弧光保护在中低压电力系统中的重要性

【摘要】： 中低压电力系统由于无母线保护、出线多，操作频繁、三相导体线间距离和与大地的距离比较近、易受小动物危害、设备制造质量比高压设备差，使其弧光事故的易发性大大高于高压。基于此，本文首先阐述弧光产生的原因及危害，然后介绍弧光保护装置的国家标准，结尾介绍弧光保护的原理及装置组成。

【关键词】：中低压电力系统；母线保护；弧光保护

一、 前言

近年来，中低压电力系统弧光故障事故频发，不仅影响供电系统平稳运行，还会造成严重的人身伤害和财产损失，甚至会蔓延到周边环境，导致一系列次生灾害发生。故有必要在中低压电力系统中配置弧光保护装置。

二、 弧光产生的原因及危害

1、中低压电力系统在运行中发生的弧光故障事故，多是受到环境条件的影响，绝缘材料受潮、设备表面产生凝露和附着污秽，从而使设备绝缘水平下降引发事故。

弧光产生的技术原因

l 设备故障和带电设备的误操作

l 设备正常检修后，工具遗漏在开关设备内

l 错误的接线和母线连接

l 绝缘老化和机械磨损、过电压

l 小动物、灰尘、温度、湿度、腐蚀等环境因素

l 容性接地电流扩大

人为误操作往往也会造成弧光故障事故。

弧光产生的人为原因

l 误入带电间隔

l 隔离开关误操作

l 忘记在工作区接地

l 忘记测量工作区内的高压

2、弧光故障事故的巨大破环性

l 电弧温度高达10000摄氏度，相当于太阳表面温度的2倍，过热将导致母排、电缆熔毁、气化，电缆包覆层着火

l 过热将导致压力上升，使开关设备爆炸

l 开关设备强烈振动，使固定元件松落

l 高温灼烧皮肤，强光刺伤眼睛

l 产生大量的有害气体，伤害呼吸系统

l 爆破音震损耳膜、内脏

l 碎片飞射，造成身体伤害，甚至死亡

弧光故障事故的危害程度取决于弧光电流及切除时间，电弧产生的能量与I ²t成指数规律快速上升。当总切除时间大于100ms，将会对设备造成不同程度的损害，故总切除时间越短越好。

三、 弧光保护的相关标准

l NB/T 42076-2016 弧光保护装置选用导则

此条说明了弧光保护装置的选用条件。

l GB/T 14598.302-2016 弧光保护装置技术要求

  此条说明了弧光保护的动作条件。

l DL/T 1504-2016 弧光保护装置通用技术条件

  此条说明了弧光保护的配置原则。

四、 ARB5系列弧光保护的原理及系统组成

弧光保护装置通过弧光+电流突变量双重判据或弧光单判据启动保护，其动作时间为

弧光单判据动作时间≤7ms；

弧光+电流双判据时间≤20ms。

    ARB5系列弧光保护装置由ARB5-M主控单元、ARB5-E扩展单元、ARB5-S弧光探头、弧光光纤以及尾纤等配件构成。

五、结束语 

弧光保护的原理简便、结构简单、动作迅速可靠，改进了传统母线保护的概念，在预防弧光故障事故方面具有重要意义，并能减少设备损害及人员伤亡，确保中低压开关柜的安全与可靠运行。

参考文献

[1] 安科瑞企业微电网设计与应用手册

[2]. NB/T 42076-2016 弧光保护装置选用导则

[3]. GB/T 14598.302-2016 弧光保护装置技术要求 

[4]. DL/T 1504-2016 弧光保护装置通用技术条件