[实用新型]一种电气柜弧光检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种弧光检测装置，特别涉及一种电气柜弧光检测装置，属于电气设备领域。

背景技术

在35KV以下的开关柜为供电系统的供电枢纽。在发生内部故障时，是否能迅速地切除故障，对配电系统的安全运行至关重要。但是，目前有的单位中压母线尚没有配置任何专门的保护；而是由进线开关的相关后备保护来兼顾的，但是，进线开关与出线开关的保护需要相互配合：一般速断保护延时的级差至少为300毫秒，甚至500ms；而过流保护的配合级差更是长达1-2秒。所以，配电系统中压母线上所发生的任何故障都至少要延时切除。换句话说，现有中压母线能在第一时间切除故障的保护是难以保证安全的。鉴于中压电气柜的重要地位，任何故障的延时切除，都是发生事故的原因之一。因为开关柜内的各种故障，其短路电流所产生的电弧及其大量的高温，使柜内气体急剧膨胀，可在极短的时间内达到顶峰，严重危及人身和设备安全。

电弧光发生时产生的高温（弧光发生点的温度是19427℃）灼烧人员皮肤；强光刺伤眼睛；感电侵害肌肉、神经；爆破压力（爆破点压力为120kPa，而人体能承受的最大压力为7.5 kPa）造成人员的坠落及碎片飞射；爆破音造成人员的耳膜、内脏震动损伤；毒气伤害人员呼吸系统。 电弧光发生时产生的大量气体，其压力波可造成盘体变形、破碎；电弧可使铜排气化的体积膨胀，空气因高温而膨胀（压力为120kPa）；爆破音造成盘内强烈震动，使固定元件松脱。高温可造成电缆在100ms内燃烧、及所有绝缘材料的燃烧，造成铜排、铝在150ms内燃烧熔毁气化，并产生大量的浓黑有毒的烟气，这些含有大量碳黑烟气将以300M/s迅速扩散至整段母线和开关柜，造成所有一次和二次设备表面的严重污染，使得绝缘电阻为零。 

由于开关柜为刚性连接，结构紧凑，空间有限，使得任何方式的清理工作，都将是耗时、费力的。更不用说受损设备的更换了。最为重要的是整段母线的停役，给客户会带来的经济损失将是无法估量的。同时要想使设备的绝缘完全恢复到原来的水平几乎是不可能的。 以下为相关资料介绍的各种燃弧时间下对设备造成的损坏程度： 

35 ms 没有显著的损坏，一般可以在检验绝缘电阻后投入使用；

100ms  损坏较小，在开关柜再次投入运行以前需要进行清洁或可能的某些小的修理；

500ms  设备损坏很严重，在现场的人员也受到严重的伤害，必须更换部分设备更换。

按照IEC62271-200规定，开关柜承受内部燃弧时间仅为100ms。任何时间的延长，都将超出开关柜本身的设计承受极限。

为此，需要设计一种能够在100ms以内就能够切断电路的检测、断路保护系统。

在目前的检测系统中使用的是光检测传感器为主、过电流检测为辅的检测方法，然而，这种光检测传感器容易发生误动作，有时，难以检测到弧光，有时会将自然光误认为是弧光被检查，特别是在打开开关柜时，会误将自然光误判为弧光发生光电传感器报警的现象，带来了不应该有的紧张气氛，常常使人感到是一种无事报警的情况，反而真的报警时，也会使人们认为是一种误报警，放松了对报警的警惕性，有时会酿成重大事故。

另外，也有的情况是由于电气柜内隔离板等的原因，存在这传感器无法检测到的盲区，一旦检测不到就会带来事故隐患，会酿成大祸。

在开关柜抽屉内，弧光可以迅速的在10ms内达到3M远，速度之快，危害之大，如何才能得到准确的检测弧光，并能够及时的切断电源，避免造成严重火灾，将损失降低到最小，时间是个最主要的因素，是关系到财产以及人生安全的大事，这也是业内人员关心的一种大事。

发明内容

针对光检测传感器容易发生误动作，会误将自然光误判为弧光发生光传感器报警或难以检测到弧光的问题，本实用新型提供一种电气柜弧光检测装置，其目的是为了提高弧光检测准确率，减少误报警，降低弧光引起的损失。