- 內(nèi)容介紹
檢弧光和過流，這就是弧光保護(hù)基本原理。
電弧光保護(hù)系統(tǒng)具備傳統(tǒng)低壓保護(hù)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(chǔ)數(shù)據(jù)。電弧光保護(hù)是一種快速可靠的專用母線保護(hù)系統(tǒng)，采用檢測(cè)弧光和過流雙判據(jù)原理，具有原理簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠迅速、對(duì)變電站一次設(shè)備無(wú)特殊要求、適應(yīng)于各種運(yùn)行方式、且在各種運(yùn)行方式下保護(hù)不需要切換等優(yōu)點(diǎn)，為目前發(fā)電廠、變電站、工業(yè)及商業(yè)配電系統(tǒng)母線保護(hù)理想的解決方案。
什么是弧光放電？
當(dāng)兩電極間電壓升高時(shí)，電極最近處空氣中的正負(fù)離子被電場(chǎng)加速，移動(dòng)的過程中與其它空氣分子碰撞產(chǎn)生新的離子，這種離子大量增加的現(xiàn)象稱為電離”空氣被電離的同時(shí)，溫度隨之急劇上升產(chǎn)生電弧，這種放電稱為弧光放電�；」夥烹娨话悴恍枰芨叩碾妷海瑢儆诘碗妷捍箅娏鞣烹�。
弧光放電產(chǎn)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(huì)消失。
電弧光是怎樣形成的
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(zhǎng)的電弧只需20V電壓。也就是說(shuō)只要先接觸，之后又分開，很可能產(chǎn)生局部溫度很高的電弧而成為起火源。按電弧發(fā)生的不同部分可分為帶電導(dǎo)體間的電弧、帶電導(dǎo)體與地之間的電弧和絕緣表面的爬電。
帶電導(dǎo)體間的電弧性短路起火：短路起火時(shí)有兩種可能，其一是兩導(dǎo)體（如相線與中性線）接觸時(shí)因短路電流產(chǎn)生的高溫，使接觸點(diǎn)金屬熔化，之后金屬熔化成團(tuán)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(yán)重下降，雷電產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓或電網(wǎng)故障產(chǎn)生的暫態(tài)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(xiǎn)遠(yuǎn)大于上述金屬性短路的起火危險(xiǎn)。
接地故障電弧起火：由于接地故障發(fā)生的幾率遠(yuǎn)大于帶電導(dǎo)體間的短路”所以“接地故障電弧引起的火災(zāi)遠(yuǎn)多于帶電導(dǎo)體間的電弧火災(zāi)”這是因?yàn)椤半姎饩�路施工中，穿鋼管拉電線時(shí)帶電導(dǎo)體絕緣外皮之間并無(wú)因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦，但帶電導(dǎo)體絕緣外皮與鋼管間的摩擦卻使絕緣摩薄或受損。另外，發(fā)生雷擊時(shí)地面上出現(xiàn)瞬變電磁場(chǎng)，對(duì)電氣線路將感應(yīng)瞬態(tài)過電壓”此時(shí)“芯線上感應(yīng)的瞬態(tài)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(duì)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(xiàn)在設(shè)備絕緣表面上的電弧。例如電源插頭的絕緣表面上的一個(gè)或多個(gè)相線插腳和PE線插腳，之間的絕緣表面可能發(fā)生爬電。
電弧光在中、低壓開關(guān)柜內(nèi)產(chǎn)生的主要因素是什么？
使用了不良性能的導(dǎo)電體
絕緣材料的損壞（包括：裂痕，進(jìn)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(shè)計(jì)或安裝錯(cuò)誤
元件損壞，沒有良好的維修和保養(yǎng)設(shè)備
過電壓
電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改變（系統(tǒng)容量增大、電纜應(yīng)用增多）
電弧光的危害
開關(guān)設(shè)備內(nèi)部間隔發(fā)生故障而產(chǎn)生的電弧光會(huì)造成開關(guān)設(shè)備中的壓力和溫度迅速增加，如不及時(shí)切除、將可能造成以下重大危害：
電弧光中心溫度（相當(dāng)于太陽(yáng)表面溫度的2~4倍，約為10000~20000°C過高導(dǎo)致銅排、鋁排熔毀氣化；
電纜熔毀，電纜護(hù)套著火；
開關(guān)設(shè)備劇烈振動(dòng)，使固定元件松脫；
使上一級(jí)變壓器承受近距離短路沖擊，故障電流產(chǎn)生的電動(dòng)力可能導(dǎo)致變壓器繞組變形引起匝間短路；
故障產(chǎn)生的弧光沖擊波以300m/s速度爆發(fā)，可摧毀途中的任何物質(zhì)，若波及站內(nèi)直流系統(tǒng)導(dǎo)致全站直流失電，將造成無(wú)法彌補(bǔ)的重大損失；
燃燒產(chǎn)生的有毒氣體被人吸入會(huì)產(chǎn)生生命危險(xiǎn)；
高溫灼傷皮膚，強(qiáng)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(jiān)測(cè)及防護(hù)
當(dāng)?shù)蛪洪_關(guān)柜發(fā)生電弧，可以通過三種不同的設(shè)計(jì)理念保護(hù)操作人員和設(shè)備的安全：
改善設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)，使之能夠承受電�。ū粍�(dòng)保護(hù)）
設(shè)備安裝限制內(nèi)部電弧效應(yīng)的裝置（主動(dòng)保護(hù)）
設(shè)備安裝限流斷路器
主動(dòng)保護(hù)有以下兩種常見的可行的方法：1通過壓力傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè);2通過弧光傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)
第一種方法（采用壓力傳感器作為電弧光探測(cè)單元）壓力波是裝置內(nèi)出現(xiàn)電弧事故的效應(yīng)之一，將在電弧出現(xiàn)后的10-15毫秒后出現(xiàn)，可以安裝一些壓力傳感器用于探測(cè)壓力峰值。當(dāng)內(nèi)部的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電弧監(jiān)測(cè)裝置發(fā)出動(dòng)作指令，控制開關(guān)器件動(dòng)作。但是要預(yù)先確定電弧在柜內(nèi)產(chǎn)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(cè)單元）弧光監(jiān)測(cè)器的操作邏輯如下：電弧現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的光輻射，因此柜體內(nèi)出現(xiàn)的弧光可以被弧光傳感器探測(cè)到當(dāng)弧光監(jiān)控系統(tǒng)探測(cè)到故障，會(huì)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)給斷路器。這種方法的探測(cè)反應(yīng)時(shí)間僅為1毫秒。弧光傳感器分為可分為電流型和光纖性（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(chǎn)的弧光傳感器。