CN109038511B - 基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓防护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓防护系统及方法，该系统包括红外测温感应器、弧光紫外感应器、智能防护模块和三个快速接地开关；所述红外测温感应器和弧光紫外感应器设置在高压柜电缆仓内，实现对三相电缆头的温度和弧光信号监测；智能防护模块进行故障相判断，并引入母线电压异常信号，进行温度、弧光与母线电压的综合判断，当判断出电缆仓内发生单相电弧接地故障，则发送合闸指令，合上故障相的接地开关。

Description

基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓防护系统及方法

技术领域

本发明涉及一种基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统及方法。

背景技术

近年来，高压开关柜电缆头故障频发。根据德州电网2013-2017年高压开关柜故障统计数据，由于电缆头制作工艺不良、长期服役老化等绝缘缺陷引发的电缆头故障占高压开关柜故障的65％以上，带来较大的安全风险。一是危及人身安全。电缆头绝缘击穿时，在极短时间内拉弧放电甚至发生爆炸，严重危及运维人员人身安全。二是导致设备损毁。电缆头故障不仅仅是电缆头及接头处损毁，还会造成避雷器、CT等起火，引发柜体变形、熔化，甚至危及相邻间隔，带来较大的财产损失。三是影响供电可靠性。高压开关柜电缆出线是用户的直接供电电源，由于电缆结构的特殊性，发生故障后短时间内难以恢复，直接影响安全可靠供电。

目前，高压开关柜主要配备三段式过电流保护，对于电缆头故障尚无有效监测和防护手段。一是未实现对电缆头弧光放电、温度等综合状态量的监测分析和预警，无法及时发现电缆头薄弱部位；二是在发生电缆头故障时，无有效转移或限制故障的防护手段；三是故障引发火情无有效应对措施，容易导致事故扩大。

综上所述，现有技术中对于无法及时发现电缆头薄弱部位，无法有效转移或限制故障，以及无法及时消除火灾，防止事故扩大的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统及方法，实现对电缆头弧光放电、温度等综合状态量的监测分析和预警，能够及时发现电缆头薄弱部位，在发生电缆头故障时，进行分相快速保护接地，有效限制故障发生，采用辅助消防系统来治理故障引发火情，有效避免事故扩大。

本发明所采用的技术方案是：

本发明的第一目的是提供一种基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统，该系统包括红外测温感应器、弧光紫外感应器、智能防护模块和三个快速接地开关；

所述红外测温感应器和弧光紫外感应器设置在高压柜电缆仓内，用于检测每相电缆头表面的温度信号和电缆仓内弧光放电信号，并传输至智能防护模块；

所述智能防护模块，设置在快速接地柜的保护舱内，用于接收红外测温感应器和弧光紫外感应器发送的每相电缆头表面的温度信号和弧光放电信号，对温度和弧光放电信号进行对比分析，判断故障相，并引入母线电压异常信号，进行温度、弧光放电与母线电压的综合判断；

所述三个快速接地开关安装在快速接地柜内，分别与智能防护模块连接，当智能防护模块判断出电缆仓内发生单相电弧接地故障，则发出合闸指令至故障相的快速接地开关，合上故障相的快速接地开关，将相应母线的故障相金属性接地，从而消除故障点电弧；当智能防护模块判断非接地相发生电弧、超温故障或者电缆头出现多相过温或弧光，则闭锁智能防护模块，禁止启动三个快速接地开关。

进一步的，所述智能防护模块包括弧光和温度触发系统、电压判断系统和控制开出系统，所述弧光和温度触发系统，用于调用基准图谱数据库，对温度和弧光放电信号进行对比分析，判断故障相，将判断结果传输至控制开出系统；所述电压判断系统，用于根据母线电压异常信号判断接地相，并传输至控制开出系统；所述控制开出系统，用于将每相超温信号、弧光放电信号与接地相进行综合判断，若电缆仓内发生单相电弧接地故障，则发出合闸指令至故障相的快速接地开关。

进一步的，还包括线路测保装置，所述线路测保装置，用于接收红外测温感应器发送的超温报警信号和弧光紫外感应器发送的弧光报警信号，进行报警，并将温度信号、弧光放电信号以及报警信号上传至后台监控主机。

进一步的，所述红外测温感应器的数量与电缆头的数量相同，包括红外点测感应器、温度分析触发器和无线发送模块，所述温度分析触发器接收红外点测感应器采集到的每相电缆头表面的温度状态量，并输出至智能防护模块，若温度超出设定的报警阈值，则输出报警信号至线路测保装置，同时还通过无线发送模块将报警信号传输至移动终端。

进一步的，所述弧光紫外感应器的数量与电缆头的数量相同，包括采光器、弧光分析输出单元和无线发送单元，所述弧光分析输出单元通过传输光纤与采光器连接，接收采光器采集到的电缆仓内弧光放电状态量，并输出至智能防护模块，若弧光超出设定的报警阈值，则输出报警信号至线路测保装置，同时还通过无线发送模块将报警信号传输至移动终端。

进一步的，所述辅助消防系统包括依次连接的温度越限延时接点开关、断路器常闭辅助接点、电压继电器和常闭接点灭火装置，当电缆头的温度超过设定的阈值，系统电压正常时，施加开关跳位和长延时信号，延时接点开关闭合，通过延时接点开关、断路器和电压继电器控制灭火装置启动，进行快速灭火。

本发明的第二目的是提供一种基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护方法，该方法包括以下步骤：

测量电缆仓内三相电缆头表面的温度状态量和电缆仓内弧光放电状态量；

基于基准图谱数据库，对每相电缆头表面的温度状态量和电缆仓内弧光放电状态量分别进行对比分析，判断故障相；

引入母线电压异常信号，进行温度、弧光与母线电压综合判断；

若判断为电缆仓内发生单相电弧接地故障时，则控制故障相的快速接地开关合闸，将相应母线的故障相金属性接地，从而消除故障点电弧；

若判断为电缆仓内可能发生或正在发生相间短路故障时，则不启动快速接地开关。

进一步的，所述故障相判断方法为：

调用基准图谱数据库中基准数据，将每相电缆头表面的温度和电缆仓内弧光放电的测量值与基准值相比；

若单相电缆头温度或弧光放电量超过基准值，则判断为该相电缆头发生超温或发生电弧故障，该相为故障相。

进一步的，所述温度、弧光与母线电压综合判断方法为：

根据母线电压异常信号判断接地相，接地相的母线电压欠压，非接地相的母线电压过压；

若单相接地，并且该接地相电缆头同步发生电弧或超温故障，则判断为单相电缆头故障导致的单相接地，电缆仓内发生单相电弧接地故障；

若单相接地，非接地相电缆头发生电弧或超温故障，或者多相电缆头发生电弧或超温故障，则判断为电缆仓可能发生或正在发生相间短路故障。

进一步的，还包括当电缆头温度超限，但系统电压正常时，施加开关跳位和长延时判据，启动灭火装置，快速灭火。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)针对高压开关柜过电流保护对电缆头绝缘故障无法有效预警定位和防护问题，本发明首次提出了基于光热预警和电弧转移的电缆仓智能防护系统，实现对电缆头弧光、温度等综合状态量的监测分析和预警，故障时能够有效转移电弧，避免事故发展扩大，保护人身和设备安全；

(2)本发明首次将红外成像技术与弧光检测技术相结合，将超温亮点与弧光信号综合分析，及时向后台监控主机上传报警信号，实现电缆头运行状态智能监测；利用温度、弧光和母线电压进行逻辑分析，准确判断电缆头故障位置、故障相别和故障类型，采取针对性防护措施；

(3)本发明首次运用分相快速接地开关转移电弧电流技术，在精准选相和故障类型判断的基础上，通过快速合上快速接地开关将故障相金属性接地，能够有效避免高压柜电缆绝缘击穿、相间短路及故障扩大，最大程度地保护人身设备安全，填补了行业内高压柜电缆故障防护技术领域的空白。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统整体架构图；

图2是基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统示意图；

图3是红外测温感应器结构示意图；

图4是弧光紫外感应器结构示意图；

图5是无线发信触发原理图；

图6是电气量判别接地相逻辑图；

图7(a)是A相故障逻辑判断原理图；

图7(b)是B相故障逻辑判断原理图；

图7(c)是C相故障逻辑判断原理图；

图8是辅助消防系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在无法及时发现电缆头薄弱部位，无法有效转移或限制故障，以及无法及时消除火灾，防止事故扩大的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统及方法。

实施例1：

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-2所示，提供了一种基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统，该系统包括三个红外测温感应器、三个弧光紫外感应器、智能防护模块、三个快速接地开关和线路测保装置。

所述三个红外测温感应器设置在高压柜电缆仓内，用于检测A相电缆头、B相电缆头和C相电缆头表面的红外温度信号，并传输至智能防护模块；当A相电缆头、B相电缆头或C相电缆头表面的红外温度信号超过设定的阈值时，则发送报警信号至线路测保装置，进行报警。

如图3所示，所述红外测温感应器包括红外点测感应器、温度分析触发器和无线发送模块，所述红外点测感应器，用于采集电缆头表面的温度状态量，并传输至温度分析触发器；所述温度分析触发器与红外点测感应器连接，接收红外点测感应器采集到的每相电缆头表面的温度状态量，并输出至智能防护模块，若温度超出设定的报警阈值，则输出报警信号至线路测保装置，同时还通过无线发送模块将报警信号传输至运维人员的移动终端，确保运维人员及时进行现场检查或处理，把事故消除在萌芽状态。

所述三个弧光紫外感应器设置在高压柜电缆仓内，用于检测电缆仓内A相电缆头、B相电缆头和C相电缆头的弧光放电信号，并分别传输至智能防护模块，当电缆仓内弧光放电信号超过设定的阈值时，则发送报警信号至线路测保装置，进行报警。

如图4所示，所述弧光紫外感应器包括采光器、弧光分析输出单元和无线发送模块，所述弧光分析输出单元通过传输光纤与采光器连接，接收采光器采集到的电缆仓内弧光放电状态量，并输出至智能防护模块；设置报警阈值，若弧光超出设定的报警阈值，则输出报警信号至线路测保装置，进行包括，同时还通过无线发送模块将报警信号传输至运维人员的移动终端，确保运维人员及时进行现场检查或处理，把事故消除在萌芽状态，如图5所示。

本发明采用红外与弧光紫外检测相结合技术，实现对三相电缆头全方位在线监测。所述红外测温感应器、弧光紫外感应器均安装在开关柜电缆仓后柜门上，温度信号、弧光信号分别通过二次线、光纤传输到保护仓内智能防护模块。每个开关柜电缆仓内安装三个红外测温感应器、三个弧光紫外感应器及一套辅助消防灭火系统。

所述智能防护模块的输入端与若干个红外测温感应器、若干个弧光紫外感应器，输出端与三个快速接地开关连接，用于接收各个线路间隔电缆仓三相红外测温感应器发送的电缆头的红外温度信号以及三相弧光紫外感应器发送的电缆仓内紫外弧光发电信号，并对接收到的数据进行智能分析，实现故障精准选相。

在每段母线分别新增一面快速接地开关柜，在快速接地开关柜的保护仓内集成智能防护模块、测控装置，所述测控装置包括信号采集单元、信号处理单元及信号上送单元，能够检测所有开关柜电缆仓每相超温、弧光发电信号；所述智能防护模块包括弧光和温度触发系统、电压判别系统及控制开出系统，所述弧光和温度触发系统，用于设置超温亮点、横向温升及弧光强弱报警阀值，调用存储的基准图谱数据库，按照三相横向比对、单相纵向比较的原则，将基准图谱数据库中数据与检测数据进行对比，精准提取A相电缆头、B相电缆头、C相电缆头的超温亮点与紫外弧光信号，判断故障相，将判断结果传输至控制开出系统；所述电压判断系统，用于通过母线电压判断接地相，并传输至控制开出系统；所述控制开出系统，用于将每相超温信号、弧光放电信号与母线电压异常信号进行综合判断，若电缆仓内发生单相电弧接地故障，则发出合闸指令至故障相的快速接地开关。

具体地，所述智能防护模块实现两个功能，第一是：利用两比值干扰测试算法，调用存储的图谱数据库，实时对比分析弧光、温度监测信号，在确定故障间隔的同时，精准判断故障相；第二是通过母线电压判断接地相，电气量判别接地相的逻辑如图6所示，引入母线电压异常信号作为辅助判据，进行温度、弧光与母线电压综合判断，如图7(a)、图7(b)和图7(c)所示，若通过电压判断系统单相接地，该接地相同步发生电弧或超温故障，判断为电缆头故障导致的单相接地，则故障相的快速接地开关发送合闸指令；若非接地相发生电弧或超温故障，说明可能发生或正在发生相间短路故障，则闭锁智能防护模块，禁止启动快速接地开关。

由于电缆头发生电弧故障时，光热效应迅速发展，造成的损害随时间增长爆炸式增长，起弧100ms，能引起电缆燃烧，起弧180ms，能引起铜排燃烧，起弧220ms，能引起钢材燃烧，达到300ms时，因电弧能量剧增，使开关柜压力骤增，有可能造成开关柜燃烧甚至爆炸的危险。

因此，本发明在分相快速接地柜内放置三个分相快速接地开关，该快速接地开关母线侧静触头与母线直接相连，出线侧静触头直接连到电缆仓内接地铜排上。所述快速接地开关，用于接收智能防护模块发出合闸指令，50ms内合上故障相的快速接地开关，将相应母线的故障相金属性接地，从而消除故障点电弧。

本发明通过三个快速接地开关实现分相快速保护接地，有效限制故障发生。本发明首次提出用分相快速接地开关消除故障点电弧。若判断出电缆仓内发生单相电弧接地故障，则通过智能防护模块发出合闸指令，50ms内合上故障相的快速接地开关，将相应母线的故障相金属性接地，从而消除故障点电弧。若智能防护模块判断非接地相发生电弧或超温故障，或者电缆头出现多相过温或弧光，则闭锁智能防护模块，禁止启动分相快速接地开关。

所述线路测保装置，被配置为接收每相电缆头超温报警信号和电缆仓内弧光报警信号，进行报警。

本发明实施例提出的基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统还包括设置在电缆仓内的辅助消防系统。

如图8所示，所述辅助消防系统包括依次连接的延时接点、断路器QF常闭辅助接点、电压继电器和灭火装置，当电缆头的温度超限，系统电压正常时，施加开关跳位和长延时信号，在电压继电器控制灭火装置启动，进行快速灭火。

本发明提出的辅助消防系统，当温度超限，但系统电压正常时，加开关跳位和长延时判据，通过延时接点、断路器QF常闭辅助接点、电压继电器控制灭火装置能迅速自启动，快速灭火。这样可躲开重合闸后加速时间，确保灭火装置启动时，故障间隔已脱离系统。

本发明针对高压开关柜过电流保护对电缆头绝缘故障无法有效预警定位和防护问题，基于电缆仓电缆故障时温度变化、弧光、过电压等物理特性，首次提出了基于光热预警和电弧转移的电缆仓智能防护系统，通过整合检测装置、防护模块及快速接地开关，利用弧光紫外检测、红外温度检测及母线电压判别，能够在10ms内判断故障相，智能防护模块判断出故障相后，能够在15ms内开始驱动安装在开关三相主母线上的分相快速接地开关，形成单相金属性接地，将故障点的弧光电流转移到快速接地开关上，使电弧熄灭，整套系统实现50ms内熄灭故障接地电弧，最大程度降低电缆损害，保护人身、设备安全。另外，电缆仓内设置辅助消防系统，当温度超限，但系统电压正常时，加开关跳位和长延时(可靠躲开重合闸后加速时间)判据，灭火装置能迅速自启动，快速灭火。

本发明首次将红外成像技术与弧光检测技术相结合，将超温亮点与弧光信号综合分析，及时向后台监控主机上传报警信号，实现电缆头运行状态智能监测；利用温度、弧光和母线电压进行逻辑分析，准确判断电缆头故障位置、故障相别和故障类型，采取针对性防护措施。

本发明首次运用分相快速接地开关转移电弧电流技术，在精准选相和故障类型判断的基础上，通过快速合上快速接地开关将故障相金属性接地，能够有效避免高压柜电缆绝缘击穿、相间短路及故障扩大，最大程度地保护人身设备安全，填补了行业内高压柜电缆故障防护技术领域的空白。

实施例2：

本发明的另一种典型实施方式，提供了一种基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护方法，该方法包括以下步骤：

步骤101：采用红外测温感应器和弧光紫外感应器测量电缆仓内A相电缆头、B相电缆头、C相电缆头的温度状态量和弧光状态量。

步骤102：智能防护模块基于基准图谱数据库，对三相电缆头的温度和弧光信号进行对比分析，判断故障相。

所述故障相判断方法为：

智能防护模块调用基准图谱数据库中基准值，将A相电缆头、B相电缆头、C相电缆头的的弧光和温度测量值与基准值相比；

若A相电缆头的温度或弧光测量值超过基准值，则判断A相电缆头发生超温或发生电弧故障，A相为故障相；

若B相电缆头的温度或弧光测量值超过基准值，则判断B相电缆头发生超温或发生电弧故障，B相为故障相；

若C相电缆头的温度或弧光测量值超过基准值，则判断C相电缆头发生超温或发生电弧故障，C相为故障相。

步骤103：智能防护模块引入母线电压异常信号，进行温度、弧光与母线电压综合判断。

具体地，如图6和图7(a)、7(b)和7(c)所示，综合判断方法为：

若A相母线电压欠压，B相母线电压过压，并且C相母线电压过压，则电压判断系统判断为A相接地；

若A相接地，并且A相电缆头同步发生电弧或超温故障，则判断为A相电缆头故障导致的A相接地，电缆仓内发生A相电弧接地故障，向快速接地开关发送A相合闸指令；

若A相接地，B相或C相电缆头发生电弧或超温故障，则判断为电缆仓可能发生或正在发生相间短路故障，闭锁各相合闸。

若B相母线电压欠压，A相母线电压过压，并且C相母线电压过压，则电压判断系统判断为B相接地；

若B相接地，并且B相电缆头同步发生电弧或超温故障，则判断为B相电缆头故障导致的B相接地，电缆仓内发生B相电弧接地故障，向快速接地开关发送A相合闸指令；

若B相接地，A相或C相电缆头发生电弧或超温故障，则判断为电缆仓可能发生或正在发生相间短路故障，闭锁各相合闸。

若C相母线电压欠压，A相母线电压过压，并且B相母线电压过压，则电压判断系统判断为C相接地；

若C相接地，并且C相电缆头同步发生电弧或超温故障，则判断为C相电缆头故障导致的C相接地，电缆仓内发生C相电弧接地故障，向快速接地开关发送A相合闸指令；

若C相接地，A相或B相电缆头发生电弧或超温故障，则判断为电缆仓可能发生或正在发生相间短路故障，闭锁各相合闸。

步骤104：分相快速保护接地，有效限制故障发生。

若智能防护模块判断为电缆仓内发生A相电弧接地故障时，则发送A相合闸指令，50ms内合上A相的快速接地开关，将相应母线的故障相金属性接地，从而消除故障点电弧；

若智能防护模块判断为电缆仓内发生B相电弧接地故障时，则发送B相合闸指令，50ms内合上B相的快速接地开关，将相应母线的故障相金属性接地，从而消除故障点电弧；

若智能防护模块判断为电缆仓内发生C相电弧接地故障时，则发送C相合闸指令，50ms内合上C相的快速接地开关，将相应母线的故障相金属性接地，从而消除故障点电弧；

若智能防护模块判断为电缆仓内可能发生或正在发生相间短路故障时，则闭锁智能防护模块，禁止启动分相快速开关。

本发明实施例提出的基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护方法还包括线路测保装置判断三相电缆头的温度和弧光信号是否超过设定的阈值，若超过设定阈值，则进行报警的步骤。

本发明实施例提出的基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护方法还包括给电缆仓配备辅助消防的步骤。

具体地，当电缆头温度超限，但系统电压正常时，施加开关跳位和长延时判据，启动灭火装置，快速灭火。

本发明实施例提出的基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护方法，实现对电缆头弧光放电、温度等综合状态量的监测分析和预警，能够及时发现电缆头薄弱部位，在发生电缆头故障时，进行分相快速保护接地，有效限制故障发生，采用辅助消防系统来治理故障引发火情，有效避免事故扩大。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统，其特征是，包括红外测温感应器、弧光紫外感应器、智能防护模块和三个快速接地开关；

所述红外测温感应器和弧光紫外感应器设置在高压柜电缆仓内，用于检测每相电缆头表面的温度信号和电缆仓内弧光放电信号，并传输至智能防护模块；

所述智能防护模块，设置在快速接地柜的保护舱内，用于接收红外测温感应器和弧光紫外感应器发送的每相电缆头表面的温度信号和弧光放电信号，对温度和弧光放电信号进行对比分析，判断故障相，并引入母线电压异常信号，进行温度、弧光放电与母线电压的综合判断；

所述三个快速接地开关安装在快速接地柜内，分别与智能防护模块连接，当智能防护模块判断出电缆仓内发生单相电弧接地故障，则发出合闸指令至故障相的快速接地开关，合上故障相的快速接地开关，将相应母线的故障相金属性接地，从而消除故障点电弧；当智能防护模块判断非接地相发生电弧、超温故障或者电缆头出现多相过温或弧光，则闭锁智能防护模块，禁止启动三个快速接地开关。

2.根据权利要求1所述的基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统，其特征是，所述智能防护模块包括弧光和温度触发系统、电压判断系统和控制开出系统，所述弧光和温度触发系统，用于调用基准图谱数据库，对温度和弧光放电信号进行对比分析，判断故障相，将判断结果传输至控制开出系统；所述电压判断系统，用于根据母线电压异常信号判断接地相，并传输至控制开出系统；所述控制开出系统，用于将每相超温信号、弧光放电信号与接地相进行综合判断，若电缆仓内发生单相电弧接地故障，则发出合闸指令至故障相的快速接地开关。

3.根据权利要求1所述的基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统，其特征是，还包括线路测保装置，所述线路测保装置，用于接收红外测温感应器发送的超温报警信号和弧光紫外感应器发送的弧光报警信号，进行报警，并将温度信号、弧光放电信号以及报警信号上传至后台监控主机。

4.根据权利要求1所述的基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统，其特征是，所述红外测温感应器包括红外点测感应器、温度分析触发器和无线发送模块，所述温度分析触发器接收红外点测感应器采集到的每相电缆头表面的温度状态量，并输出至智能防护模块，若温度超出设定的报警阈值，则输出报警信号至线路测保装置，同时还通过无线发送模块将报警信号传输至移动终端。

5.根据权利要求1所述的基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统，其特征是，所述弧光紫外感应器包括采光器、弧光分析输出单元和无线发送单元，所述弧光分析输出单元通过传输光纤与采光器连接，接收采光器采集到的电缆仓内弧光放电状态量，并输出至智能防护模块，若弧光超出设定的报警阈值，则输出报警信号至线路测保装置，同时还通过无线发送模块将报警信号传输至移动终端。

6.根据权利要求1所述的基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统，其特征是，还包括设置在高压柜电缆仓内的辅助消防系统，所述辅助消防系统包括依次连接的温度越限延时接点开关、断路器常闭辅助接点、电压继电器和常闭接点灭火装置，当电缆头的温度超过设定的阈值，系统电压正常时，施加开关跳位和长延时信号，延时接点开关闭合，通过延时接点开关、断路器和电压继电器控制灭火装置启动，进行快速灭火。

7.如权利要求1-6中任一项所述的基于光热预警和电弧转移的高压柜电缆仓智能防护系统的防护方法，其特征是，包括以下步骤：

测量电缆仓内三相电缆头表面的温度状态量和电缆仓内弧光放电状态量；

基于基准图谱数据库，对每相电缆头表面的温度状态量和电缆仓内弧光放电状态量分别进行对比分析，判断故障相；

引入母线电压异常信号，进行温度、弧光与母线电压综合判断；

若判断为电缆仓内发生单相电弧接地故障时，则控制故障相的快速接地开关合闸，将相应母线的故障相金属性接地，从而消除故障点电弧；

若判断为电缆仓内可能发生或正在发生相间短路故障时，则不启动快速接地开关。

8.根据权利要求7所述的防护方法，其特征是，所述故障相判断方法为：

调用基准图谱数据库中基准数据，将每相电缆头表面的温度和电缆仓内弧光放电的测量值与基准值相比；

若单相电缆头温度或弧光放电量超过基准值，则判断为该相电缆头发生超温或发生电弧故障，该相为故障相。

9.根据权利要求7所述的防护方法，其特征是，所述温度、弧光与母线电压综合判断方法为：

根据母线电压异常信号判断接地相，接地相的母线电压欠压，非接地相的母线电压过压；

若单相接地，并且该接地相电缆头同步发生电弧或超温故障，则判断为单相电缆头故障导致的单相接地，电缆仓内发生单相电弧接地故障；

若单相接地，非接地相电缆头发生电弧或超温故障，或者多相电缆头发生电弧或超温故障，则判断为电缆仓可能发生或正在发生相间短路故障。

10.根据权利要求7所述的防护方法，其特征是，还包括当电缆头温度超限，但系统电压正常时，施加开关跳位和长延时判据，启动灭火装置，快速灭火。

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