开关柜电弧光的危害及解决方案

开关柜电弧光的危害

          开关设备内部间隔发生故障而产生的电弧光会造成开关设备中的压力和温度迅速增加，如不及时切除、将可能造成以下重大危害:

          1、电弧光中心温度(相当于太阳表面温度的2~4倍，约为10000~20000°C)过高导致铜排、铝排熔毁气化;

          2、电缆熔毁，电缆护套着火;

          3、开关设备剧烈振动，使固定元件松脱;

          4、使上一级变压器承受近距离短路冲击，故障电流产生的电动力可能导致变压器绕组变形引起匝间短路;

          5、故障产生的弧光冲击波以300m/s的速度爆发，可摧毁途中的任何物质，若波及站内直流系统导致全站直流失电，将造成无法弥补的重大损失;

          6、燃烧产生的有毒气体被人吸入会产生生命危险;

          7、高温灼伤皮肤，强光刺伤眼睛

          8、爆破音振损伤耳膜，肺脏;

          9、爆炸碎片飞射，造成人员伤亡。

开关柜电弧光监测及防护方案

当低压开关柜发生电弧，可以通过三种不同的设计理念保护操作人员和设备的安全:

          1、改善设备的机械结构，使之能够承受电弧(被动保护)

          2、设备安装限制内部电弧效应的装置(主动保护)

          3、设备安装限流断路器

          这三种方案(可联合使用)已在工业领域得到快速的发展，并为一些主要的低压开关控制柜制造商广泛使用。其中限制内部电弧效应的装置是一种主动保护装置，它含有机电/电子装置，较被动保护装置更为复杂。主动保护即通过安装限制电弧的装置，以防止内部出现故障电弧。

主动保护有以下两种常见的、可行的方法:

          1) 通过压力传感器进行监测

          2) 通过弧光传感器进行监测

第一种方法(采用压力传感器作为电弧光探测单元)

          压力波是装置内出现电弧事故的效应之一，它将在电弧出现后的10-15毫秒后出现，可以安装一些压力传感器用于探测压力峰值。当内部的压力达到设定值时，电弧监测装置发出动作指令，控制开关器件动作。但是要预先确定电弧在柜内产生的过压值并非易事。

第二种方法(采用光纤传感器作为电弧光探测单元)

          弧光监测器的操作逻辑如下:电弧现象会产生强烈的光辐射，因此柜体内出现的弧光可以被弧光传感器探测到。当弧光监控系统探测到故障，会发出动作信号给断路器。这种方法的探测反应时间仅为1毫秒。