[實(shí)用新型]極速弧光滅失系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520654941.7
• 申請(qǐng)日: 2015-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN205283125U
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊明陽;曾維芳;徐范
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北斗啟明(北京)節(jié)能科技服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): H02H9/08
• 分類號(hào): H02H9/08;H02H7/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力行業(yè)領(lǐng)域，特別是涉及極速弧光滅失系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，中低壓供電系統(tǒng)的母線由于運(yùn)行穩(wěn)定，一般未裝設(shè)母線保護(hù)。然 而，由于中低壓母線上的出線多，操作頻繁，三相導(dǎo)體線間距離與大地的距離比較近，容易 受小動(dòng)物危害，設(shè)備制造質(zhì)量比高壓設(shè)備差，設(shè)備絕緣老化和機(jī)械磨損，運(yùn)行條件惡劣，系 統(tǒng)運(yùn)行條件改變，人為和操作錯(cuò)誤等原因，中低壓母線的故障幾率比高壓、超高壓母線高得 多。但是，按目前的保護(hù)配置方案，中壓母線是沒有任何專門的保護(hù)，而是由進(jìn)線開關(guān)的保 護(hù)來保護(hù)的。由于進(jìn)線開關(guān)與出線開關(guān)的速斷保護(hù)延時(shí)的級(jí)差至少為150毫秒或更長。然而 弧光能量高峰釋放的時(shí)間大概為電弧產(chǎn)生之后的10毫秒時(shí)間點(diǎn)。所以，傳統(tǒng)的弧光保護(hù)系 統(tǒng)實(shí)質(zhì)屬于事后保護(hù)，即在電弧能量集中釋放，對(duì)人員設(shè)備造成損害后，為了防止次生事故 發(fā)生而對(duì)電路母線進(jìn)行斷路器分閘操作，并不能從根本上解決電弧能量釋放本身所造成的 人員傷害以及設(shè)備損壞帶來的巨大經(jīng)濟(jì)損失。長期以來，人們對(duì)中低壓母線的保護(hù)一直不 夠重視，大多采用帶有較大延時(shí)的后備保護(hù)來切除母線上的故障，往往使故障被發(fā)展、擴(kuò) 大，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提出的是極速弧光滅失系統(tǒng)，目的在于彌補(bǔ)傳統(tǒng)中低壓供電線路滅弧 系統(tǒng)的缺陷，避免電弧能量釋放本身對(duì)檢修人員及設(shè)備造成損傷或故障。

該實(shí)用新型主要由3個(gè)模塊組成：事故信息收集單元、信息處理指令發(fā)出單元、動(dòng) 作執(zhí)行單元。事故信息收集單元由強(qiáng)光傳感器、光纖傳輸線路組成，利用其獨(dú)特的光纖傳感 技術(shù)可快速檢測2200LX以上強(qiáng)度弧光；信息處理指令發(fā)出單元由12v輔助電源電壓、外表殼 體、光信號(hào)轉(zhuǎn)換器、中央處理器、微機(jī)控制發(fā)生器、控制信號(hào)傳輸線路組成，憑借特有的雙極 晶體管核心技術(shù)保證電路在2毫秒內(nèi)及時(shí)發(fā)送動(dòng)作指令。動(dòng)作執(zhí)行單元由絕緣殼體、氣體蓄 能器、推射活塞、靜止迎射觸頭、三相母線接地器組成，通過釋放高壓絕緣氣體來推動(dòng)活塞 同迎射觸頭高速接合，在2毫秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)三相母線對(duì)地連接通路，以釋放電弧能量。

本實(shí)用新型對(duì)弧光反應(yīng)、動(dòng)作迅速，能夠在4毫秒內(nèi)將弧光能量通過3相母線穩(wěn)定 接地傳輸消滅，防止電弧對(duì)人員及設(shè)備造成損傷；在之后持續(xù)的80毫秒時(shí)間范圍內(nèi)，再對(duì)母 線斷路器進(jìn)行分閘動(dòng)作，切除故障。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

1、提供有效保護(hù)的關(guān)鍵是能對(duì)弧光進(jìn)行快速地檢測。因?yàn)槔鲜介_關(guān)柜使用年限長 后更容易發(fā)生弧光故障，但強(qiáng)光傳感器利用其獨(dú)特的光纖傳感器技術(shù)確保對(duì)任何位置大于 2200LX(勒克斯)的強(qiáng)光快速檢測。同時(shí)柔韌且無屏蔽的光纖系統(tǒng)，能夠有效地延長開關(guān)柜 的使用壽命，從而獲得貫穿于整個(gè)開關(guān)柜并能感知在任何位置由弧光產(chǎn)生的強(qiáng)光。

2、作為極速弧光滅失系統(tǒng)的核心部分，信息處理指令發(fā)出單元主要功能是對(duì)輸入 信號(hào)進(jìn)行處理、判別，最后分別向動(dòng)作執(zhí)行單元和母線斷路器發(fā)送動(dòng)作指令。因此，該單元 的系統(tǒng)程序優(yōu)化以及計(jì)算響應(yīng)時(shí)間至關(guān)重要。而單元內(nèi)部的雙極晶體管核心技術(shù)，能夠保 證電路快速動(dòng)作，及時(shí)發(fā)送動(dòng)作指令，確保該保動(dòng)作執(zhí)行單元切斷弧光。通過數(shù)次比對(duì)優(yōu) 化，目前系統(tǒng)整體運(yùn)行時(shí)間小于2毫秒，完全滿足極速弧光滅失系統(tǒng)集成后的整體時(shí)間要 求。

3、動(dòng)作執(zhí)行單元是系統(tǒng)通過3相母線接地釋放電弧集中能量的關(guān)鍵部分。該單元 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)間以及運(yùn)行穩(wěn)定性至關(guān)重要。動(dòng)作執(zhí)行單元下部蓄能器存儲(chǔ)2L高壓絕緣氣 體，壓力達(dá)到0.8MPa，釋放的氣體推動(dòng)推射活塞向經(jīng)過真空室，高速與迎射觸頭接合，形成 對(duì)地連接通路。整體機(jī)械運(yùn)行時(shí)間小于2毫秒，同時(shí)動(dòng)作執(zhí)行單元經(jīng)反復(fù)1000余次試驗(yàn)，運(yùn) 行穩(wěn)定性滿足使用要求。

4、本發(fā)明的有益效果為：極速弧光滅失系統(tǒng)能為中低壓供電系統(tǒng)的弧光故障提供 徹底解決方案，增加其母線及斷路器安全性，對(duì)其進(jìn)行全面的保護(hù)，將對(duì)設(shè)備的損害降至最 低并確保電網(wǎng)平穩(wěn)安全地運(yùn)行，更重要的是當(dāng)發(fā)生故障時(shí)還能保證檢修人員免受傷害。

5、極速弧光滅失系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)

附圖說明

圖1、圖2：強(qiáng)光傳感器

圖3、圖4：信息處理指令發(fā)出單元

圖5、圖6：動(dòng)作執(zhí)行單元

圖7總圖

具體實(shí)施方式