隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展和電網(wǎng)負(fù)荷需求的提高，要求電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中保證發(fā)供電的安全性和穩(wěn)定性，為用戶提供可靠的電力資源。然而由于電弧短路故障造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡的事件時(shí)有發(fā)生。為了防止電弧短路故障造成更大危害，一般要求在保護(hù)動(dòng)作小于 100 毫秒的時(shí)間內(nèi)切除故障。

開關(guān)柜為什么要進(jìn)行弧光監(jiān)測

中低壓開關(guān)柜由于結(jié)構(gòu)緊湊，發(fā)生短路故障時(shí)，往往伴隨較強(qiáng)的弧光故障，在開關(guān)柜發(fā)生故障時(shí)，大多情況需要靠上一級的后備保護(hù)來切除。如果故障無法及時(shí)切除，短時(shí)間內(nèi)弧光故障釋放出巨大的能量，足以燒毀開關(guān)柜，導(dǎo)致供電恢復(fù)時(shí)間很長，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失以及影響。弧光保護(hù)以弧光和故障電流為雙判據(jù)，在發(fā)生弧光短路故障時(shí)，可以在毫秒級切除故障，不會(huì)對開關(guān)柜造成很大的影響。隨著配電電網(wǎng)越來越受到重視，弧光保護(hù)在中低壓開關(guān)柜中越來越被廣泛地使用。配電中壓開關(guān)柜內(nèi)常發(fā)生電弧光現(xiàn)象，配電中壓開關(guān)柜是全廠輔機(jī)供電系統(tǒng)的供電樞紐，電弧光在開關(guān)柜內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，電弧光的功率可達(dá)100MW，電弧燃燒所產(chǎn)生的能量與電弧的燃燒時(shí)間及短路電流變化值成指數(shù)數(shù)倍增長，燃燒產(chǎn)生的高溫。高壓使柜內(nèi)氣體急速膨脹，可在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到頂峰，最終將會(huì)逐步摧毀元器件、銅排以及成列的開關(guān)柜，高明亮的弧光和有毒氣體對人體也有巨大的傷害。

電弧光產(chǎn)生的原因

在電力系統(tǒng)的供變電設(shè)備、工業(yè)變流裝置和特種裝置發(fā)生故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生巨大的電弧光，電弧光發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的光能量輻射和很高的溫度輻射，這些輻射對電力系統(tǒng)有很大的破壞作用，有時(shí)還會(huì)造成操作人員的傷亡事故。在目前進(jìn)行電弧光的檢測時(shí)，大多會(huì)采用電弧光傳感器檢測電弧光的強(qiáng)度，進(jìn)而根據(jù)電弧光的強(qiáng)度判斷是否需要切斷系統(tǒng)電源。短路是電網(wǎng)中尤為常見的電路故障之一，電路產(chǎn)生短路時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，電弧發(fā)出的光稱之為弧光，弧光的光度很強(qiáng)，且會(huì)產(chǎn)生非常高的能量，受控的弧光應(yīng)用廣泛，如照明、電氣焊、煉鋼、應(yīng)用于衛(wèi)星引擎等。然而當(dāng)弧光不受控時(shí)就非常危險(xiǎn)，而在電路短路過程中產(chǎn)生的弧光則為不受控弧光，具有極大的危害性。 另外，電弧溫度極高(可達(dá)13000K以上)，在產(chǎn)生電弧時(shí)，電弧周圍的氣體會(huì)產(chǎn)生電離現(xiàn)象，被電離的氣體會(huì)迅速擴(kuò)張，氣體被電離的擴(kuò)張速度，可以參照電焊弧形成時(shí)的氣體擴(kuò)張速度數(shù)據(jù)，迅速擴(kuò)張的氣體能汽化其所遇到的一切物體，如果在開關(guān)柜內(nèi)產(chǎn)生電弧，安裝在開關(guān)柜內(nèi)部的所有電力部件都會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞，造成重大損失，且開關(guān)柜事故后恢復(fù)供電時(shí)間長，如果開關(guān)柜處于封閉狀態(tài)，產(chǎn)生電弧時(shí)其內(nèi)部短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的高溫氣體還會(huì)使開關(guān)柜發(fā)生爆炸，對工作人員的人身安全、企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全等都形成了嚴(yán)重威脅。

電弧光傳感器監(jiān)測系統(tǒng)

弧光是一種電弧性短路起火現(xiàn)象，具有高溫、高亮度等特性，經(jīng)常發(fā)生于開關(guān)箱柜內(nèi)。由于弧光具有高溫特性，如果出現(xiàn)弧光后未能及時(shí)處理，弧光形成的高溫將使產(chǎn)生弧光的導(dǎo)體以及與導(dǎo)體相鄰的材料發(fā)生熔化或升華，導(dǎo)致電路被破壞，影響電路的正常工作，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。因而，需要對弧光進(jìn)行探測，以在發(fā)生弧光時(shí)進(jìn)行及時(shí)處理。電力系統(tǒng)由于各種的短路原因可引起弧光，為及時(shí)檢測到弧光并安全迅速地切斷電弧光，光纖監(jiān)測系統(tǒng)廠家推出了采用光纖傳輸信號的弧光探測系統(tǒng)。福州華光天銳自主研發(fā)的電弧光監(jiān)測系統(tǒng)能夠在極短時(shí)間內(nèi)檢測到電弧的傳感器，電弧光傳感器再配合其它控制、執(zhí)行單元可在檢測到電弧之后迅速切斷電源，進(jìn)而避免因?yàn)榛」獾挠绊懺斐筛蟮钠茐摹９饫w傳輸信號不僅可以降低檢測系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，還可以避免電磁干擾，提升系統(tǒng)的可靠性。

電弧光檢測裝置

福州華光天銳自主研發(fā)的弧光監(jiān)測產(chǎn)品，可滿足不同應(yīng)用弧光檢測的要求，擁有精確快速檢測的方式，定位弧光發(fā)生的位置，弧光檢測無盲區(qū)。弧光傳感器采用獨(dú)特工藝的光纖，使其具備檢測速度快、運(yùn)行穩(wěn)定、誤報(bào)率低、導(dǎo)光截面大等優(yōu)點(diǎn)，可根據(jù)需要設(shè)定不同位置的組合保護(hù)，配置靈活，可適應(yīng)各種運(yùn)行方式。