[实用新型]电气灭弧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气保护领域。特别地，但不限于用于分配光伏电池产生的电能的配电系统的电气保护。

背景技术

电能可以由配电系统以若干不同的方式进行分配，包括：通过导体暴露在外的架空电缆、通过绝缘的地下走线或变电站的固体导体（母排）等。配电系统会由于多种原因而产生电气故障，包括：鸟类栖息在架空电缆的绝缘子上、水渗透绝缘部件、诸如绝缘子老化或暴露在元件中导致的绝缘子绝缘失效，以及机械挖掘机碰触到埋入地下的电缆等。当电气故障发生时，会导致电弧的产生，即由于两个电气隔离的点之间的电位差足够大从而可击穿该两点之间空气。形成等离子，使电流可在该两点之间流动。电弧会释放大量的热量，从而会造成周围设备过热或火灾的巨大风险。当判断出电气系统中产生故障时，传统做法是尝试隔离该系统中的部件以限制或防止故障产生的损害。

实用新型内容

一方面，本实用新型提供了一种用于配电系统的电气灭弧装置，包括：

判断器，用于接收和电压有关的信息，所述电压是所述配电系统提供的、所述配电系统中第一点和第二点之间的电压；并且根据接收到的信息判断所述配电系统提供的电压是否表明所述配电系统内存在电弧；及

短路装置，当所述判断器判断所述配电系统提供的电压表明存在电弧时，所述短路装置用于短路所述第一点至第二点。

上述电气灭弧装置进一步还包括电压测量器，用于测量所述配电系统提供的、所述配电系统中第一点和第二点之间的电压；并且将由所述配电系统提供的电压的信息发送到所述判断器。

上述短路装置包含谐振电路，所述短路装置通过该谐振电路来短路所述第一点和第二点。

上述谐振电路的响应特性为，当电压初始通过所述谐振电路后，该谐振电路能够动作以降低该电压。

上述判断器通过判断所述配电系统提供的电压是否超过预先设定的阈值电压来判断该电压是否表明所述配电系统内存在电弧。

上述判断器通过分析所述配电系统提供的电压随时间变化的特性来判断该电压是否表明所述配电系统内存在电弧。

上述短路装置能够被配置为从短路发生开始达到设定的时间后消除所述短路。

上述短路装置能够被配置为当流经所述第一点和第二点之间的电流超出预先设定的值后消除所述短路。

上述短路装置包含晶闸管，该晶闸管的阳极和阴极分别耦合到所述配电系统的第一点和第二点，并且所述短路装置触发所述晶闸管的栅极以实现所述短路。

上述第二点是所述配电系统的接地点。

上述配电系统包含光伏组件。

在其中一个实施例中，提供了一种装置，该装置可熄灭配电系统中的电弧。该装置可接收和电压有关的信息，该电压是所述配电系统提供的、所述配电系统中第一点和第二点之间的电压。该装置根据接收到信息可判断所述电压是否表明所述配电系统内某个点产生了电弧。根据对所述配电系统内已产生电弧的判断，将所述第一点和第二点之间短路以熄灭电弧。作为一个优点，该装置以及该装置的操作方法可消除电弧从而消除与其相关的火灾和热风险。该装置可进一步用来测量电压并在该装置内部发送关于该电压的信息，正如上所述，该装置也可接收所述发送的信息。当测量电压时，该装置可间接测量电压或可直接测量该电压本身。

该装置可通过谐振电路来短路所述第一点和第二点，该谐振电路具有频率响应，以便当谐振电路最初通过电压时，该谐振电路能够动作以降低该电压。作为一个优点，该方法不仅可以熄灭电弧，也可以使所述配电系统在电弧熄灭后返回正常的工作模式。

该装置可通过判断该电压是否超过预先设定的阈值电压来判断该电压是否表明电弧存在。可选地，该装置可通过分析该电压随时间的变化特性来判断该电压是否表明电弧存在。例如电压的快速上升率可表明电弧的产生。

该装置能够被配置成从短路发生开始达到设定的时间后消除所述短路。作为一个优点，该方法不仅可以熄灭电弧，也可以使所述配电系统在电弧熄灭后返回正常的工作模式。

该装置能够被配置成当流经所述第一点和第二点之间的电流超出预先设定值后消除所述短路。这可以通过当短路发生时在所述第一点和第二点之间安装熔丝实现。可选地，流经该第一点和第二点之间的电流可被监控，并且当测量的电流超出预先设定值时，可采用控制电路消除所述短路。作为一个优点，该方法不仅可以熄灭电弧，也可以使所述配电系统在电弧熄灭后返回正常的工作模式。