[实用新型]一种快速灭弧装置

说明书

技术领域

本实用新型关于一种灭弧装置，特别是涉及一种开关柜的快速灭弧装置。

背景技术

随着电网中配电网容量的逐渐增大，中低压开关柜内部电弧故障对电力系统安全运行的影响越来越严重，它不仅使中压开关设备严重烧毁，且对运行人员与设备安全存在重大危害，系统内曾经多次出现因开关柜内部电弧短路故障而造成设备损坏、设备越级跳闸导致10kV母线停电、开关柜爆炸损坏的事件，严重威胁电力系统安全、可靠运行。目前10kV开关柜切除电弧故障时间为100ms～2s之间，不能快速熄灭故障电弧，因此需要对10kV开关柜内部电弧进行探测与防护，以确保设备和人身安全。

电弧产生的能量和I²t(I为产生电弧时的电流、t为电弧持续时间)成正比，随着时间的推移，内部电弧的破坏效果越来越强。在电弧发生10～30ms时间内，开关柜内部气体压力达到峰值；在40～60ms左右，低燃点的绝缘材料如隔板、绝缘罩开始大规模燃烧；80～100ms左右，开关柜内部电缆，环氧树脂等绝缘材料开始大规模燃烧；在150ms左右，铜排和钢板开始燃烧。因此，如何限制内部电弧的燃烧时间，成为避免开关柜内部电弧故障危害的主要因素。

目前在中、低压开关柜系统中主要采用电流保护和弧光保护来保护开关柜内部电弧故障，常用的保护方式有以下三种：

a)开关柜母线故障采用变压器后备过流保护(故障切除时间为1.2s-1.4s)

b)开关柜母线故障高阻抗保护(故障切除时间100ms)

c)开关柜用弧光保护(故障切除时间为70ms)

然而，以上三种保护方式的动作时间都较长，无法在内部电弧产生的最初阶段熄灭电弧，将故障损失降到最低，开关柜内部气体压力在10～30ms的时间内就已经达到峰值，因此，实有必要提出一种技术手段，以实现一种主动性快速熄灭电弧的装置，用于保护开关设备。

实用新型内容

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型之目的在于提供一种快速灭弧装置，其可以在发生电弧故障开关柜柜内压力和温度急剧增加之前，熄灭故障电弧并切除短路电流，使损失减到最小，且开关柜在排除电弧故障原因后,经过有限清理工作后可继续进行工作，供电可迅速恢复。

为达上述及其它目的，本实用新型提出一种快速灭弧装置，包括：

弧光检测探头，设置于开关柜中，用于检测是否产生弧光，并将检测的数据传送至弧光检测控制装置；

弧光检测控制装置，连接所述弧光检测探头的输出端，接收所述弧光检测探头发送的检测数据，根据获得的检测数据产生驱动信号至一次主元件；

一次主元件，连接该弧光检测控制装置，在所述驱动信号的驱动下实现灭弧。

进一步地，所述弧光检测探头为用于检测光照强度的光敏器件。

进一步地，所述弧光检测探头安装于开关柜各间隔室中，或沿母线放置。

进一步地，所述弧光检测探头通过绝缘光纤连接到待测设备。

进一步地，所述快速灭弧装置还包括电流检测传感器，所述电流检测传感器连接所述弧光检测控制装置。

进一步地，所述电流检测传感器采用电流互感器。

进一步地，所述一次主元件于接收到所述驱动信号后，将故障母线接地实现灭弧。

进一步地，所述一次主元件安装在系统带电母线与地之间，每相一个。

进一步地，所述一次主元件包括真空灭弧室和气动操作机构，所述气动操作机构于接收到所述弧光检测控制装置的驱动信号后，驱动接地的动触头插入所述真空灭弧室中高压电位的静触头中。

进一步地，所述快速灭弧装置用于中低压开关柜。

与现有技术相比，本实用新型一种快速灭弧装置采用主动方式，将故障电弧消除在初始阶段，不让其产生压力效应、热和辐射效应，相对传统的保护方式，具有熄灭电弧时间小于5ms，最大程度上降低电弧故障危害的优点，采用本实用新型的快速灭弧装置，在发生电弧故障开关柜柜内压力和温度急剧增加以前，就可以熄灭故障电弧并切除短路电流，使损失减到最小。

附图说明

图1为本实用新型一种快速灭弧装置第一实施例的结构框架示意图；

图2为本实用新型一种快速灭弧装置第二实施例的结构框架示意图；

图3为本实用新型具体实施例中一次主元件的结构示意图。

具体实施方式