[發明專利]基于壓力保護的弧光監測保護系統

在審

• 申請號: 201810072522.0
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108270205A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 馬守軍;徐定海;劉洪鵬;陳小東;李卓明
• 申請（專利權）人: 北京海智元科技有限公司
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22;H02B1/30
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高會允;仇蕾安

本發明公開了基于壓力保護的弧光監測保護系統，能夠針對中高壓直流封閉配電柜中弧光進行準確、有效的檢測，從而能夠實現有效的保護。本發明的技術方案為：弧光傳感器為光纖線纜，弧光傳感器在配電柜內蛇形鋪設；壓力傳感器為單晶硅壓力開關，壓力傳感器在配電柜內部采用多點冗余的形式布置。快速接地開關設置于配電柜的出線回路中。弧光信號處理單元由弧光傳感器獲取弧光信號，判斷配電柜中是否出現弧光，判定結果送入DSP處理器。壓力信號處理單元由壓力傳感器獲取壓力信號，判斷配電柜中是否出現壓力驟增，判定結果送入DSP處理器。DSP處理器與邏輯判定，若配電柜中出現故障電弧，且配電柜中壓力驟增，則發送接地指令給快速接地開關，控制快速接地開關接地。

技術領域

本發明涉及中高壓直流配電柜弧光保護技術領域，具體涉及基于壓力保護的弧光監測保護系統。

背景技術

目前，廣泛應用在船舶、石化、電力等領域的電力設備保護裝置多為弧光監測和電流過流監測兩種手段與邏輯控制器，這種方法對于中高壓直流配電系統串弧監測保護效果并不好。

傳統的弧光保護裝置由四個模塊組成：弧光監測模塊、電流過流保護模塊、與邏輯控制器和斷路器執行機構。弧光監測模塊通過感光傳感器采集弧光信號，電流過流保護模塊通過監測瞬時電流值，達到若干倍正常電流值輸出異常信號，上述兩個模塊的輸出在與邏輯控制器輸出弧光報警信號，斷路器執行機構收到控制器的弧光報警信號通過脫扣器執行電路切斷，完成弧光監測保護工作。

這種弧光監測保護手段存在四個弊端：一是弧光監測模塊易受可見光等光源干擾，發出誤報警信號；二是電流過流保戶模塊沒有考慮負載變化導致電流波形峰峰值畸變，從而誤報或者不報，另外若配電柜中的出現的故障電弧為串弧，其斷斷續續、光強度較低、電弧光的能量主要集中在300～400nm的紫外光波段，但不處理的話長時間存在，但是串弧由于光強度較低、能量較低可能無法產生較為明顯的電流波形峰峰值的畸變，因此導致對串弧的漏報；三是脫扣器動作周期長，無法實現有效的保護；四是當弧光爆炸產生時無法有效抑制其對周圍人身及財產的二次傷害。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了基于壓力保護的弧光監測保護系統，能夠針對封閉配電柜中故障電弧進行準確、有效的監測，且快速接地開關動作周期，能夠實現有效的保護。

本發明的技術方案為：

基于壓力保護的弧光監測保護系統，系統設置于封閉的配電柜內；該裝置包括：弧光傳感器、壓力傳感器、快速接地開關以及中央處理模塊。

弧光傳感器為光纖線纜，弧光傳感器在配電柜內蛇形鋪設；

壓力傳感器為單晶硅壓力開關，壓力傳感器在配電柜內部采用多點冗余的形式布置。

快速接地開關設置于配電柜的出線回路中。

中央處理模塊包括DSP處理器、弧光信號處理單元、壓力信號處理單元。

弧光信號處理單元，配置用于由弧光傳感器獲取弧光信號，對弧光信號進行頻譜分析，判斷弧光信號是否屬于300～400nm的紫外光波段或者500～600nm的可見光波段，若是，則判定配電柜中出現故障電弧，否則判定配電柜中未出現故障電弧，弧光信號處理單元的判定結果送入DSP處理器。

壓力信號處理單元，配置用于由壓力傳感器獲取壓力信號，判斷壓力信號的單位時間增加量是否超過設定的增加量閾值，若是，則判定配電柜中壓力驟增，否則判定配電柜中未出現壓力驟增，壓力信號處理單元的判定結果送入DSP處理器。

DSP處理器，配置用于對弧光信號處理單元的判定結果以及述壓力信號處理單元的判定結果進行與邏輯判定，即若配電柜中出現故障電弧，且配電柜中壓力驟增，則發送接地指令給快速接地開關，控制快速接地開關接地。