專利名稱：光電式電弧光保護系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光電式電弧光保護系統(tǒng)。適用于電力行業(yè)中、低壓開關柜母 線的弧光故障保護。
背景技術：
據(jù)早期國外統(tǒng)計資料表明，每年每1000臺開關柜就有7臺遭到損壞，故障率0.7%。農(nóng)村配電網(wǎng)的概率更高，達1.2%。據(jù)《高壓開關技術通訊》報道，單是手車柜，我國 電力系統(tǒng)某年就有200多面柜燒毀。由于各國政府的重視和有關指令性文件、規(guī)程規(guī)定，俄 羅斯和歐美等地的中壓開關安裝母線快速保護比率已經(jīng)超過95%。國外著名的開關柜生產(chǎn) 廠家，如 Reyrolle、ABB、Siemens、Schneider、Moeller、Holec 等，其中低壓開關柜均有配套 使用電弧光保護系統(tǒng)。近年來，隨著國內(nèi)電力工業(yè)的高速發(fā)展，中壓開關柜的應用數(shù)量越來越多，由于開 關柜弧光短路故障引發(fā)的中壓母線故障也日益增多；另一方面，用戶對供電的可靠性要求 也越來越高，國內(nèi)一些專家也一直強調裝設專用中低壓母線保護的重要性，用戶也希望可 以提供一種造價較低、原理簡單、適用于3KV 35KV的母線保護，以最大限度減少母線故障 對設備的損害，提高供電可靠性。在這種背景下，電弧光保護系統(tǒng)在我國電力系統(tǒng)中的應用 開始加速發(fā)展。以下為國外的資料介紹的各種燃弧時間下對設備造成的損壞程度35ms 沒有顯著的損壞，一般可以在檢驗絕緣電阻后投入使用。100ms:損壞較小，在開關柜再次投入運行以前需要進行清潔或可能的某些小的修理。500ms:設備損壞很嚴重，在現(xiàn)場的人員也受到嚴重的傷害，必須更換部分設備才 可以再投入運行。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是針對目前國內(nèi)切斷電弧故障的時間較長、故障 破壞范圍較大的情況，提供一種光電式電弧光保護系統(tǒng)，旨在可以在發(fā)生弧光故障的第一 時間內(nèi)切除母線和開關柜內(nèi)部的故障，避免或減輕對開關及上游變壓器設備和人身的損 害，縮短設備修復時間，確保安全生產(chǎn)。本實用新型所采用的技術方案是光電式電弧光保護系統(tǒng)，具有母線，與母線電連 接的開關柜，以及與母線順次連接的斷路器、電流互感器、變壓器和另一個斷路器，其特征 在于所述開關柜內(nèi)分布有弧光傳感器，弧光傳感器通過光纖將檢測到的光信號傳導到主 控單元和弧光單元上的光模塊輸入端，所述電流單元和弧光單元檢測到的信號通過光纖和 差分信號數(shù)據(jù)線傳輸?shù)街骺貑卧?，電流單元的輸入端與電流互感器相連，電源模塊為整個 光電式電弧光保護系統(tǒng)供電。所述光纖采用單芯塑性纖維光纖。[0011]所述弧光傳感器由一個光纖適配器和用于過濾環(huán)境光源的散射過濾器組成。所述電源模塊為12V直流電源模塊。本實用新型的有益效果是本保護系統(tǒng)能夠保證中、低壓開關柜在發(fā)生弧光故障 時快速、有選擇地斷開故障線路，從根本上限制故障電弧的持續(xù)時間，消除短路弧光所造成 的對人員、設備的危害，同時降低了由于故障擴大所造成的重大經(jīng)濟損失。

圖1是本實用新型的電路原理示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本保護系統(tǒng)的外圍器件有母線6，開關柜5與母線電連接，另外與母線 順次連接的還有斷路器4、電流互感器3、變壓器2和另一個斷路器1。本保護系統(tǒng)主要包 括用于管理和控制系統(tǒng)的主控單元10、用于管理和控制電流檢測功能的電流單元12、用 于管理和控制弧光擴展功能的弧光單元13、用于給整個光電式電弧光保護系統(tǒng)供電的電源 模塊11，以及用于傳輸光信號的光纖7和用于檢測弧光強度的弧光傳感器。所述弧光傳感器分布在開關柜5內(nèi)，弧光傳感器由一個光纖適配器和用于過濾環(huán) 境光源的散射過濾器組成?；」鈧鞲衅魍ㄟ^光纖7將檢測到的光信號傳導到主控單元10 和弧光單元13上的光模塊輸入端，所述電流單元12和弧光單元13檢測到的信號通過光纖 和差分信號數(shù)據(jù)線傳輸?shù)街骺貑卧?0，電流單元12的輸入端與電流互感器3相連。電源模 塊11為整個光電式電弧光保護系統(tǒng)供電，電源模塊11采用滿足系統(tǒng)電源要求的12V直流 電源模塊。為保證本保護系統(tǒng)在強電磁干擾條件下的魯棒性和快速性，主控單元10、電流單 元12、弧光單元13之間的保護信號傳輸均采用單芯塑性纖維光纖。單芯塑性纖維光纖易于 安裝和使用，光纖線傳輸抗電磁干擾，不需要特殊保護護套或其他保護設備。光纖可選擇標 準長度或由客戶選擇任意長度。光纖的使用確保了電弧光保護系統(tǒng)最小的響應時間。本保護系統(tǒng)采用弧光檢測和過電流檢測雙判據(jù)原理，其工作原理是通過弧光傳感器檢測中低壓開關柜中的弧光，如果同時電流單元檢測到了過流信號，則被主控單元判 斷為產(chǎn)生了電弧光故障。一旦檢測到電弧光故障，則本保護系統(tǒng)在Ims內(nèi)發(fā)出跳閘指令，達 到保護的目的。本光電式電弧光保護系統(tǒng)可按不同類型接線盒運行方式靈活編程。
權利要求一種光電式電弧光保護系統(tǒng)，具有母線(6)，與母線電連接的開關柜(5)，以及與母線順次連接的斷路器(4)、電流互感器(3)、變壓器(2)和另一個斷路器(1)，其特征在于所述開關柜(5)內(nèi)分布有弧光傳感器，弧光傳感器通過光纖(7)將檢測到的光信號傳導到主控單元(10)和弧光單元(13)上的光模塊輸入端，所述電流單元(12)和弧光單元(13)檢測到的信號通過光纖和差分信號數(shù)據(jù)線傳輸?shù)街骺貑卧?10)，電流單元(12)的輸入端與電流互感器(3)相連，電源模塊(11)為整個光電式電弧光保護系統(tǒng)供電。
2.根據(jù)權利要求1所述的光電式電弧光保護系統(tǒng)，其特征在于所述光纖采用單芯塑 性纖維光纖。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的光電式電弧光保護系統(tǒng)，其特征在于所述弧光傳感器 由一個光纖適配器和用于過濾環(huán)境光源的散射過濾器組成。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的光電式電弧光保護系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊 (11)為12V直流電源模塊。
5.根據(jù)權利要求3所述的光電式電弧光保護系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊(11)為 12V直流電源模塊。
專利摘要本實用新型涉及光電式電弧光保護系統(tǒng)。本實用新型所要解決的技術問題是提供一種光電式電弧光保護系統(tǒng)，在發(fā)生弧光故障的第一時間內(nèi)切除母線和開關柜內(nèi)部的故障，確保安全生產(chǎn)。解決該問題的技術方案是光電式電弧光保護系統(tǒng)，具有母線，與母線電連接的開關柜，以及與母線順次連接的斷路器、電流互感器、變壓器和另一個斷路器，開關柜內(nèi)分布弧光傳感器，弧光傳感器通過光纖將檢測到的光信號傳導到主控單元和弧光單元上的光模塊輸入端，電流單元和弧光單元檢測到的信號通過光纖和差分信號數(shù)據(jù)線傳輸?shù)街骺貑卧?，電流單元的輸入端與電流互感器相連，電源模塊為整個保護系統(tǒng)供電。本實用新型主要用于電力行業(yè)中、低壓開關柜母線的弧光故障保護。
文檔編號H02H7/22GK201590653SQ20092029501
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權日2009年12月25日
發(fā)明者周林 申請人:杭州瑞勝電氣有限公司