什么是弧光保護系統?智能電弧光保護裝置的原理和作用!
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檢弧光和過流,這就是弧光保護基本原理。


    電弧光保護系統具備傳統低壓保護裝置的許多功能,并能夠記錄故障事件和波形,從而為事故的分析提供重要的基礎數據。電弧光保護是一種快速可靠的專用母線保護系統,采用檢測弧光和過流雙判據原理,具有原理簡單、動作可靠迅速、對變電站一次設備無特殊要求、適應于各種運行方式、且在各種運行方式下保護不需要切換等優點,為目前發電廠、變電站、工業及商業配電系統母線保護理想的解決方案。

什么是弧光放電? 


    當兩電極間電壓升高時,電極最近處空氣中的正負離子被電場加速,移動的過程中與其它空氣分子碰撞產生新的離子,這種離子大量增加的現象稱為電離”空氣被電離的同時,溫度隨之急劇上升產生電弧,這種放電稱為弧光放電;」夥烹娨话悴恍枰芨叩碾妷,屬于低電壓大電流放電。


    弧光放電產生的條件是小間隙和大電流,如果增加間隙或減小電流,電弧將會消失。


電弧光是怎樣形成的 

什么是弧光保護系統?智能電弧光保護裝置的原理和作用!

    電弧性短路起火:如將兩電極接觸后再拉開建立了電弧,則維持此10mm長的電弧只需20V電壓。也就是說只要先接觸,之后又分開,很可能產生局部溫度很高的電弧而成為起火源。按電弧發生的不同部分可分為帶電導體間的電弧、帶電導體與地之間的電弧和絕緣表面的爬電。

帶電導體間的電弧性短路起火:短路起火時有兩種可能,其一是兩導體(如相線與中性線)接觸時因短路電流產生的高溫,使接觸點金屬熔化,之后金屬熔化成團收縮而脫離接觸的過程,這種情況下可能建立電弧。又如線路絕緣水平嚴重下降,雷電產生的瞬態過電壓或電網故障產生的暫態過電壓都可能擊穿劣化的線路絕緣而建立電弧。電弧性短路的起火危險遠大于上述金屬性短路的起火危險。 


    接地故障電弧起火:由于接地故障發生的幾率遠大于帶電導體間的短路”所以“接地故障電弧引起的火災遠多于帶電導體間的電弧火災”這是因為“電氣線路施工中,穿鋼管拉電線時帶電導體絕緣外皮之間并無因相對運動而產生的摩擦,但帶電導體絕緣外皮與鋼管間的摩擦卻使絕緣摩薄或受損。另外,發生雷擊時地面上出現瞬變電磁場,對電氣線路將感應瞬態過電壓”此時“芯線上感應的瞬態過電壓是基本相同的而電纜梯架則因接地而為地電壓”所以,芯線對地的電位差較大。從摩損和電位差大兩方面分析,接地故障電弧起火率自然偏高。

爬電起火:爬電是指電弧不是建立在空氣間隙中的電弧,而是出現在設備絕緣表面上的電弧。例如電源插頭的絕緣表面上的一個或多個相線插腳和PE線插腳,之間的絕緣表面可能發生爬電。

什么是弧光保護系統?智能電弧光保護裝置的原理和作用!

電弧光在中、低壓開關柜內產生的主要因素是什么?


    使用了不良性能的導電體 


    絕緣材料的損壞(包括:裂痕,進水,老化等) 


    人體或其他物品意外地接觸到帶電的物品 


    操作過程中的失誤或者設計或安裝錯誤 


    元件損壞,沒有良好的維修和保養設備 


    過電壓 


    電網結構的改變(系統容量增大、電纜應用增多)


電弧光的危害

什么是弧光保護系統?智能電弧光保護裝置的原理和作用!

    開關設備內部間隔發生故障而產生的電弧光會造成開關設備中的壓力和溫度迅速增加,如不及時切除、將可能造成以下重大危害:


    電弧光中心溫度(相當于太陽表面溫度的2~4倍,約為10000~20000°C過高導致銅排、鋁排熔毀氣化;


    電纜熔毀,電纜護套著火;


    開關設備劇烈振動,使固定元件松脫;


    使上一級變壓器承受近距離短路沖擊,故障電流產生的電動力可能導致變壓器繞組變形引起匝間短路;


    故障產生的弧光沖擊波以300m/s速度爆發,可摧毀途中的任何物質,若波及站內直流系統導致全站直流失電,將造成無法彌補的重大損失;


    燃燒產生的有毒氣體被人吸入會產生生命危險;


    高溫灼傷皮膚,強光刺傷眼睛


    爆破音振損傷耳膜,肺臟;


    爆炸碎片飛射,造成人員傷亡。


電弧光的監測及防護


    當低壓開關柜發生電弧,可以通過三種不同的設計理念保護操作人員和設備的安全:


    改善設備的機械結構,使之能夠承受電。ū粍颖Wo)


    設備安裝限制內部電弧效應的裝置(主動保護)


    設備安裝限流斷路器


    主動保護有以下兩種常見的可行的方法:1通過壓力傳感器進行監測;2通過弧光傳感器進行監測


    第一種方法(采用壓力傳感器作為電弧光探測單元)壓力波是裝置內出現電弧事故的效應之一,將在電弧出現后的10-15毫秒后出現,可以安裝一些壓力傳感器用于探測壓力峰值。當內部的壓力達到設定值時,電弧監測裝置發出動作指令,控制開關器件動作。但是要預先確定電弧在柜內產生的過壓值并非易事。


   第二種方法(采用光纖傳感器作為電弧光探測單元)弧光監測器的操作邏輯如下:電弧現象會產生強烈的光輻射,因此柜體內出現的弧光可以被弧光傳感器探測到當弧光監控系統探測到故障,會發出動作信號給斷路器。這種方法的探測反應時間僅為1毫秒;」鈧鞲衅鞣譃榭煞譃殡娏餍秃凸饫w性(可見光和紫外光)其中支持可見光的弧光傳感器浩廣電氣公司生產的弧光傳感器。

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