弧光保護裝置——應用背景

一、電弧光的巨大危害 程瑜 187 0211 2087

中低壓開關柜是電力系統中分布最廣、操作最頻繁的設備，但由于設計、制造、運行環境惡劣、絕緣老化、小動物侵入或人為操作不當等原因，其故障率遠高于高壓設備。當開關柜發生短路故障時，會產生劇烈的電弧光，其危害是毀滅性的。

二、傳統保護的“時間缺口”

開關柜能夠承受的電弧燃燒時間僅為 100ms。然而，傳統的中低壓母線保護方案，其動作速度卻遠遠落后于這個安全時限，傳統保護要么“來不及”，要么“用不起”，導致中低壓母線長期處于缺乏快速專用保護的狀態。

三、新型電力系統需求

隨著“雙碳”目標的推進，大量分布式能源（如光伏、風電）接入配電網，使得系統故障特征變得復雜。傳統的過流保護可能因新能源的弱饋特性而失效，而弧光判據不受新能源接入影響，成為保障供電安全的關鍵技術之一。

弧光保護的意義：

1、在燃弧初期快速斷開故障點；

2、使得快速恢復供電成為可能；

3、延長一次設備的使用壽命；

4、避免人員傷亡；

5、可以實現中低壓母線保護功能；

6、有效補充中低壓系統母線保護缺陷

安科瑞中低壓弧光保護裝置

ARB系列弧光保護裝置集保護、測量、監視、控制、通訊、故障錄波、事件記錄等多種功能于一體；裝置內部集成了電源模塊、CPU模塊、弧光采集模塊、電流電壓采集模塊、開入開出模塊、通訊模塊、人機接口模塊；軟件配以專門的保護算法，抗干擾性能強，可靠性高，保護實現方式靈活。

一、ARB6集中式母線弧光保護裝置

多組保護動作邏輯，適應復雜的運行方式；

分區域保護，實現選擇性跳閘；

裝置、弧光傳感器及光纖實時自檢；

故障點定位；

弧光動作門檻值和電流、電壓定值可自由整定

二、ARB4饋線式弧光保護裝置

1、適合電纜室、電容補償柜等單柜應用；

2、裝置、弧光傳感器及光纖實時自檢；

3、故障點定位；

4、弧光動作門檻值和電流、電壓定值可自由整定

三、ARB-S弧光傳感器

ARB-S弧光傳感器為無源弧光傳感器，輸出光信號（通過光纖）給ARB弧光保護裝置，與ARB弧光保護裝置配套使用。

1、監測光譜范圍廣；

2、高靈敏度；

3、探測角度廣；

4、全絕緣、不含金屬成分，沒有電氣安全隱患；

5、不需供電、免維護；

6、配套雙股阻燃光纖

安科瑞弧光保護系統

ARB弧光保護裝置支持Modbus、IEC103等主流通信規約,可方便地接入Acrel2000電力監控系統、AcreIEMS企業微電網能效管理平臺。

除了監測進出線各回路斷路器、刀閘等運行狀態及電壓、電流、功率等運行參數,還可依據電弧光故障及弧光保護的特點,實時監測各回路母線室、手車室、電纜室的弧光強度值、弧光傳感器越限狀態及光纖鏈路狀態,實時預警和產生事故告警,并能查看故障發生時的故障錄波、事故追憶等信息。

產品資質

ARB系列弧光保護裝置通過了國家繼電保護及自動化設備質量檢驗檢測中心的檢驗檢測，并且取得了電磁兼容檢驗報告和電氣性能及安全檢驗報告。

典型應用案例

核心應用覆蓋以下場景：

一、電力系統

- 發電廠：主變、母線、發電機及出線保護，避免故障擴大，保障供電連續。

- 變電站：中低壓母線、開關柜間隔、饋線保護，縮小停電范圍，降低設備損毀風險。

- 電網設施：配電網開關站、環網柜等，適配單柜獨立或多柜集中式部署。

二、工業制造

- 石化化工：易燃易爆環境下的高低壓配電室、電動機控制中心，快速切斷故障防火災蔓延。

- 冶金鋼鐵：軋機、高爐等關鍵負荷的供電母線與開關柜，保障生產連續。

- 建材煤炭：高粉塵、高振動環境下的配電系統，提升保護可靠性與抗干擾能力。

三、交通基建

- 軌道交通：地鐵、輕軌的牽引變電所、高低壓配電室，保障行車供電安全。

- 機場樞紐：航站樓、停機坪配電系統，支持雙冗余配置，確保供電穩定。

- 充電站/儲能：充電堆、儲能電站直流側，應對電池短路等引發的弧光風險。

四、公共與商用

- 數據中心：UPS、列頭柜、配電柜，保護IT設備與供電鏈路，避免業務中斷。

- 醫療設施：手術室、ICU等關鍵供電回路，保障生命支持系統供電安全。

- 市政建筑：大型商場、場館、醫院的配電室，提升人員與設備安全。

五、電氣裝置專項

- 中置開關柜：母線室、斷路器室、電纜室，精準定位故障點。

- 母線橋架：母線觸頭、隔離開關、電纜接頭等易故障點，探頭180°扇形覆蓋（半徑0.5m）。

- 箱式變電站：緊湊空間內的弧光監測與快速跳閘，適配分布式光伏配套場景。