在中低壓母線系統中，電弧光保護是保障電力設備安全和人員安全的重要措施。以下是電弧光保護裝置的設計與應用方案，分步驟說明：
一、電弧光危害分析
電弧光特點：瞬時高溫（可達20000℃）、強光輻射、爆炸性壓力波。
危害：設備燒毀、人員傷亡、停電范圍擴大。
二、保護設計原則
快速性：動作時間需在毫秒級（通常≤5ms）。
選擇性：精準定位故障點，避免越級跳閘。
可靠性：避免誤動和拒動。
三、電弧光保護系統組成

四、關鍵設計要點
1.傳感器布置
位置：母線室、斷路器室、電纜接頭處（根據開關柜結構）。
數量：每間隔至少1個傳感器，高風險區域（如母線連接處）可增加。
類型：優選光纖式傳感器（抗電磁干擾）或點式紫外傳感器。
2.保護邏輯
雙重判據（推薦）：
判據1：弧光強度超過閾值（如50k Lux）。
判據2：電流突增或過流（≥1.2倍額定電流）。
動作時間：滿足雙條件后延時≤5ms跳閘。
可選邏輯：
單判據模式（僅弧光）：用于電流不明顯的故障，但需防誤動。
區域聯鎖：多傳感器信號組合定位故障區間。
3.定值整定
弧光閾值：根據現場背景光調整（避免日光/照明干擾）。
電流定值：高于負荷峰值，低于短路電流。
延時設置：通常0ms（瞬時動作），必要時短延時（如10ms）防干擾。
4.系統架構
集中式：單主控單元管理所有傳感器（適合小型母線）。
分布式：多個子單元就地處理信號，通過總線通信（適合大型系統）。
五、典型應用方案
場景1：10kV開關柜母線保護
配置：
每面開關柜安裝2個弧光傳感器（母線室+電纜室）。
電流信號取自母線CT。
主控單元通過光纖接收信號，跳閘出口接至母線斷路器。
動作時間：弧光檢測（1ms） + 邏輯判斷（2ms） + 跳閘（2ms） ≈ 5ms。
場景2：低壓母線（400V）
簡化方案：
僅母線分段處安裝傳感器。
采用弧光+電流突變量判據，跳閘出口接至主進線開關。
六、與其他保護的配合
與過流保護協調：電弧光保護優先動作，過流保護作為后備。
與差動保護互補：差動保護針對對稱短路，電弧光保護針對非對稱故障。
七、注意事項
抗干擾設計：屏蔽電纜、光纖傳輸、軟件濾波（防誤動）。
安裝規范：傳感器避開通風口、照明直射區域。
通過上述方案，可顯著降低電弧光故障的破壞性，保障中低壓母線系統的安全運行。實際設計中需結合具體電網結構、開關柜型號及運維需求調整參數。

電弧光保護裝置

審核編輯 黃宇