CN206533120U - 开关柜弧光保护系统及馈线柜弧光保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种开关柜弧光保护系统及馈线柜弧光保护系统，其包括：至少一个弧光传感器、至少一个电流信号检测器、主控单元、至少一个断路器、报警器和故障信息记录装置；弧光传感器设于开关柜的母线室内或馈线柜的电器元件的连接处；电流信号检测器与开关柜的母线或馈线柜的连接处相连；主控单元设于开关柜或馈线柜的控制门板上，接收弧光传感器传输来的弧光信号和电流信号检测器传输来的电流信号；断路器与开关柜的母线或馈线柜的连接处相连；报警器与主控单元通信连接；故障信息记录装置与主控单元通信连接。本实用新型的弧光保护系统采用了弧光和电流的双重判据，因此，其可以有效地保证动作的准确性，从而使得其保护原理简单、合理。

Description

开关柜弧光保护系统及馈线柜弧光保护系统

技术领域

本实用新型涉及配电安全技术领域，特别涉及一种开关柜弧光保护系统及馈线柜弧光保护系统。

背景技术

在中、低压母线短路故障中，重点设备和人员的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的时间，从而进一步扩大设备的损坏程度，延长故障修复时间，甚至会引起“火烧连营”的恶性事故，冲击变压器一次运行，从而影响整个电网的安全运行。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型中披露了一种开关柜弧光保护系统及馈线柜弧光保护系统，本实用新型的技术方案是这样实施的：

一种开关柜弧光保护系统，其包括：至少一个弧光传感器，设于开关柜的母线室内，检测母线室内的弧光信号；至少一个电流信号检测器，与母线室内的每一条母线一一对应相连，检测相对应的母线的电流信号；主控单元，设于开关柜的控制门板上，接收弧光传感器传输来的弧光信号和电流信号检测器传输来的电流信号；当判断出弧光信号达到弧光故障信号并且电流信号等于电流故障信号时发出跳闸信号；当判断出弧光信号达到弧光故障信号或者电流信号达到电流故障信号时发出报警信号；至少一个断路器，与主控单元通信连接并且与母线一一对应相连，当接收到跳闸信号时断开母线连接；还有报警器，与主控单元通信连接，当接收到报警信号时发出报警指令。

优选地，该开关柜弧光保护系统包括：故障信息记录装置，其与主控单元通信连接，存储弧光信号、每个弧光信号与相应弧光传感器的对应关系、电流信号、每个电流信号与电流信号检测器的对应关系。

优选地，主控单元的高度为211‐240mm，主控单元的宽度为137‐150mm。

优选地，弧光传感器连接弧光采集单元。

优选地，弧光采集单元内至少安装2个弧光探头，弧光探头由耐高温和阻燃的材料制成。

一种馈线柜弧光保护系统，其包括：至少一个弧光传感器，设于馈线柜的电器元件的连接处，检测连接处的弧光信号；至少一个电流信号检测器，与连接处一一对应相连，检测相对应的连接处的电流信号；主控单元，设于馈线柜的控制门板上，接收弧光传感器传输来的弧光信号和电流信号检测器传输来的电流信号；当判断出弧光信号达到弧光故障信号并且电流信号等于电流故障信号时发出跳闸信号；当判断出弧光信号达到弧光故障信号或者电流信号达到电流故障信号时发出报警信号；至少一个断路器，与主控单元通信连接并且与连接处一一对应相连，当接收到跳闸信号时断开电器元件之间的连接；还有报警器，与主控单元通信连接，当接收到报警信号时发出报警指令。

优选地，该馈线柜弧光保护系统包括：故障信息记录装置，其与主控单元通信连接，存储弧光信号、每个弧光信号与相应弧光传感器的对应关系、电流信号、每个电流信号与电流信号检测器的对应关系。

优选地，主控单元的高度为211‐240mm，主控单元的宽度为137‐150mm。

优选地，弧光传感器连接弧光采集单元。

优选地，弧光采集单元内至少安装2个弧光探头，弧光探头由耐高温和阻燃的材料制成。

实施本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的弧光保护系统根据弧光产生时的特点，为了消除误判，其采用了弧光和电流的双重判据，因此，其可以有效地保证动作的准确性，从而使得其保护原理简单、合理。

2、本实用新型的弧光保护系统适应了现场的应用需求，减少故障影响面，其包括开关柜弧光保护系统和馈线柜弧光保护系统，其中，馈线柜弧光保护系统的应用可以最大限度地减少由于弧光故障引起的停电范围。

3、本实用新型的弧光保护系统采用无源弧光传感器，用光纤连接，其电气隔离性能好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的开关柜弧光保护系统及馈线柜弧光保护系统的原理示意图。

图2为本实用新型的开关柜弧光保护系统及馈线柜弧光保护系统中开关柜弧光保护系统的结构示意图。

图3为本实用新型的开关柜弧光保护系统及馈线柜弧光保护系统中馈线柜弧光保护系统的结构示意图。

图4为本实用新型的开关柜弧光保护系统及馈线柜弧光保护系统的显示面板示意图。

图5为本实用新型的开关柜弧光保护系统及馈线柜弧光保护系统中主控单元的尺寸示意图。

附图标记：

断路器1、电流信号检测器2、主控单元的宽度a、主控单元的高度b。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，其工作原理为：当弧光传感器检测到弧光信号时，将以数据和光纤的形式传输至弧光采集单元(图中未标出)，同时电流信号检测器2将以接收到的电流信号一起传输至主控单元进行综合分析、处理(即逻辑判断)，当判断出弧光信号达到弧光故障信号并且电流信号等于电流故障信号时发出跳闸信号，此时断路器1断开连接，发出跳闸指令以切除故障，从而整个回路呈断开状态；当判断出弧光信号达到弧光故障信号或者电流信号达到电流故障信号时发出报警指令，此时报警器立即工作，发出滴滴的鸣叫声音，上述信息状态都将在故障信记录装置内显示，有助于操作人员迅速查找到故障原因，及时检修和排除故障，便于后续维护和使用。

在一种具体实施方式中，如图1、图2和图4所示，一种开关柜弧光保护系统，其包括：至少一个弧光传感器、至少一个电流信号检测器2、主控单元、至少一个断路器1和报警器，主控单元除了具有弧光保护功能外，还具有过流保护、接地保护和断路器1失灵等辅助保护，这些保护功能也是弧光保护的合理配置和有效补充。该开关柜弧光保护系统为了消除误判，采用了弧光和电流的双重判据，其中，弧光传感器设于开关柜的母线室内，检测母线室内的弧光信号；电流信号检测器2与母线室内的每一条母线一一对应相连，检测相对应的母线的电流信号；主控单元设于开关柜的控制门板上，接收弧光传感器传输来的弧光信号和电流信号检测器传输来的电流信号；当判断出弧光信号达到弧光故障信号并且电流信号等于电流故障信号时发出跳闸信号；当判断出弧光信号达到弧光故障信号或者电流信号达到电流故障信号时发出报警信号；断路器1与主控单元通信连接并且与母线一一对应相连，当接收到跳闸信号时断开母线连接；还有报警器与主控单元通信连接，当接收到报警信号时发出报警指令。

在本实用新型的一种优选实施例中，该开关柜弧光保护系统还包括：故障信息记录装置，其在故障现象出现后，可以准确记录具体哪个弧光探头检测到了故障弧光，且可以详细记录动作时刻的三相电流值及动作时刻的故障弧光光强，从而有助于操作人员迅速查找到故障原因；其与主控单元通信连接，存储弧光信号、每个弧光信号与相应弧光传感器的对应关系、电流信号、每个电流信号与电流信号检测器的对应关系。

在本实用新型的一种优选实施例中，如图5所示，主控单元的高度b为211‐240mm，优选为211mm；主控单元的宽度a为137‐150mm，优选为137mm，其根据需要还可以为其它合理数值，在此不作特别限制。

在本实用新型的一种优选实施例中，弧光传感器连接弧光采集单元，其与主控单元配合使用，主要用于采集弧光信号，并将判断后的结果通过光信号传递给主控单元。

在本实用新型的一种优选实施例中，弧光采集单元内至少安装2个弧光探头，优选安装8 个弧光探头，其根据系统的大小可以任意增减弧光采集单元的数量，选择的原则是保证该弧光采集单元的相关光纤用量尽可能少，其中，弧光探头由耐高温和阻燃的材料制成，具有超强的电气隔离效果，完全满足EMC的标准，从而保证了弧光保护系统的整体稳定性和动作的可靠性。

在一种具体实施方式中，如图1、图3和图4所示，一种馈线柜弧光保护系统，其包括：至少一个弧光传感器、至少一个电流信号检测器2、主控单元、至少一个断路器1和报警器，主控单元除了具有弧光保护功能外，还具有过流保护、接地保护和断路器失灵等辅助保护，这些保护功能也是弧光保护的合理配置和有效补充。该馈线柜弧光保护系统为了消除误判，采用了弧光和电流的双重判据，其中，弧光传感器设于馈线柜的电器元件的连接处，检测连接处的弧光信号；电流信号检测器2与连接处一一对应相连，检测相对应的连接处的电流信号；主控单元设于馈线柜的控制门板上，接收弧光传感器传输来的弧光信号和电流信号检测器传输来的电流信号；当判断出弧光信号达到弧光故障信号并且电流信号等于电流故障信号时发出跳闸信号；当判断出弧光信号达到弧光故障信号或者电流信号达到电流故障信号时发出报警信号；断路器1与主控单元通信连接并且与连接处一一对应相连，当接收到跳闸信号时断开电器元件之间的连接；还有报警器与主控单元通信连接，当接收到报警信号时发出报警指令。

在本实用新型的一种优选实施例中，该馈线柜弧光保护系统还包括：故障信息记录装置，其在故障现象出现后，可以准确记录具体哪个弧光探头检测到了故障弧光，且可以详细记录动作时刻的三相电流值及动作时刻的故障弧光光强，从而有助于操作人员迅速查找到故障原因；其与主控单元通信连接，存储弧光信号、每个弧光信号与相应弧光传感器的对应关系、电流信号、每个电流信号与电流信号检测器的对应关系。

在本实用新型的一种优选实施例中，如图5所示，主控单元的高度b为211‐240mm，优选为211mm；主控单元的宽度a为137‐150mm，优选为137mm，其根据需要还可以为其它合理数值，在此不作特别限制。

在本实用新型的一种优选实施例中，弧光传感器连接弧光采集单元，其与主控单元配合使用，主要用于采集弧光信号，并将判断后的结果通过光信号传递给主控单元。

在本实用新型的一种优选实施例中，弧光采集单元内至少安装2个弧光探头，优选安装8 个弧光探头，其根据系统的大小可以任意增减弧光采集单元的数量，选择的原则是保证该弧光采集单元的相关光纤用量尽可能少，其中，弧光探头由耐高温和阻燃的材料制成，具有超强的电气隔离效果，完全满足EMC的标准，从而保证了弧光保护系统的整体稳定性和动作的可靠性。

需要指出的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关柜弧光保护系统，其特征在于：其包括：

至少一个弧光传感器，设于开关柜的母线室内，检测所述母线室内的弧光信号；

至少一个电流信号检测器，与所述母线室内的每一条母线一一对应相连，检测相对应的母线的电流信号；

主控单元，设于所述开关柜的控制门板上，接收所述弧光传感器传输来的弧光信号和所述电流信号检测器传输来的电流信号；当判断出所述弧光信号达到弧光故障信号并且电流信号等于电流故障信号时发出跳闸信号；当判断出所述弧光信号达到弧光故障信号或者电流信号达到电流故障信号时发出报警信号；

至少一个断路器，与所述主控单元通信连接并且与所述母线一一对应相连，当接收到所述跳闸信号时断开母线连接；

报警器，与所述主控单元通信连接，当接收到所述报警信号时发出报警指令。

2.根据权利要求1所述的开关柜弧光保护系统，其特征在于：所述开关柜弧光保护系统包括：故障信息记录装置，其与所述主控单元通信连接，存储所述弧光信号、每个弧光信号与相应弧光传感器的对应关系、所述电流信号、每个电流信号与所述电流信号检测器的对应关系。

3.根据权利要求1所述的开关柜弧光保护系统，其特征在于：所述主控单元的高度为211‐240mm，主控单元的宽度为137‐150mm。

4.根据权利要求1所述的开关柜弧光保护系统，其特征在于：所述弧光传感器连接弧光采集单元。

5.根据权利要求4所述的开关柜弧光保护系统，其特征在于：所述弧光采集单元内至少安装2个弧光探头，所述弧光探头由耐高温和阻燃的材料制成。

6.一种馈线柜弧光保护系统，其特征在于：其包括：

至少一个弧光传感器，设于馈线柜的电器元件的连接处，检测所述连接处的弧光信号；

至少一个电流信号检测器，与所述连接处一一对应相连，检测相对应的连接处的电流信号；

主控单元，设于所述馈线柜的控制门板上，接收所述弧光传感器传输来的弧光信号和所述电流信号检测器传输来的电流信号；当判断出所述弧光信号达到弧光故障信号并且电流信号等于电流故障信号时发出跳闸信号；当判断出所述弧光信号达到弧光故障信号或者电流信号达到电流故障信号时发出报警信号；

至少一个断路器，与所述主控单元通信连接并且与所述连接处一一对应相连，当接收到所述跳闸信号时断开所述电器元件之间的连接；

报警器，与所述主控单元通信连接，当接收到所述报警信号时发出报警指令。

7.根据权利要求6所述的馈线柜弧光保护系统，其特征在于：所述馈线柜弧光保护系统包括：故障信息记录装置，其与所述主控单元通信连接，存储所述弧光信号、每个弧光信号与相应弧光传感器的对应关系、所述电流信号、每个电流信号与所述电流信号检测器的对应关系。

8.根据权利要求6所述的馈线柜弧光保护系统，其特征在于：所述主控单元的高度为211‐240mm，主控单元的宽度为137‐150mm。

9.根据权利要求6所述的馈线柜弧光保护系统，其特征在于：所述弧光传感器连接弧光采集单元。

10.根据权利要求9所述的馈线柜弧光保护系统，其特征在于：所述弧光采集单元内至少安装2个弧光探头，所述弧光探头由耐高温和阻燃的材料制成。