CN109004627A - 一种电弧光检测与控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电弧光检测与控制系统，包括弧光检测模块、感光调节模块、电流检测模块、主控制模块、通信模块、远程显示终端、输出切断模块和弧光切除反馈模块；主控制模块分别与弧光检测模块、电流检测模块、通信模块、输出切断模块和弧光切除反馈模块连接，弧光检测模块与感光调节模块连接，输出切断模块与弧光切除反馈模块连接，通信模块与远程显示终端连接。本发明提供的电弧光检测与控制系统，通过对弧光检测和电流过流检测，以确定线路的安全性，一旦出现电弧光或过流，则迅速切断故障线路进行保护，最大程度地降低电弧光造成的设备损坏和人员伤亡，具有操作简单、使用性强、可靠性高以及抗干扰性强的特点。
Description
技术领域
本发明属于弧光保护技术领域,涉及到一种电弧光检测与控制系统。
背景技术
电弧光保护系统可以在开关柜发生弧光故障的时候，保护操作人员不受伤害，并且降低财产损失程度。当出现弧光时候，弧光以300m/s的速度爆发，摧毁途中的任何物质，只要系统中不断电，弧光就会一直存在，要想最大限度的减少弧光的危害，我们需要一种安全、迅速而有效的半导体电弧光保护系统。
目前，在中、低压母线短路故障中，重点设备和人员伤害主要有电弧光引起，然而，我国的大多数中低压母线没有设置快速母线保护，而只是采用了简单的消弧装置和变压器后备保护。这些保护智能化较低，动作速度慢，往往会延长故障切除时间，从而进一步扩大设备损坏程度，甚至会引起“火烧连营”的恶性事故，冲击变压器一次运行，影响整个电网的安全运行，同时，电弧光在切除的过程中，存在抗干扰性差的问题。
电弧光的危害关柜内的发生短路弧光的功率可高达100MW，电弧燃烧所产生的能量与电弧的燃烧时间及短路电流变化值呈指数倍增长，如图1所示，燃烧产生的高温、高压将会逐步摧毁元器件、铜排以及成列的开关柜，高明亮的弧光和有毒气体对人体也有巨大的伤害。
电弧光产生的原因引起开关柜弧光短路故障的原因很多，一般分为以下五类：1)绝缘故障主要是柜中绝缘材料爬距不足，未满足加强绝缘要求，在脏污环境，天气潮湿下发生绝缘故障。另外，由于绝缘材料材质缺陷，运行年限较长的开关柜，在强电磁场作用下绝缘老化，也可能造成绝缘损坏而导致故障；2)载流回路不良由于一些接头截面不够，紧固螺栓松动，手车柜触头接触不良，在大电流流过时引起发热，冒火进而引起相间，相对地击穿等等；3)外来物体的进入如小动物(老鼠等)进入开关柜内部，或维修人员在工作完成后将工具遗留在开关柜内；4)认为操作错误如走错间隔，误操作，未对工作区域进行接地，未对工作区域进行验电等；5)系统方面的原因如系统容量增大，接地方式改变，电缆应用增多，保护及自控装置配置不当，系统谐振过电压等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电弧光检测与控制系统，解决了现有电弧光切除速度慢、抗干扰性差的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种电弧光检测与控制系统，包括弧光检测模块、感光调节模块、电流检测模块、主控制模块、通信模块、远程显示终端、输出切断模块和弧光切除反馈模块；
主控制模块分别与弧光检测模块、电流检测模块、通信模块、输出切断模块和弧光切除反馈模块连接，弧光检测模块与感光调节模块连接，输出切断模块与弧光切除反馈模块连接，通信模块与远程显示终端连接；
弧光检测模块包括弧光传感器和光电转换器，弧光检测模块用于检测孤光信号，并将检测的弧光信号转换成电信号，转换后的电信号发送至主控制模块；
感光调节模块的输出端与弧光检测模块中的弧光传感器的输入端连接，用于调节弧光传感器的感应敏感度；
电流检测模块为电流传感器，用于实时检测线路中的电流大小，并将检测的电流数值发送至主控制模块；
输出切断模块用于接收主控制模块发送的弧光切除信号，对出现电弧光电路进行断路切除；
弧光切除反馈模块与输出切断模块连接，用于检测输出切断模块中继电器的状态，并将输出切断模块的状态反馈至主控制模块；
主控制模块用于接收弧光检测模块发送的弧光信号对应的电信号，接收电流检测模块发送的电流以及弧光切除反馈模块发送的输出切换模块的状态，判断弧光信号对应的电信号是否超过设定的电信号阀值、电流信号是否超过设定的电流数值，一旦弧光信号和电流中至少一个超过设定的参数，则主控制模块发送弧光切除控制指令至输出切断模块，对发生弧光信号的电路或者电流超过设定的阈值的电路进行线路切断，实现电路的有效保护，同时，接收弧光切除反馈模块反馈的输出切断模块的状态，主控制模块将接收的弧光信号对应的电信号、电流以及输出切断模块的状态经通信模块发送至远程显示终端。
进一步地，还包括通信模块和远程显示模块，通信模块分别与主控制模块和远程显示模块连接；
通信模块用于进行主控制模块与远程显示终端间的数据传输；
远程显示模块为液晶显示器，用于实现通信模块发送的线路中的电弧光大小、电流大小以及电弧光切除的状况。
进一步地，所述输出切断模块包括若干输出切断单元，所述输出切断单元包括继电器、光电耦合器，继电器与光电耦合器连接，光电耦合器与主控制模块连接，主控制模块发送控制信号至光电耦合器，光电耦合器输出信号至继电器，使得继电器由闭合状态切换成断开状态。
本发明的有益效果：
本发明提供的电弧光检测与控制系统，通过对弧光检测和电流过流检测，以确定线路的安全性，一旦出现电弧光或过流，则迅速切断故障线路进行保护，提高了电弧光切换的速度，最大程度地降低电弧光造成的设备损坏和人员伤亡，具有操作简单、使用性强、可靠性高以及抗干扰性强的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种电弧光检测与控制系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种电弧光检测与控制系统，包括弧光检测模块、感光调节模块、电流检测模块、主控制模块、通信模块、远程显示终端、输出切断模块和弧光切除反馈模块；
主控制模块分别与弧光检测模块、电流检测模块、通信模块、输出切断模块和弧光切除反馈模块连接，弧光检测模块与感光调节模块连接，输出切断模块与弧光切除反馈模块连接，通信模块与远程显示终端连接；
弧光检测模块包括弧光传感器和光电转换器，弧光检测模块用于检测孤光信号，并将检测的弧光信号转换成电信号，转换后的电信号发送至主控制模块；
感光调节模块的输出端与弧光检测模块中的弧光传感器的输入端连接，用于调节弧光传感器的感应敏感度；
电流检测模块为电流传感器，用于实时检测线路中的电流大小，并将检测的电流数值发送至主控制模块；
通信模块用于进行主控制模块与远程显示终端间的数据传输；
远程显示模块为液晶显示器，用于实现通信模块发送的线路中的电弧光大小、电流大小以及电弧光切除的结果；
输出切断模块用于接收主控制模块发送的弧光切除信号，对出现电弧光电路进行断路切除，以保护线路安全，且输出切断模块包括若干输出切断单元，所述输出切断单元包括继电器、光电耦合器，继电器与光电耦合器连接，光电耦合器与主控制模块连接，主控制模块发送控制信号至光电耦合器，光电耦合器输出信号至继电器，使得继电器由闭合状态切换成断开状态，实现线路的保护。
弧光切除反馈模块与输出切断模块连接，用于检测输出切断模块中继电器的状态，并将输出切断模块的状态反馈至主控制模块；
主控制模块用于接收弧光检测模块发送的弧光信号对应的电信号，接收电流检测模块发送的电流以及弧光切除反馈模块发送的输出切换模块的状态，判断弧光信号对应的电信号是否超过设定的电信号阀值、电流信号是否超过设定的电流数值，一旦弧光信号和电流中至少一个超过设定的参数，则主控制模块发送弧光切除控制指令至输出切断模块，对发生弧光信号的电路或者电流超过设定的阈值的电路进行线路切断，实现电路的有效保护，同时，接收弧光切除反馈模块反馈的输出切断模块的状态，主控制模块将接收的弧光信号对应的电信号、电流以及输出切断模块的状态经通信模块发送至远程显示终端。
本发明提供的电弧光检测与控制系统，通过对弧光检测和电流过流检测，以确定线路的安全性，一旦出现电弧光或过流，则迅速切断故障线路进行保护，提高了电弧光切换的速度，最大程度地降低电弧光造成的设备损坏和人员伤亡，具有操作简单、使用性强、可靠性高以及抗干扰性强的特点。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种电弧光检测与控制系统，其特征在于：包括弧光检测模块、感光调节模块、电流检测模块、主控制模块、通信模块、远程显示终端、输出切断模块和弧光切除反馈模块；
主控制模块分别与弧光检测模块、电流检测模块、通信模块、输出切断模块和弧光切除反馈模块连接，弧光检测模块与感光调节模块连接，输出切断模块与弧光切除反馈模块连接，通信模块与远程显示终端连接；
弧光检测模块包括弧光传感器和光电转换器，弧光检测模块用于检测孤光信号，并将检测的弧光信号转换成电信号，转换后的电信号发送至主控制模块；
感光调节模块的输出端与弧光检测模块中的弧光传感器的输入端连接，用于调节弧光传感器的感应敏感度；
电流检测模块为电流传感器，用于实时检测线路中的电流大小，并将检测的电流数值发送至主控制模块；
输出切断模块用于接收主控制模块发送的弧光切除信号，对出现电弧光电路进行断路切除；
弧光切除反馈模块与输出切断模块连接，用于检测输出切断模块中继电器的状态，并将输出切断模块的状态反馈至主控制模块；
主控制模块用于接收弧光检测模块发送的弧光信号对应的电信号，接收电流检测模块发送的电流以及弧光切除反馈模块发送的输出切换模块的状态，判断弧光信号对应的电信号是否超过设定的电信号阀值、电流信号是否超过设定的电流数值，一旦弧光信号和电流中至少一个超过设定的参数，则主控制模块发送弧光切除控制指令至输出切断模块，对发生弧光信号的电路或者电流超过设定的阈值的电路进行线路切断，实现电路的有效保护，同时，接收弧光切除反馈模块反馈的输出切断模块的状态，主控制模块将接收的弧光信号对应的电信号、电流以及输出切断模块的状态经通信模块发送至远程显示终端。
2.根据权利要求1所述的一种电弧光检测与控制系统，其特征在于：还包括通信模块和远程显示模块，通信模块分别与主控制模块和远程显示模块连接；
通信模块用于进行主控制模块与远程显示终端间的数据传输；
远程显示模块为液晶显示器，用于实现通信模块发送的线路中的电弧光大小、电流大小以及电弧光切除的状况。
3.根据权利要求1所述的一种电弧光检测与控制系统，其特征在于：所述输出切断模块包括若干输出切断单元，所述输出切断单元包括继电器、光电耦合器，继电器与光电耦合器连接，光电耦合器与主控制模块连接，主控制模块发送控制信号至光电耦合器，光电耦合器输出信号至继电器，使得继电器由闭合状态切换成断开状态。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115021222A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-09-06 | 安徽斯凯奇电气科技有限公司 | 一种智能弧光放电保护装置 |
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2018
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| CN115021222A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-09-06 | 安徽斯凯奇电气科技有限公司 | 一种智能弧光放电保护装置 |
| CN115021222B (zh) * | 2022-06-15 | 2023-01-24 | 安徽斯凯奇电气科技有限公司 | 一种智能弧光放电保护装置 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181214 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |