，采集开关柜内光线强度和电流，判断开关柜内有无故障，有效地提高了开关柜故障的切除能力。

1 电弧光保护系统介绍1.1 系统特点RIZNER-EagleEye 电弧光保护系统使用先进的处理器技术来控制系统的功能,并可通过编程匹配开关柜的不同运行方式。

在跳闸回路里采用的半导体技术（可控硅开关）确保了开关柜里的供电开关以最小的延时得到跳闸信号。

当RIZNER-EagleEye电弧光保护系统的主控单元或电弧光单元探测到电弧光，同时电流单元的整定的电流定值被超过，电弧光保护系统的跳闸信号将在小于1ms到达供电开关。

如果偶尔光线信号超过光线设定值或者电流信号超过电流设定值，系统不会输出跳闸信号，也不会记忆在跳闸回路中，但是在主控单元上会显示报警信号。

该系统采用光纤技术向主控单元传输跳闸信号，增强了系统抗干扰能力，跳闸信号可以非常迅速的输出到断路器。

1.2 系统组成1.2.1 主控单元主控单元是RIZNER-EagleEye电弧光保护系统的核心部件，它也能在发生弧光且电流超过定值时输出跳闸命令来保护开关柜。

电弧光保护系统在中低压开关柜中的应用

电弧光保护系统在中低压开关柜中的应用摘要：实际电力系统运行过程中，由于中低压开关柜自身容量有限，对较大电压情况下的电力运行造成极大的限制，从而出现电路短路故障等问题。

由于这样的现象往往对电力问题设备造成着较大的阻碍，所以根据电弧光以及中低压开关柜故障问题等方面，对电弧光保护及其在中低压开关柜中的应用进行研究分析是十分重要的。

关键词：电弧光保护系统；中低压开关柜；应用引言近年来，中压开关柜发生内部电弧故障而被严重损坏的事故逐年增加，有的甚至发展成多组开关柜“火烧连营”的严重后果。

实际运行经验表明，开关设备内部产生电弧的原因很多，如结构设计不合理、制造质量不佳、设备材料绝缘老化、机械磨损、运行环境恶劣、维护保养不足、小动物进入或人为误操作等。

所以，除了保证开关设备的制造质量、按照相关规程进行正确维护和操作外，还需配置快速动作的保护装置，一旦放生内部电弧短路故障时能快速切除，最大限度的保护设备和人员免受严重伤害。

1电弧光保护的优势1.1动作迅速可靠采用了可靠的快速算法，可以在短时间内判断弧光变化信号和电流变化信号并迅速出口，从发现故障到出口跳闸时间间隔优于7ms，确保开关柜内设备的弧光在100ms以内切除。

1.2全数字化设计本装置采用全数字化设计，配置灵活，动作精度高，而且排除了由于旋钮或其他机械设计导致的误差隐患。

1.3保护原理简单、合理根据弧光产生时的特点，装置采用弧光和电流双重判据，判据简单且可以有效的保证动作的准确性。

1.4强大的电气性能故障弧光探头、连接线全部采用耐高温、阻燃的高分子材料，具有超强的电气隔离效果。

装置完全满足EMC的标准，保证了弧光保护系统的整体稳定性和动作的可靠性。

1.5故障信息记录全面在故障弧光发生并引起装置跳闸后，主控单元或馈线保护单元可以准确的记录是哪个弧光探头检测到了故障弧光，且可以详细记录动作时刻的三相电流值以及动作时刻的故障弧光光强。

1.6多种辅助保护功能主控单元不但有弧光保护，还有过流保护，接地保护、断路器失灵等辅助保护，这些保护是弧光保护的合理配置和有效补充。

弧光保护标准

弧光保护标准弧光是电流在空气中迸发的瞬间放电现象，其高温与强光辐射对人体和设备造成潜在的危害。

为了保障工作场所的安全和操作人员的健康，制定了一系列的弧光保护标准。

本文将介绍弧光保护标准的相关内容，旨在为读者提供深入了解和正确应用这些标准的指导。

1. 弧光保护标准的背景弧光作为一种瞬间放电现象，会产生高温、强光和电磁辐射等有害因素。

在电力、焊接和电气设备等工作场所，弧光的生成是难以避免的，因此制定了弧光保护标准。

这些标准的宗旨是明确弧光对人体和设备可能产生的危害，并规定相应的防护要求，以减少事故发生的可能性。

2. 弧光保护标准的分类根据不同的工作场所和环境条件，弧光保护标准可分为以下几个方面：个人防护、设备防护、工作区域防护和工作流程防护等。

这些标准旨在确保操作人员和设备在工作过程中不受弧光的伤害。

3. 个人防护标准个人防护标准主要针对操作人员，要求其佩戴适当的个人防护装备。

这包括穿戴防火防爆服、防护面罩、防护手套和安全鞋等。

同时，操作人员还需要接受特定的培训，了解弧光的危害性和防护方法，确保其能够正确应对突发情况。

4. 设备防护标准设备防护标准主要针对各类电气设备和焊接设备等。

要求这些设备具备防护盖板、防护屏罩和漏电保护等功能，以减少弧光对设备的损害。

此外，设备的维护和保养也是关键，定期检查和维修设备，确保其处于良好工作状态。

5. 工作区域防护标准工作区域防护标准要求设置相应的隔离措施，确保操作人员与弧光之间保持安全的距离。

这包括构建用于焊接和电工作业的专门工作室，装设防护墙壁和屏蔽网，以减少弧光对周围环境的影响。

6. 工作流程防护标准工作流程防护标准强调在操作过程中应严格按照相关规程执行。

例如，对于电气设备的操作，必须按照规定的程序和步骤进行，确保电源已切断并采取相应的安全措施。

焊接作业时，要确保焊接区域清洁，避免可燃物质接触弧光。

7. 弧光保护标准的实施为了保证弧光保护标准的有效实施，需要相关部门和企业共同努力。

弧光保护的应用方案及优势

弧光保护的应用方案及优势摘要：在变电站、电厂、工业企业等场合的中低压母线及开关柜中产生弧光短路时，弧光保护可以在传感器气的覆盖区域内快速定位动作，切断故障电流，最大限度的降低弧光短路对人员及设备的伤害。

弧光保护具有速动性、可靠性、选择性、灵敏性要求。

关键字：弧光保护、速动、可靠、灵敏、降低危害引言弧光短路在中低压母线及开关柜断路器端常有发生，容易引发设备损坏、爆炸，严重的会导致人员受伤。

在变电站、电厂、工业企业这样的运行环境复杂、运行要求高的场所，弧光保护能带来更快速、可靠、灵敏的安全保障。

一、一般容易引发弧光短路的主要原因有1.操作人员误操作行为：误入带点间隔、误操作隔离开关、带接地线合闸、误将工具遗漏在开关设备内等，人为失误造成的电气不规范操作，此类问题大面积存在。

2.电气因素：在施工接线或者后期维护的时候，电气连接错误、设备故障，引起的母线误接或者电气短路问题。

3.环境因素：随着设备运行时间的增加，绝缘老化、机械磨损、灰尘、温度、湿度及腐蚀，使得开关本体及辅助机械失去了原有的电气可靠性。

二、电弧光的危害1.弧光产生的瞬间，容易造成温度急升，导致铜牌等金属器件气化；严重的会导致压力上升过快，开关设备发生爆炸。

2.孤光故障出现后，瞬间提升的短路电流使上一级变压器承受近距离短路冲击，可能造成变压器绕组变形，进而造成变压器绕组的匝间短路。

3.并且瞬间高温、强光及爆炸会灼伤作业人员的皮肤、刺伤眼睛，泄露出有害气体也能直接对人体造成伤害。

三、传统方案及弧光保护方案的对比（一）传统的保护方案是采用中低压侧主变后备保护，线路保护设备的元件过流保护，有部分地区配置简易母差保护来实现。

1.各类元件保护动作的时间较长，主变后备一般在1S以上，线路间隔一般在200MS，母差保护在30~45ms。

当出现弧光短路时，主变后备和线路间隔动作明显缓慢，而母差保护在电网的10kV~35kV侧一般都不进行配置。

2.使用常规元件保护，施工接线复杂，需要接入模拟量、开入、开出，并且要配置公用设备采集设备信号。

弧光保护在中低压开关柜中的应用

区区
舍
。。毒考
。一
中低压开关柜内因故障而产生电弧时若不能及时采取有效
措施，则会产生危害。（１）对设备的危害：电弧发生时产生大量高温高压气
［二二
二
体，压力波可造成开关柜体变形、破碎；爆破震动波可造成开关柜剧烈震动，使紧固件松脱；高温可引起电缆燃烧、铜排融化、铝排气化，甚至将开关柜外壳金属融化、元器件严重损坏并引起火灾。
１电弧产生机理与常见引起电弧事故的原因
电弧是放电过程中发生的一种现象，当两点间的电压超过介质绝缘强度极限时就会发生，而只要有足够的能量补偿热损耗，并维持适当的温度，电弧就会持续发生。以１０ｋＶ系统弧光放电为例，电弧放电的发生过程如图１
对设备几乎无损伤或轻微损伤表1弧光保护与传统电量保护动作时间对比电铜柜缆排l体燃燃i燃烧烧i烧0ms5ms10ms85mslooms150ms2ooros时间4弧光保护原理及系统构成图3电弧燃烧时间与破坏性成正比41弧光保护原理以50ka短路电流产生的电弧为例5ms内弧光达到弧光保护主要动作依据为故障产生的弧光从弧光故最大值lores内压力波达到最大值
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降低电气事故损失越来越多地受到重视。弧光放电事故是

弧光保护系统的应用

弧光保护系统的应用[摘要]由于开关柜弧光短政故障引发中压母线的故障增多，为了减少事故损失，发明了弧光保护系统，其可减少事故所造成的损失，更能避免人员伤亡。

[关键词]弧光短路弧光保护光纤传感器响应时间近年来，随着国内电力工业的高速发展，由于开关柜弧光短路故障引发的中压母线故障也日益增多。

弧光短路产生原因是什么呢？若将两电极接触后再拉开建立了电弧，则维持此10mm 长的电弧只需20V 的电压。

也就是说只要先接触，之后又分开，很可能产生局部温度很高的电弧而成为起火源。

众所周知，弧光短路是配电网中最严重的故障，尤其是发生在中、低压开关柜内部的情形。

由于电弧电阻的原因，短路电流往往达不到过流速断整定值而不能动作快速切断故障。

电弧持续燃烧的结果释放出巨大的能量，从而造成灾难性的后果：开关柜被严重烧毁。

开关柜的弧光短路故障，往往由于没有得到及时清除，发展为中压母线故障，而近年来由于母线故障巨大的短路电流冲击造成主变损坏也不少见，这些事故均造成重大的经济损失，有的甚至造成人身伤亡事故。

弧光事故的发生, 大多是在维护, 安装, 甚至是在简单的检修工作时人为的碰触所造成。

当电流穿透絶缘被导通接地或其它相极的瞬间, 会产生高达40 MW 的能量, 其电弧内部的温度可能达到20,000°C, 此将引起气爆, 产生危险有毒化学物质, 伤及人员甚至于死亡, 损害可谓是相当严重。

国内一些专家也一直强调装设专用中低压母线保护的重要性，以最大限度减少母线故障对设备的损害，提高供电可靠性。

在这种背景下，电弧光保护系统在我国电力系统中的应用开始加速发展。

在IEC298中，指定的内部燃弧时间是100ms，目前市场上的开关柜基本上是按照IEC298标准生产的，其内部燃弧耐受时间即采用100ms。

以下为各种燃弧时间下对设备造成的损坏程度：- 35 ms：没有显着的损坏，一般可以在检验绝缘电阻后投入使用。

- 100ms：损坏较小，在开关柜再次投入运行以前需要进行清洁或可能的某些小的修理。

电弧光保护的应用及技术探讨

电弧光保护的应用及技术探讨摘要电弧光在供电系统中的危害已经越来越引起人们的重视，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。

一种快速切断电弧光的保护就应运而生，为人们提供了解决电弧光的危害指明了一条道路，且这种保护也越来越多的应用于电力系统中。

关键词电弧光；保护；母线；开关柜目前开关柜馈线段保护切除故障时间最短为速断保护，但速断保护不能在电弧光故障发生后100 ms内切除电弧光故障（切除总故障典型动作时间为120 ms～150 ms），当馈线断路器完全断开时电弧光故障已经发展到母线室，导致母线保护动作而造成整段母线供电中断，达不到电弧光故障保护及供电可靠性的要求。

按我国现行的继电保护设计标准，在中低压母线系统中一般不配置专用的快速母线保护。

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，操作错误等原因影响，中低压母线的故障几率比高压、超高压母线高得多。

长期以来，人们对中低压母线的保护重视不够，大多是依赖上一级元件（如变压器）的后备过流保护来切除母线短路故障，导致了故障切除时间长，往往使故障被发展、扩大，从而造成巨大的经济损失。

据报道，我国电力系统中每年中压手车柜就有几百面被烧毁。

究其原因大多是因为没有装设专门的中低压母线保护，未能快速切除故障造成的。

1 电弧光概述电弧光产生的原因：近年来由于中低压段出线路数增加，负荷容量增大，操作频繁以及人为误操作等原因导致电缆绝缘性能日益下降，当系统发生过电压时就有可能彻底破坏绝缘，空气被电离的同时温度随之急剧上升而产生电弧，这种现象被称为弧光放电。

弧光放电一般不需要很高的电压，属于低电压大电流放电。

下列原因可能在开关设备内造成短路故障并产生电弧光，一般分为以下五类：1）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。

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。

在中低压开关柜中弧光保护的应用分析

水电工程Һ㊀在中低压开关柜中弧光保护的应用分析李小晖摘㊀要:中低压开关柜作为电能生产与分配的基础设施之一ꎬ使用量逐年增加ꎬ如何保证中低压开关柜安全可靠运行ꎬ降低电气事故损失越来越多地受到重视ꎮ同时ꎬ怎样确保中低压开关柜的运行可靠性与安全性ꎬ减少电气事故的损失是更需重视且急需解决的问题ꎮ基于此ꎬ文章首先将阐述弧光产生的机理与电弧的危害ꎬ然后分析故障保护的原理与系统构成ꎬ最后使用实际的工程案例说明弧光保护在中低压开关柜保护过程中的应用价值ꎬ希望能够提供一定的参考价值ꎮ关键词:弧光保护ꎻ中低压ꎻ开关柜一㊁电弧的产生机理的分析在放电的过程当中ꎬ经常会因为两点之间的电压比介质的绝缘强度高而出现电弧的问题ꎬ只要有充足的能量弥补热损耗ꎬ并始终处在一种适宜的温度下ꎬ电弧就会一直存在ꎮ例如ꎬ１０ｋＶ系统弧光放电的发生过程ꎬ如图１所示ꎮ电弧的形成是当导体之间的绝缘强度不足时ꎬ受强电场的作用而出现分子与原子游离的过程ꎮ在这种情况下ꎬ最接近电极位置空气中的正负电子会加速ꎬ在移动的过程中和其他的空气分子原子产生碰撞并形成新的离子ꎬ同时也会造成弧光与大量热能的产生ꎮ弧光同时也展现出特殊的时间特性行为ꎬ如电网中电压和电流以５０Ｈｚ运行时ꎬ弧光脉冲的光功变化频率为１００Ｈｚꎮ峰值的幅度或许会随着弧光事件的不同而变化ꎬ但是１００Ｈｚ的脉动在所有时间中是固定不变的ꎮ图１㊀１０ｋＶ弧光放电的物理机理图二㊁电弧危害的分析(一)电弧光爆炸电弧光不仅能引起绝缘物质燃烧ꎬ而且可以引起金属熔化㊁飞溅ꎬ构成火灾㊁爆炸的火源ꎻ电气设备本身除多油断路器㊁电力电容器㊁电力变压器㊁充油套管等充油设备可能炸裂外ꎬ一般不会出现爆炸事故ꎮ但是ꎬ以下情况可能引起空间爆炸:周围空气有爆炸性混合物ꎬ在危险温度或电火花作用下引起空间爆炸ꎻ充油设备的绝缘油在电弧作用下分解或气化ꎬ喷出大量油雾和可燃气体ꎬ引起爆炸ꎻ发电机氢冷却装置漏气ꎬ酸性蓄电池排出氢气等ꎬ形成爆炸性混合物ꎬ引起空间爆炸ꎮ(二)对人的危害电弧事故对人的危害主要体现在以下几点:第一ꎬ熔化的金属会渗到人的皮肤中ꎬ导致皮肤金属化ꎻ在高温燃烧的过程中ꎬ产生的粉尘与有毒气体会损害人的呼吸系统ꎻ第二ꎬ高强度的弧光会对眼睛造成伤害ꎬ严重时会导致眼角膜的脱落ꎻ第三ꎬ在弧光电流对人体产生一定作用的时候ꎬ肌肉会不自主的收缩ꎬ也可能会导致皮肤㊁血管以及神经等受到损伤ꎮ(三)对设备的危害在电弧出现的过程当中ꎬ也会伴随有大量的高温高压气体ꎬ并导致开关柜变形或破碎ꎮ此外ꎬ燃烧震动波也会使得开关柜发生剧烈震动ꎬ并让紧固件变松与脱落ꎮ而且高温还会导致电缆燃烧等问题ꎬ严重的时候也会把开关柜外壳的金属融化ꎬ并造成火灾事故ꎮ三㊁弧光保护原理与系统构成的分析(一)弧光保护原理由故障所导致的弧光是弧光保护的关键动作依据ꎬ从弧光故障出现到检测到这一故障总共花费的时间小于ｌｍｓꎮ而且ꎬ想要提高弧光保护的有效性ꎬ也应该要充分考虑故障电流与故障电流增加的量ꎮ具体来讲ꎬ就是对弧光与电流增加时发出的跳闸指令进行检测ꎮ(二)弧光保护系统构成弧光保护的系统包含了弧光主控单元㊁弧光检测等辅助单元及弧光传感器等多个部分ꎮ其中ꎬ弧光传感器可以被安装在开关设备的任意位置ꎬ按照它所处的实际位置对分区进行保护ꎬ并能够通过弧光保护主单元清楚地找到出现故障问题的部位ꎮ这一功能能够缩短断电处理所需的时间ꎬ并在最短的时间内再次恢复供电ꎮ通常ꎬ弧光传感器包括两种布置方法:第一ꎬ一个或是多个弧光传感器按照开光装置的不同分布ꎻ第二ꎬ单一的弧光传感器分布在一个或者是几个室ꎮ第一种方法是单点式传感器ꎬ第二种方法是光纤线式传感器ꎮ四㊁弧光保护应用案例的分析当前ꎬ某化工企业的１１０/１０ｋＶ变电站１０ｋＶＩ段与ｎ段安装了同一台弧光保护装置ꎮ在运行的过程当中ꎬＩ段母线的Ｎ号馈线柜Ｌ１相中发生了单相接地故障ꎬ并逐渐演变成为Ｌ１与Ｌ２相之间的弧光短路故障ꎮ在这种情况下ꎬ当弧光保护装置检测到故障弧光与故障过电流的时候ꎬ立刻断开了Ｉ段母线１０ｋＶ进线断路器ꎮ在故障得到解决并对其进行核查的时候发现ꎬ弧光保护装置所作出的判断与保护措施准确无误ꎬ而且ꎬ相关的保护操作执行得非常及时ꎬ在最短的时间内恢复了供电ꎮ五㊁结语总之ꎬ弧光保护的原理较简便ꎬ动作执行也非常及时ꎬ在预防弧光放电事故方面具有重要的作用ꎬ而且能最大化地防止人员伤亡与设备损伤问题的产生ꎬ确保电力设备的安全与可靠运行ꎮ因此ꎬ未来应该加大对于这一技术的研究力度ꎬ以促进其重要作用的有效发挥ꎮ参考文献:[１]周林ꎬ曹天怡.电弧光保护作为母线主保护在中低压开关柜的应用和讨论[Ｊ].供用电ꎬ２０１６ꎬ３３(１２).[２]李爽.电弧光保护在中低压开关柜和母线保护中的应用[Ｊ].商品与质量ꎬ２０１９(４).[３]姜洪松.弧光保护在中低压开关柜中的应用[Ｊ].电工技术ꎬ２０１７(２).作者简介:李小晖ꎬ国网海北供电公司ꎮ９９１。

《弧光保护安装说明》课件

《弧光保护安装说明》 PPT课件
本课件将介绍弧光保护的安装流程，帮助您了解弧光保护的背景、设备准备和注意事项。
一、背景介绍
作用
弧光保护的主要作用是保护电力系统和设备免受电弧故障产生的损害。
应用领域
弧光保护在电力行业、工业生产和建筑领域都有广泛应用。
原理
弧光保护通过快速检测电弧故障并触发保护装置来实现对电气设备的保护。
2
安装位置。
按照产品说明书，正确安装弧光保护器
并进行接线。
3
3. 确认连接
检查保护器的连接是否牢固，确保电气
4. 调试测试
4
连线符合要求。
进行弧光保护器的调试测试以确保其功能正常。
四、注意事项
1 日常维护与保养
定期检查弧光保护器的状态并进行必要的维护和保养。
2 操作规范和注意事项
遵守弧光保护操作规范并注意电气安全事项，以确保人员和设备安全。
附上详细的安装与维护手册，以便用户参考。
相关标准和规范
列出弧光保护的相关标准和规范，以确保符合行业要求。
3 相关常见问题解答
提供针对常见问题的解答，以帮助用户充分理解和使用弧光保护装置。
五、总结
1 安装有关经验和建议
总结安装过程中的经验和教训，分享相关建议和技巧。
2 任务完成感言
表达对参与安装的团队成员的感谢和赞赏。
附录：技术资料
弧光保护器的技术参数
提供弧光保护器的技术参数和性能指标。
安装与维护手册
二、设备准备
1 弧光保护器
准备一台可靠的弧光保护器，确保其收集所需的工具和材料，如接线钳、绝缘胶带、安装螺栓等。
3 安全措施
在进行安装前，确保遵守安全操作规范，佩戴个人防护装备。

克斯勒电气弧光保护系统介绍及典型案例

弧光故障对设备的损害
弧光危害 – 中压柜
弧光危害 – 低压柜
弧光危害 – 断路器小室
弧光危害 – 断路器
弧光事故产生危害的根本原因-故障切除时间
GB1094规定变压器的热稳定允许时间为2s（持续短路考核变压器温升），Ⅰ类变压器动稳定时间为0.5s，Ⅱ、Ⅲ类变压器动稳定时间为0.25s（持续短路考核变压器内部故障情况）。但实际上，在低压侧出口短路故障靠过流后备保护切除的动作时间一般在1s以上，变压器低压侧出口短路时形成的故障往往需要更换绕组，造成严重的后果和损失。据统计2011年国家电网公司共53台次110kV以上电压等级变压器故障，其中11台次是因为10kV或35kV近区短路故障造成的损坏； 2012年国家电网公司共18台次110kV以上电压等级变压器故障，其中7台次是因为10kV或35kV近区短路故障造成的损坏。

试验时间：2014年3月实验地点：西安高压电器研究所 8＃试验场。试验方法： 10kV电压等级开关柜，模拟母线排三相短路，注入有效值为40kA，峰值为 100kA三相电流，时间持续1s。
克斯勒电气弧光保护燃弧试验前柜体
未加装弧光保护后柜体
经过40kA短路电流1s实验后，断路器小室结构发生损坏. 注意此时铜排已经出现熔融开始蒸发. 也要注意此时母排内部也出现裂纹和熔融.

传统过电流型保护和级差配合
Ipre Ifault Ipost
50/51, 50/51N 87 50/51, 50/51N
• 采样 15-30 ms • 接点闭合 5 ms • 整定延时 30 - 350 ms • 断路器分闸 50 - 80 ms 整体故障切除时间: - 出线 15+5+30+80 ≥ 130 ms - 进线 15+5+350+80 = 450 ms 备注；以阻抗接地系统分析- 即接地跳闸时间很短 50/51, 50/51N

上海伊科（ECORE）电弧光母线保护系统简介

1. 电弧光保护概述电弧光保护系统可以在开关柜发生弧光故障的时候，保护操作人员不受伤害，并且降低财产损失程度。

当出现弧光时候，弧光以300m/s 的速度爆发，摧毁途中的任何物质.。

只要系统中不断电，弧光就会一直存在。

要想最大限度的减少弧光的危害，我们需要一种安全、迅速而有效的半导体电弧光保护系统。

在开关柜抽屉内，弧光可以迅速的在10ms内达到3M远，因此要想最大程度降低损失，时间是个最主要的因素。

ECORE电弧光保护系统输出跳闸信号时间小于 1 ms,即使在安装或者维护的时候也能保护操作人员的安全。

2. ECORE电弧光保护系统概述ECORE电弧光保护系统的面市已经很多年. 所有的主要的电力系统和电力公司都已使用. 很多电站的运行证实, 在发生电弧时, 只有E CORE的电弧光保护才能保护他们的开关柜.ECORE电弧光保护系统使用先进的处理器技术来控制系统的功能。

该处理器技术也使得电弧光保护系统功能的编程，可匹配开关柜的不同运行方式。

在跳闸回路里采用的半导体技术（可控硅开关）确保了开关柜里的供电开关以最小的延时得到跳闸信号。

在不论是ECORE电弧光保护系统的主控单元，还是电弧光单元探测到电弧光，并且电流单元的整定的电流定值被超过，电弧光保护系统的跳闸信号将在小于1ms到达供电开关。

电流的信息也可直接取自安全电流回路，在此情况下，电弧光保护也可尽可能快的得到过流的信息。

在编程的时候，必须考虑系统按照用户所希望的方式正常工作。

采用光纤技术来向主控单元传输跳闸信号，确保了电弧光保护系统的完美功能，它的抗干扰能力强，跳闸信号可以非常迅速的输出到断路器。

3 电弧光保护系统组成3.1概述如果使用光纤三工器，一套ECORE电弧光保护系统能保护1500 m 的中压开关柜或500 m低压开关柜。

电弧光保护及其在中低压开关柜和母线保护中的应用分析

电弧光保护及其在中低压开关柜和母线保护中的应用分析随着电力系统的不断发展和现代化的需求，对于电力设备的安全性和可靠性要求也越来越高。

而电弧光保护技术的应用，为中低压开关柜和母线保护提供了更为有效的手段。

本文将对电弧光保护及其在中低压开关柜和母线保护中的应用进行分析，以期更好地认识和理解这一技术的作用和价值。

一、电弧光保护技术的基本原理电弧是指电流在两个电极之间通过气体产生的放电现象。

电弧光保护技术是利用视觉传感器和电弧光检测器等设备，对电弧放电进行实时监测和检测，一旦检测到电弧光信号，即可触发相应的保护动作，将故障隔离，以避免事故的发生。

1. 电弧光特性：电弧放电会产生明显的光辐射，这种光辐射具有特定的光谱特性，对应不同的放电状态。

2. 视觉传感器：利用视觉传感器来监测电弧光辐射，识别电弧光信号；3. 电弧光检测器：通过光电传感器、滤波器和信号处理器等设备，对电弧光信号进行采集和处理。

4. 保护动作：一旦检测到电弧光信号，系统即可触发保护动作，进行故障隔离和处理。

二、电弧光保护技术在中低压开关柜中的应用1. 中低压开关柜的特点：中低压开关柜是电力系统中重要的配电设备，其主要功能是对电能进行配送和保护。

中低压开关柜在运行中，往往会面临诸多的故障和风险，而电弧光保护技术的应用，可为开关柜提供更为全面和有效的保护。

2. 应用场景：在中低压开关柜中，由于电气设备的运行，如断路器、隔离开关、接地开关等，容易产生电弧放电现象。

一旦发生电弧故障，将给电力设备和人员带来严重的安全隐患。

采用电弧光保护技术，对中低压开关柜进行实时监测和检测，一旦发现电弧光信号，即可触发相应的保护动作，切断电路，确保电气设备和人员的安全。

3. 优势和价值：中低压开关柜是电力系统中的重要设备，其安全性和可靠性直接关系到整个系统的稳定运行和人员的生命财产安全。

而采用电弧光保护技术，不仅可提高电弧故障的及时响应能力，降低故障风险，还可减少因电弧故障引发的事故和损失，具有非常重要的意义和价值。

电弧光保护原理

电弧光保护原理
电弧光保护原理是一种保护焊接过程中所使用的电弧光对人眼的伤害的技术。

在焊接时，电弧光会产生强烈的紫外线和红外线辐射，这些辐射会对焊工的眼睛造成不可逆的伤害。

因此，保护焊工的眼睛，保护他们的视力健康，成为焊接工作的必要措施。

电弧光保护原理是利用滤光片阻挡紫外线和红外线辐射，从而保护焊工的眼睛。

滤光片是一种特殊的光学材料，它能够把紫外线和红外线的辐射阻挡在外面，只让焊接过程中的可见光透过，从而保护焊工的眼睛免受损伤。

电弧光保护原理的实现需要一定的设备支持。

在焊接时，焊工需要佩戴特殊的焊接面罩或头盔，这些面罩或头盔内部安装了滤光片，能够有效地防止电弧光对焊工的眼睛造成伤害。

同时，焊接面罩或头盔也能提供足够的空间，让焊工在焊接过程中自由操作，确保焊接的质量。

电弧光保护原理的应用范围非常广泛，涵盖了各种类型的焊接工艺。

例如，手工电弧焊、气体保护焊、钨极惰性气体焊、等离子焊等等。

在这些焊接工艺中，电弧光保护原理都是必要的，它能够保障焊工的健康和安全，提高焊接的效率和质量。

除了保护焊工眼睛的作用，电弧光保护原理还有其他的应用。

例如，它也能够保护焊接过程中的电子设备和仪器不受电弧光的干扰，确
保焊接过程的稳定性和可靠性。

另外，电弧光保护原理还可以用于观测和检测焊接过程中的情况，帮助焊工掌握焊接的进展情况和质量。

电弧光保护原理是一项非常重要的技术，它在焊接过程中起到了保护焊工眼睛的作用，同时还有其他的应用。

在实际的焊接工作中，我们应该认真学习和掌握电弧光保护原理，遵循操作规程，确保焊接工作的质量和安全。

弧光保护在中低压开关柜中的应用

弧光保护在中低压开关柜中的应用雷晋摘要:近年来，中低压开关柜的使用越来越普遍。

在此过程中，确保开关柜平稳运行至关重要。

并在此基础上，阐述了由此产生的弧光和电弧事故的危险性，引入弧光保护及母线保护的特点必要性分析，阐述了弧光保护系统的原理和结构。

工程实例证明，弧光保护在中弧光中低压开关柜占主导地位。

关键词:弧光保护;开关柜;过流保护;光传感器低压和中压开关柜是一种配电基础设施，每年消耗大量电力。

中低压开关柜中弧光放电是最严重的事故。

由于电弧电阻过高，故障电流无法达到固定保护值，无法快速关闭电源。

在某些情况下，延迟可能导致无法快速切断故障，弧光故障电流即使达到保护起始值也是如此。

弧光放电不仅会导致断电，而且还会对许多设备造成永久和人身伤害，可能导致无法估量的损坏。

一、电弧的产生机理中低压开关柜是电力和配电的重要基础设施。

近年来，他们的使用逐渐增加。

这对于确保中低压开关柜的可靠性和安全运行以及减少电气事故的损坏至关重要。

对于许多类型的弧光放电来说，电气事故是中低压开关柜的严重事故。

如果使用了电弧电阻，则不需要调整限制电流来设置保护值，这是无法停切断故障。

在某些情况下，即使弧光法的电流与保护的初始值相符，延迟也会妨碍及时消除干扰，因此可能会弧光放电问题，在这种情况下，不仅会导致停电，而且还会对设备和员工造成严重影响，这可能会对企业造成严重影响。

由于放电过程中两点之间的电压大于介质的电阻电压，因此只要有足够的能量补偿热量损失和温度合适，电弧就会保持不变。

例如，10kvV系统的弧光放电过程如图1所示。

当导体之间的绝缘不足时，产生弧光是分子和原子在强力场中游离的过程。

附近的正负电子加速运动，并与其他空气分子和原子碰撞，同时产生电弧光和高热量。

图1 10kV弧光放电的物理机理图二、电弧事故危害弧光最高可达4500℃温度，内部最高可达10000-20000℃。

空气弧光功率为40mW，弧的强照明强度2000多倍以上。

弧光保护装置的原理

弧光保护装置的原理弧光保护装置是一种安装在电气设备中的保护装置，它的主要作用是预防和限制电弧燃烧所带来的损害。

电弧是电气事故中最危险和最难控制的因素之一，一旦发生电弧，很容易导致火灾、爆炸和人员伤害事故的发生。

因此，弧光保护装置的工作原理是非常重要的。

下面，我们就来详细了解一下弧光保护装置的原理。

一、电弧燃烧的原因电弧燃烧是指电气设备中的电流因某种原因发生断开，形成放电现象，引起自燃的过程。

电弧燃烧主要有以下几个原因：1、电气设备发生故障，如过载、短路等。

2、接线端子松动、接触不良等因素。

3、操作人员不当，如误操作、接电源的错误动作等。

二、弧光保护装置的作用弧光保护装置的作用就是在电气设备发生故障导致电弧燃烧时，及时将电弧燃烧的能量吸收或分散，以避免造成火灾、爆炸和人员伤害等事故的发生。

三、弧光保护装置的原理弧光保护装置的工作原理是基于电磁场作用原理。

当电气设备发生故障时，电流将会形成一个电弧，在电弧燃烧时放出大量的能量，这个能量会产生强烈的电磁场。

弧光保护装置的任务就是通过利用电磁场作用原理将电弧的能量吸收或分散，从而抑制电弧的发展，即切断电弧的电路，避免电气设备发生火灾、爆炸。

1、吸能型弧光保护装置吸能型弧光保护装置采用上述原理，通过利用电弧能量吸收材料吸收电弧燃烧时放出的能量，从而抑制电弧的发展，避免电气设备损坏。

吸能型弧光保护装置是一种常用的高压开关保护方式，这种方式普遍适用于气体绝缘开关、断路器、接触器等设备。

2、分散型弧光保护装置分散型弧光保护装置还采用了分散式钳合卡和平板电极等附加结构，可以在电弧燃烧时将电弧分散，将电弧的能量扩散，从而使电弧能量消失，切断电弧电路，有效地避免电气设备中的电弧燃烧。

四、弧光保护装置的应用弧光保护装置广泛应用于高压开关、断路器、接触器等电气设备中，能够有效预防和限制电弧燃烧带来的损害，保障人员、设备和财产的安全。

总之，弧光保护装置是一种根据电磁场作用原理而设计的保护装置，它的作用是在电气设备发生故障导致电弧燃烧时，能够及时将电弧燃烧的能量吸收或分散，从而避免造成火灾、爆炸和人员伤害等事故的发生。