弧光保護裝置——應用背景

一、電弧光的巨大危害 程瑜 187 0211 2087

中低壓開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中分布最廣、操作最頻繁的設(shè)備，但由于設(shè)計、制造、運行環(huán)境惡劣、絕緣老化、小動物侵入或人為操作不當?shù)仍?，其故障率遠高于高壓設(shè)備。當開關(guān)柜發(fā)生短路故障時，會產(chǎn)生劇烈的電弧光，其危害是毀滅性的。

二、傳統(tǒng)保護的“時間缺口”

開關(guān)柜能夠承受的電弧燃燒時間僅為 100ms。然而，傳統(tǒng)的中低壓母線保護方案，其動作速度卻遠遠落后于這個安全時限，傳統(tǒng)保護要么“來不及”，要么“用不起”，導致中低壓母線長期處于缺乏快速專用保護的狀態(tài)。

三、新型電力系統(tǒng)需求

隨著“雙碳”目標的推進，大量分布式能源（如光伏、風電）接入配電網(wǎng)，使得系統(tǒng)故障特征變得復雜。傳統(tǒng)的過流保護可能因新能源的弱饋特性而失效，而弧光判據(jù)不受新能源接入影響，成為保障供電安全的關(guān)鍵技術(shù)之一。

弧光保護的意義：

1、在燃弧初期快速斷開故障點；

2、使得快速恢復供電成為可能；

3、延長一次設(shè)備的使用壽命；

4、避免人員傷亡；

5、可以實現(xiàn)中低壓母線保護功能；

6、有效補充中低壓系統(tǒng)母線保護缺陷

安科瑞中低壓弧光保護裝置

ARB系列弧光保護裝置集保護、測量、監(jiān)視、控制、通訊、故障錄波、事件記錄等多種功能于一體；裝置內(nèi)部集成了電源模塊、CPU模塊、弧光采集模塊、電流電壓采集模塊、開入開出模塊、通訊模塊、人機接口模塊；軟件配以專門的保護算法，抗干擾性能強，可靠性高，保護實現(xiàn)方式靈活。

一、ARB6集中式母線弧光保護裝置

多組保護動作邏輯，適應復雜的運行方式；

分區(qū)域保護，實現(xiàn)選擇性跳閘；

裝置、弧光傳感器及光纖實時自檢；

故障點定位；

弧光動作門檻值和電流、電壓定值可自由整定

二、ARB4饋線式弧光保護裝置

1、適合電纜室、電容補償柜等單柜應用；

2、裝置、弧光傳感器及光纖實時自檢；

3、故障點定位；

4、弧光動作門檻值和電流、電壓定值可自由整定

三、ARB-S弧光傳感器

ARB-S弧光傳感器為無源弧光傳感器，輸出光信號（通過光纖）給ARB弧光保護裝置，與ARB弧光保護裝置配套使用。

1、監(jiān)測光譜范圍廣；

2、高靈敏度；

3、探測角度廣；

4、全絕緣、不含金屬成分，沒有電氣安全隱患；

5、不需供電、免維護；

6、配套雙股阻燃光纖

安科瑞弧光保護系統(tǒng)

ARB弧光保護裝置支持Modbus、IEC103等主流通信規(guī)約,可方便地接入Acrel2000電力監(jiān)控系統(tǒng)、AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)能效管理平臺。

除了監(jiān)測進出線各回路斷路器、刀閘等運行狀態(tài)及電壓、電流、功率等運行參數(shù),還可依據(jù)電弧光故障及弧光保護的特點,實時監(jiān)測各回路母線室、手車室、電纜室的弧光強度值、弧光傳感器越限狀態(tài)及光纖鏈路狀態(tài),實時預警和產(chǎn)生事故告警,并能查看故障發(fā)生時的故障錄波、事故追憶等信息。

產(chǎn)品資質(zhì)

ARB系列弧光保護裝置通過了國家繼電保護及自動化設(shè)備質(zhì)量檢驗檢測中心的檢驗檢測，并且取得了電磁兼容檢驗報告和電氣性能及安全檢驗報告。

典型應用案例

核心應用覆蓋以下場景：

一、電力系統(tǒng)

- 發(fā)電廠：主變、母線、發(fā)電機及出線保護，避免故障擴大，保障供電連續(xù)。

- 變電站：中低壓母線、開關(guān)柜間隔、饋線保護，縮小停電范圍，降低設(shè)備損毀風險。

- 電網(wǎng)設(shè)施：配電網(wǎng)開關(guān)站、環(huán)網(wǎng)柜等，適配單柜獨立或多柜集中式部署。

二、工業(yè)制造

- 石化化工：易燃易爆環(huán)境下的高低壓配電室、電動機控制中心，快速切斷故障防火災蔓延。

- 冶金鋼鐵：軋機、高爐等關(guān)鍵負荷的供電母線與開關(guān)柜，保障生產(chǎn)連續(xù)。

- 建材煤炭：高粉塵、高振動環(huán)境下的配電系統(tǒng)，提升保護可靠性與抗干擾能力。

三、交通基建

- 軌道交通：地鐵、輕軌的牽引變電所、高低壓配電室，保障行車供電安全。

- 機場樞紐：航站樓、停機坪配電系統(tǒng)，支持雙冗余配置，確保供電穩(wěn)定。

- 充電站/儲能：充電堆、儲能電站直流側(cè)，應對電池短路等引發(fā)的弧光風險。

四、公共與商用

- 數(shù)據(jù)中心：UPS、列頭柜、配電柜，保護IT設(shè)備與供電鏈路，避免業(yè)務中斷。

- 醫(yī)療設(shè)施：手術(shù)室、ICU等關(guān)鍵供電回路，保障生命支持系統(tǒng)供電安全。

- 市政建筑：大型商場、場館、醫(yī)院的配電室，提升人員與設(shè)備安全。

五、電氣裝置專項

- 中置開關(guān)柜：母線室、斷路器室、電纜室，精準定位故障點。

- 母線橋架：母線觸頭、隔離開關(guān)、電纜接頭等易故障點，探頭180°扇形覆蓋（半徑0.5m）。

- 箱式變電站：緊湊空間內(nèi)的弧光監(jiān)測與快速跳閘，適配分布式光伏配套場景。