10kV开关柜快速灭弧装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了10kV开关柜快速灭弧装置。该装置由弧光检测控制装置、一次主元件及弧光检测探头和电流传感器组成。本发明专利技术与现有技术比较的优点：1.相对传统的保护方式，本发明专利技术具有熄灭电弧时间小于5ms，最大程度上降低电弧故障危害的优点。2.采用本发明专利技术装置，在发生电弧故障开关柜柜内压力和温度急剧增加以前，就可以熄灭故障电弧并切除短路电流,使损失减到最小。3.采用本发明专利技术装置，开关柜在排除电弧故障原因后,进行有限清理工作后,开关柜可继续进行工作，供电可迅速恢复。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力设备领域，具体是10kV开关柜快速灭弧装置。
技术介绍
随着电网中配电网容量的逐渐增大，中低压开关柜内部电弧故障对电力系统安全运行的影响越来越严重。它不仅使中压开关设备严重烧毁，对运行人员与设备安全存在重大危害，系统内曾经多次出现因开关柜内部电弧短路故障而造成设备损坏、设备越级跳闸导致10kV母线停电、开关柜爆炸损坏的事件，严重威胁电力系统安全、可靠运行。目前10kV开关切除电弧故障时间为100ms—2s之间，不能快速熄灭故障电弧。需要对10kV开关柜内部电弧进行探测与防护，以确保设备和人身安全。电弧产生的能量和I2t成正比，随着时间的推移，内部电弧的破坏效果越来越强。在电弧发生10～30ms时间内，开关柜内部气体压力达到峰值；在40～60ms低燃点的绝缘材料如隔板、绝缘罩开始大规模燃烧；80～100ms左右，开关柜内部电缆，环氧树脂等绝缘材料开始大规模燃烧；在150ms左右，铜排和钢板开始燃烧。因此，如何限制内部电弧的燃烧时间，成为避免开关柜内部电弧故障危害的主要因素。目前在中、低压开关柜系统中主要采用电流保护和弧光保护来保护开关柜内部电弧故障，常用的保护方式有以下三种：a)开关柜母线故障采用变压器后备过流保护(故障切除时间为1.2s-1.4s)b)开关柜母线故障高阻抗保护(故障切除时间100ms)c)开关柜用弧光保护(故障切除时间为70ms)以上三种保护方式的动作时间都较长，无法在内部电弧产生的最初阶段熄灭电弧，将故障损失降到最低。开关柜内部气体压力在10～30ms的时间内就已经达到峰值，因此，需要一种主动性快速熄灭电弧的装置，用于保护开关设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种10kV开关柜快速灭弧装置，该装置通过主动的方法，将故障电弧消除在初始阶段，不让其产生压力效应、热和辐射效应。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：10kV开关柜快速灭弧装置由弧光检测控制装置、一次主元件及弧光检测探头和电流传感器组成。所述弧光检测控制装置、一次主元件及弧光检测探头和电流传感器安装在10kV开关柜内；弧光检测控制装置设有a、b、c三个端口，其a端口与一次主元件连接，b端口与弧光检测探头连接，c端口与电流传感器连接。所述一次主元件由真空灭弧室、气动操作机构构成，真空灭弧室与气动操作机构连接，一次主元件安装在在系统带电母线与地之间，一次主元件每相设置一个。所述弧光检测探头可放置在开关设备的任何位置，通常安装在开关柜各间隔室中，也可沿母线放置。所述弧光检测控制装置在2ms内能可靠的检测到故障弧光及故障电流信号，一次主元件收到动作指令后在3ms内动作，将三相主回路接地，熄灭电弧， 即电弧故障出现后5ms内熄灭电弧；弧光检测控制装置同时通过电流传感器检测三相电流信号，当有过电流发生时给出过电流信号，可与检弧光判据一起作为快速灭弧装置动作信号。本专利技术与现有技术比较的优点：1.相对传统的保护方式，本专利技术具有熄灭电弧时间小于5ms，最大程度上降低电弧故障危害的优点。2.采用本专利技术装置，在发生电弧故障开关柜柜内压力和温度急剧增加以前，就可以熄灭故障电弧并切除短路电流,使损失减到最小。3.采用本专利技术装置，开关柜在排除电弧故障原因后,进行有限清理工作后,开关柜可继续进行工作，供电可迅速恢复。附图说明图1是本专利技术10kV开关柜快速灭弧装置结构示意图。图中，弧光检测控制装置1、一次主元件2、弧光检测探头3、电流检测传感器4。图2是本专利技术一次主元件结构示意图。图中，一次主元件2、真空灭弧室2-1、气动操作机构2-2。具体实施方式下面结合附图和具体实施对本专利技术作进一步说明。本专利技术10kV开关柜快速灭弧装置结构如图1所示，10kV开关柜快速灭弧装置由弧光检测控制装置1、一次主元件2及弧光检测探头3和电流传感器4组成。所述弧光检测控制装置1、一次主元件2及弧光检测探头3和电流传感器4安装在10kV开关柜内；弧光检测控制装置1设有a、b、c三个端口，其a端口与一次主元件2连接，b端口与弧光检测探头3连接，c端口与电流传感器4连接。所述一次主元件2由真空灭弧室2-1、气动操作机构2-2构成，真空灭弧室2-1与气动操作机构2-2连接，一次主元件2安装在在系统带电母线与地之间，一次主元件2每相设置一个。所述弧光检测探头3可放置在开关设备的任何位置，通常安装在开关柜各间隔室中，也可沿母线放置。所述弧光检测控制装置1在2ms内能可靠的检测到故障弧光及故障电流信号，一次主元件2收到动作指令后在3ms内动作，将三相主回路接地，熄灭电弧，即电弧故障出现后5ms内熄灭电弧；弧光检测控制装置1同时通过电流传感器4检测三相电流信号，当有过电流发生时给出过电流信号，可与检弧光判据一起作为快速灭弧装置动作信号。本专利技术具体实施时：所述弧光检测控制装置1通过持续监测10kV开关柜内的电流和弧光信号，迅速可靠的判断开关柜内部是否有电弧故障发生。弧光检测通过安装在开关设备隔室内的弧光检测探头3来完成光强度的检测，弧光检测探头(光传感器)可放置在开关设备的任何位置，通常安装在开关柜各间隔室中，也可沿母线放置。当光照强度达到定值时动作。如果装置判断电弧故障已经发生，弧光检测控制装置将立即触发三个一次主元件2动作，将带电母线连接到接地回路，实现系统三相金属性接地短路，熄灭电弧。本文档来自技高网...

【技术保护点】
10kV开关柜快速灭弧装置，其特征在于，由弧光检测控制装置(1)、一次主元件(2)及弧光检测探头(3)和电流传感器(4)组成；所述弧光检测控制装置(1)、一次主元件(2)及弧光检测探头(3)和电流传感器(4)安装在10kV开关柜内；弧光检测控制装置(1)设有a、b、c三个端口，其a端口与一次主元件(2)连接，b端口与弧光检测探头(3)连接，c端口与电流传感器(4)连接；所述一次主元件(2)由真空灭弧室(2‑1)、气动操作机构(2‑2)构成，真空灭弧室(2‑1)与气动操作机构(2‑2)连接，一次主元件(2)安装在在系统带电母线与地之间，一次主元件(2)每相设置一个；所述弧光检测探头(3)可放置在开关设备的任何位置，通常安装在开关柜各间隔室中，也可沿母线放置；所述弧光检测控制装置(1)在2ms内能可靠的检测到故障弧光及故障电流信号，一次主元件(2)收到动作指令后在3ms内动作，将三相主回路接地，熄灭电弧，即电弧故障出现后5ms内熄灭电弧；弧光检测控制装置(1)同时通过电流传感器(4)检测三相电流信号，当有过电流发生时给出过电流信号，可与检弧光判据一起作为快速灭弧装置动作信号。

【技术特征摘要】
1.10kV开关柜快速灭弧装置，其特征在于，由弧光检测控制装置(1)、一
次主元件(2)及弧光检测探头(3)和电流传感器(4)组成；
所述弧光检测控制装置(1)、一次主元件(2)及弧光检测探头(3)和电流传
感器(4)安装在10kV开关柜内；弧光检测控制装置(1)设有a、b、c三个端口，
其a端口与一次主元件(2)连接，b端口与弧光检测探头(3)连接，c端口与电
流传感器(4)连接；
所述一次主元件(2)由真空灭弧室(2-1)、气动操作机构(2-2)构成，真空
灭弧室(2-1)与气动操作机构(2-2)连接，一次...

【专利技术属性】
技术研发人员：林中森，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司玉林供电局，
类型：发明
国别省市：广西;45