弧光保护装置,具体是怎么工作的?

       AZ-EAP弧光保护装置是一种专门设计用于快速检测并切除电力系统中因电气弧光故障（俗称“电弧闪光”）所引发严重事故的保护系统。它的核心特点是速度极快，旨在将电弧故障造成的破坏降至最低。

AZ-EAP弧光保护装置

一、电弧光的危害：为什么要用弧光保护？
在母线槽、开关柜、配电箱等中低压配电设备中，由于绝缘老化、电缆损伤、异物侵入、连接松动或误操作等原因，可能引发相间或相对地的短路，并产生巨大的电弧光。
电弧光在瞬间（通常在几毫秒内）会产生：
极高的温度：可达10000°C ~ 20000°C，是太阳表面温度的3~4倍，足以熔化金属、烧毁设备。
强烈的爆炸冲击波：空气被急剧加热膨胀，产生巨大的压力，可摧毁开关柜，甚至将门炸开。
刺眼的强光：对现场人员的眼睛造成永久性损伤。
有毒气体和金属蒸汽：由烧毁的绝缘材料和金属部件产生。
一次严重的电弧光事故，可能在100-200毫秒内造成开关柜彻底报废、母线损坏，并严重威胁附近工作人员的生命安全。传统的过流保护（如断路器）动作速度相对较慢（几百毫秒到几秒），无法有效抑制电弧光带来的破坏。
二、弧光保护装置的工作原理
弧光保护装置的核心原理是 “双重判据”或“主从判据” ，即同时检测弧光和电流突变这两个信号。这确保了保护的快速性和可靠性，有效防止误动。
核心组成部分：
1.主控单元（中央处理单元）：
系统的“大脑”，安装在控制室或开关室门口。
负责接收来自各探测器的信号，进行逻辑判断。
当满足动作条件时，发出跳闸指令给断路器。
2.弧光传感器：
系统的“眼睛”，直接安装在开关柜内的各个隔室（如断路器室、母线室、电缆室等）。
核心元件是光敏元件（通常是点传感器或光纤），对特定波长的弧光（主要是紫外线或可见光）极其敏感。
它只负责检测光信号，并将“有光”或“无光”的状态信号传递给主控单元。
3.电流检测单元：
系统的“确认器”，通常来自现有的电流互感器的二次侧信号。
用于检测故障发生时是否伴随有电流的突然增大（电流突变）。
工作流程与判据逻辑：
弧光保护的逻辑判断非常迅速，整个过程通常在几毫秒到十几毫秒内完成。
三、标准动作逻辑（推荐且最常用）：
弧光信号 + 电流突变信号 = 立即跳闸
1.监测：弧光传感器持续监测其安装位置的光强度。
2.检测到弧光：当柜内发生弧光故障时，最近的弧光传感器会在1-2毫秒内检测到强烈的光信号，并立即发送给主控单元。
3.检测到电流突变：几乎同时，主控单元通过电流互感器检测到回路电流突然急剧升高（超过设定的门槛值）。
4.逻辑判断：主控单元在接收到 “有弧光” 和 “有电流突变” 两个信号后，立即判定为内部弧光故障。
5.发出跳闸指令：主控单元无延时或极短延时（通常<5ms）地向故障回路的上级断路器发出分闸命令。
6.切除故障：断路器接收到信号后执行分闸，切断电源。整个过程从故障发生到断路器开始分闸，总时间可控制在7-15毫秒以内。
四、其他辅助逻辑（可选）：
仅弧光信号（延时跳闸）：只收到弧光信号，但没有电流突变。这可能是由于外部弧光（如电焊）干扰或传感器故障。装置会报警，并启动一个较长的延时（如100-200ms），如果在此期间弧光消失则不动作，持续存在则跳闸。这提高了防误动能力。
仅电流信号：此逻辑一般不单独使用，由传统的过流保护来处理。
      弧光保护装置通过“看见光” 和“感知电流” 的协同工作，实现了对电力系统中最危险故障——电弧光故障的超快速、有选择性的切除。它是对传统继电保护系统的重要补充和加强，在现代中低压配电系统中，尤其是重要厂站（如数据中心、石化、冶金、大型商业建筑等），已成为保障人员和设备安全的关键防线。

智能弧光保护装置

审核编辑 黄宇