[發明專利]電弧光保護裝置及開關柜

在審

• 申請號: 201810113015.7
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108281943A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 姜東東;時誼;丘慧龍;陳海龍;張紅躍;崔敏;趙毅;呂靈芝;杜延輝;徐玉潔;路振宇;趙艷茹
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22;H02H1/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

本發明提供了電弧光保護裝置及開關柜，電弧光保護裝置包括控制單元、出口跳閘單元、用于設置在各開關柜中檢測各開關柜的電弧光信號的弧光單元、用于設置在各開關柜中采集電流信號的電流單元，控制單元與弧光單元、電流單元及出口跳閘單元連接，還包括用于顯示各開關柜電弧光故障狀態的第一指示燈，第一指示燈與控制單元連接。第一指示燈將開關柜的電弧光故障實時顯示，方便操作人員獲知開關柜是處于電弧光故障狀態或正常狀態，以使操作人員獲得開關柜狀態信息后，得知哪些開關柜是電弧光故障的，哪些開關柜是正常的，進一步還可以查詢處于電弧光故障狀態開關柜的地點，方便操作人員的查看及后續分析，解決開關柜的弧光安全問題。

技術領域

本發明屬于電力設備技術領域，特別涉及電弧光保護裝置及開關柜。

背景技術

在我國，中、低壓母線管路故障中，重點設備和人員傷害主要有電弧光引起，然而，我國的大多數中低壓母線沒有設置快速母線保護，而只是采用了簡單的消弧裝置和變壓器后備保護。這些保護智能化較低，動作速度慢，往往會延長故障切除時間，從而進一步擴大設備損壞程度，甚至會引起很大的事故，影響整個電網的安全運行。

配電中壓開關柜內常發生電弧光現象，配電中壓開關柜是全廠輔機供電系統的供電樞紐，電弧光在開關柜內發生短路時，電弧光的功率可達100MW，電弧燃燒所產生的能量與電弧的燃燒時間及短路電流變化值成指數數倍增長，燃燒產生的高溫。高壓使柜內氣體急速膨脹，可在短時間內達到頂峰，最終將會逐步摧毀元器件、銅排以及成列的開關柜，高明亮的弧光和有毒氣體對人體也有巨大的傷害。開關柜內發生電弧光的原因有很多種，一般分為以下五類：1)絕緣故障主要是柜中絕緣材料爬柜不足，未滿足加強絕緣要求，在臟污環境、天氣潮濕下發生絕緣故障。另外，由于絕緣材料材質缺陷，運行年限較長的開關柜，在強電磁場作用下絕緣老化，也可能造成絕緣損壞而導致故障；2)載流回路不良，手車柜觸頭接觸不良，在大電流流過時引起發熱，冒火進而引起相間、相對地擊穿等；3)外來物體的進入如小動物進入開關柜內部，或維修人員在工作完成后將工具遺留在開關柜內；4)操作者操作錯誤，如走錯間隔，未對工作區域進行接地及驗電等；5)系統方面的原因如系統容量增大，接地方式改變，電纜應用增多，保護及自控裝置配置不當，系統諧振過電壓等。

因此，開關柜內發生電弧光故障時，能否迅速的切除故障對全廠的安全運行至關重要，但是目前的中壓開關柜大都未配置專門的保護，而是由進線開關的相關后備保護來兼顧的，而進線開關和出現開關的保護需要相互配合才行，且一般速斷保護延時的級差至少為300ms，甚至500ms，而過流保護的配合時差更是長達1-2s，所以，配電柜內發生任何故障至少都要延時一段時間才能切除。針對上述缺陷，公告號為“CN206114795U”，名稱為“一種弧光保護裝置”的中國專利，提供了針對開關柜內發生電弧光時對開關柜進行保護的保護裝置，該保護裝置包括電流傳感器、光纖傳感器及微處理器，微處理器根據電流傳感器、光纖傳感器采集的開關柜的光信號判斷是否發生電弧故障，以進一步對切斷電弧故障。但是本專利的方案不能供操作人員實時獲知開關柜是否發生故障，也不能實時提醒操作人員開關柜發生了故障，不方便操作人員及時了解開關柜的實時情況。

發明內容

本發明的目的在于提供電弧光保護裝置，用于解決現有技術中的弧光保護裝置不方便操作人員實時獲知開關柜是否發生電弧光故障的問題；同時還提供了開關柜。

為實現上述目的，本發明提供了一種電弧光保護裝置，包括以下技術方案：

裝置方案一，一種電弧光保護裝置，包括控制單元、出口跳閘單元、用于設置在各開關柜中檢測各開關柜的電弧光信號的弧光單元、用于設置在各開關柜中采集電流信號的電流單元，所述控制單元與弧光單元、電流單元及所述出口跳閘單元連接，還包括用于顯示各開關柜電弧光故障狀態的第一指示燈，所述第一指示燈與所述控制單元連接。

裝置方案二，在裝置方案一的基礎上，還包括用于設置在各開關柜內檢測斷路器觸臂觸頭溫度的光纖測溫單元，所述光纖測溫單元與所述控制單元連接。