浅析弧光?；ぷ爸迷诒渑涞缦低持械挠τ冒咐?/h1>

更新时间：2025-03-04      浏览次数：305

安科瑞 陈聪

摘要：本文分析了中低压设备运行存在的问题，对中低压母线弧光?；ぷ爸玫南低彻钩珊捅；ぴ砗徒吡朔治?，结合实际使用情况，探讨了在变电所和配电所两种主接线方式下电弧光?；は低车呐渲梅桨?，以期得到更广泛的应用。

关键词：弧光?；?；电弧光；传感器；主控单元

0引言

以往的母线?；せ旧匣诘缌鞑疃矶杓?，接线方式复杂，成本较高，运行维护工作量大，目前国内电力系统的中低压母线没有配置专门的母线?；?，母线故障的切除均靠上配电设备?；ぷ爸玫暮蟊副；だ辞谐?，为了和中低压系统馈线?；ぴ谘≡裥陨系呐浜?，往往带着很大的延时，所以不能快速地切除中低压母线上的故障。在中低压配电系统中，开关柜体越来越小型化，配电装置之间的间距也越来越小，产生弧光的的概率，弧光事故对母线、变压器造成近距离短路故障冲击，如不能及时切除，可引起变电站开关柜和其它设备故障，造成严重的损失和重大人身伤亡事故?？焖偾谐毓裉迥诘墓收弦运跣」收戏段б哑仍诿冀?。因此完*有必要采用套快速?；だ幢Ｖぶ械脱古涞缟璞傅目煽吭诵形吮Ｖぶ械脱古涞缦低嘲踩榷ㄔ诵?。需要配置专用的?；ど璞?，用于快速切断故障。电弧光?；は低痴腔诳毓衲诠收鲜辈」庹飧鏊悸范杓频奶啄赶弑；は低?。

1电弧光及其危害

在电力系统输电线路和开关柜中，经?；嵊捎诙搪饭收隙鱿趾艽蟮牡缌?，从而使整个系统遭到破坏甚至瘫痪。在电路短路的瞬间会出现温度急剧增加，周围空气发生电离。进而引起电弧性短路起火而发出刺眼的强光。而对于通电的两个电，在其接触的瞬间和离开的

瞬间均会产生耀眼的强光，这种强光即是电弧光。按照电弧光发生的机理不同，可分为带电导体间的电弧、带电导体和地之间的电弧和绝缘表面的爬电。

1.1带电导体间的电弧性短路起火

该情况下有两种可能，其是两导体接触时因短路电流产生的高温，使接触点金属熔化，之后金属熔化成团收缩而脱离接触的过程，在这种情况下可能建立电弧。其二是线路绝缘水平严重下降，雷电产生的瞬态过电压或电网故障产生的暂态过电压都可能击穿恶化的线路绝缘而建立电弧。

1.2接地故障电弧起火

在电气线路施工中，由于带电导体绝缘外皮与钢管间的摩擦会使绝缘薄膜严重受损，另外，发生雷击时地面上春夏瞬变电磁场，它对电气线路将感应很强的瞬态过电压，芯线上感应的瞬态过电压是基本相同的，而电缆梯架则因接地而为地电压。因此，芯线对地的电位差较大，非常容易引起接地故障电弧。

1.3爬电起火

爬电是指电弧不是建立在空间间隙中的电弧，而是出线设备绝缘表面上的电弧。以上几种情况，都易产生电弧而引起火灾，因而要有效的捕捉电弧光并及时的断电来?；さ缌ο低郴虮；ぷ爸?。

2电弧光?；は低车幕竟钩?/span>

电弧光?；ぞ捎媚？榛绞焦钩上低?，般包括主控制单元、扩展单元（包括各种电流采集扩展单元、弧光采集扩展单元、跳闸出口中间扩展单元）、弧光传感器等多个?？楣钩?。

2.1主控单元是弧光系统的核心

主控单元负责采集、处理、记录弧光故障的整个过程的判断和分析。所有扩展单元负责前端传感器数据的收集和非弧光故障信号的过滤，把有效的故障数据通过通讯传递给主控单元。各种类型功能的传感器采集的故障信号，从弧光产生前期的局放现像开始捕捉，中期温升曲线的变化、中后期拉弧现象的监视以及后期故障烟雾报警。

2．2弧光采集单元

现场安装过程中需要使用采集单元和主控单元配合使用，每个弧光采集单元具有8个弧光检测接口用于连接弧光探头，采集单元之间通过光纤集联，无限扩展弧光探头采集数目。所接弧光探头的感光强度可以在1Klux到499Klux之间调节，当它感受到过弧光后向主控单元发送弧光动作光信号。

2．3弧光探头

专用于母线?；さ奈拊椿」馓酵钒沧霸诳毓竦哪赶呤夷?，是探测弧光的感应元330大角度采集弧光信号，保证了弧光动作的可靠性。

2.4智能电弧光?；は低撑渲梅桨敢?/span>

智能电弧光?；は低秤苫」獗；ぶ鞯ピ筒杉ピ浜贤瓿杀；は低?，根据电力次系统配置要求，弧光?；ぶ鞯ピ氩杉ピ枰氖坎煌?。

3.铁路常用的变配电弧光?；は低?/span>

3.1配电所弧光?；は低?/span>

每段母线配置套弧光?；は低?，主控单元负责采集电源进线三相电流以及?；は低车穆呒刂?。光压传感器分布在每面开关柜间隔的母线室和电缆室内，通过弧光扩展单元或者直接连接到主控单元?；」獯衅鞑捎霉庋固逍?，且光强和压力阈值可调节。避免因光线遮挡造成的弧光?；は低尘芏蜓映俣?。每面开关柜的三相母线和电缆分别配置3点无线测温传感器，实时将温度数据通过温度单元上传给主控单元记录温升曲线，且用户可自定义温度报警阈值。每面开关柜中间间隔层安装个PDS局放传感器（TEV暂态电压），实时对本柜局放故障的在线监测，旦发生局放现象，弧光系统自动记录放电能量和频率并报警，提示用户处理。烟雾传感器作为因弧光故障后期引起的电气火灾的报警信号，可设置于无人值守站配电系统。安装在每个间隔配电柜的母线室顶部，发生烟雾报警时弧光?；は低匙远ň涑霾⒓锹脊收系阄恢??；」獗；は低扯髀呒夯」獗；は低巢捎玫缌?、压力、光强、局放、温度等多重判据，比传统弧光+电流双判据更加可靠，当母线发生弧光故障时快速切断进线侧电源；当电缆室弧光故障时切断本柜断路器，分区分控减少停电影响。

3.2变电所弧光?；は低?/span>

每段母线配置套弧光?；は低?，主控单元负责采集变压器出线柜三相电流以及?；は低车穆呒刂?。高压侧变压器出线柜内安装个光压传感器，变压器室安装两个光压传感器，当发生弧光故障时，弧光?；は低臣觳庖蚧」夤收弦鸬墓餍藕磐苯邮展庋勾衅鞯谋ň藕攀?，快速切断变压器出线柜开关进行?；?。

4安科瑞ARB6产品功能

型号和主要功能			ARB6-A6	ARB6-A12	ARB6-A18	ARB6-A24	ARB6-A30
硬 件 资 源	弧光探头信号采集		6	12	18	24	30
	电流采集		4组3相电流，共12路电流通道
	电压采集		3路零序电压，共3路电压通道
	开入量采集		5	22	5	22	5
	继电器输出		14路?？隹冢ㄆ渲?路高速出口）和2路常闭出口
	2路RS485接口		√
	1路以太网接口		√
	2、3路以太网接口		■
	GPS对时		√
	USB接口		√
保 护 功 能	弧光?；?/span>	弧光单判据	√
		弧光与电流双判据	√
		弧光与零序电压双判据	√
	弧光监测及故障点定位		√
	弧光探头及光纤链路实时自检		√
	失灵?；?/span>		√
	CT断线监测		√
	非电量?；?/span>		√
	装置异常告警		√
	检修状态闭锁		√
	故障录波		√
通信规约	Modbus		√
	IEC101		√
	IEC103		√
	IRIG-B		√
	LoopBack		√

注：√表示具备此功能，■表示可选功能。

4.1产品选型指标配置

外形		型号	指标	配置
		ARB6-A6	动作时间： 弧光单判据≤3.8ms 弧光电流双判据≤7.8ms	0.4kV~35kV：每段母线配置1台主机。
		ARB6-A12
		ARB6-A18
		ARB6-A24
		ARB6-A30
		选配	2、3路以太网接口
		ARB-S0	无源型广角宽光谱探头 （不含电池、免维护） 自带滤光功能 全绝缘、不含金属成分 （没有电气安全隐患） 配套双股阻燃光纤（20米）	高压柜：母线室配置1个弧光探头，手车室和电缆室可按需各配置1个弧光探头。 低压柜：正对主母排处配置1个弧光探头。
		ARB-S1	无源型广角紫外光探头 （不含电池、免维护） 自带滤光功能 ST标准接口 （国网应用） 配套双股阻燃光纤（20米）

4.2开孔尺寸

4.2.1ARB6弧光?；ぷ爸冒沧拔恢煤涂壮叽?。

ARB6弧光?；ぷ爸冒沧笆毙杩悸强毓癜沧翱占?，与?；し段诘缭唇呋芈返腡A回路连接、?；ぬ⒒芈妨?，原则上采用就近安装方式，避免TA采集回路、跳闸回路连线过长，般安装于主变压器中、低压侧进线柜或TV柜柜门上，建议采用面板开孔安装。

ARB6弧光?；ぷ爸猛庑魏涂壮叽缛缦?。（尺寸单位：mm）

左视图正视图开孔图

4.2.2ARB-S弧光探头固定方式和开孔尺寸

ARB-S弧光探头固定在卡扣支架上，卡扣支架需要开孔安装?？壑Ъ艿目壮叽缥?0mm（直径）。

4.3探头安装位置

4.3.1母线室弧光探头安装

4.3.2手车室弧光探头安装

4.3.3电缆室弧光探头安装

5结论

弧光?；ぷ爸媒饩隽吮溲蛊?，母线近距离短路故障产生的危害，在出现短路故障动作的同时也记录了动作时间、动作值、故障点位置等信息，对于无人值守的变配电所提供信息，保证系统正确可靠的运行。在现场投入运行过程中，弧光?；は低郴岱⒒釉嚼丛酱蟮木眯б婧桶踩Ｕ?。

参考文献：

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