弧光保护的作用

电弧是怎么产生的

电弧实际上是气体导电的现象。任何物质都有三种状态，即固态、液态和气态，随着温度的升高而变化。

当物质变成气态时，如果温度再次升高，一般要达到5000度以上，物质就会转化为等离子体状态。具有导电特性的等离子体状态的物质存在于离子状态。所以电弧的形成过程就是介质向等离子体状态的转化过程。所以，电弧实质上就是一种能导电的电子、离子流，其中还包括燃烧着的铜分子流。

弧光故障事故的危害

（1）对设备的危害：电弧发生时产生大量高温高压气体，气体瞬时冲击波可造成开关柜体变形、破碎；冲击波爆破震动可造成开关柜剧烈震动，使各连接处紧固件松脱；产生的高温可引起电缆燃烧、铜排融化、铝排气化，甚至将开关柜外壳金属融化、元器件严重损坏并引起火灾。

（2）对人的危害：高温灼伤皮肤；熔化的金属蒸发并渗入人的皮肤表层造成皮肤金属化；高强度弧光伤害眼睛，甚至造成角膜脱落；高温燃烧产生的粉尘和有毒有害气体损伤呼吸系统；弧光电流作用于人体可使肌肉产生非自主剧烈收缩，也可损伤肌腱、皮肤、血管、神经组织等。

故障若不能及时切除以熄灭电弧，则会产生巨大能量。总之，如果开关柜发生内部电弧故障，不论是对开发设备还是对附近的工作人员，其危险性不可谓不严重。

解决方案：

安科瑞ARB5系列电弧保护装置原理简单，动作可靠快捷，对变电站一次性设备无特殊要求。它是目前的发电厂、变电站、工业和商业配电系统0.4kV-35kV理想的中低压母线保护解决方案。它通过弧光+电流双重判断或弧光单判断开始保护，其弧光单判断动作时间≤7ms；弧光+电流双判动作时间≤20ms，为快速切除中低压弧光故障提供技术支持。

中低压开关柜母线弧光保护的应用案例

安科瑞ARB5系列弧光保护装置广泛应用于中低压开关柜母线保护。

（1） 某机场10kV开关柜母线弧光保护

图4 某机场10kV开关柜ARB5弧光保护安装图

（2） 某工厂0.4kV开关柜母线弧光保护

图5 某工厂0.4kV开关柜ARB5弧光保护安装图

结束语

中低压系统母线保护不仅需要熟练掌握技术，还需要一些保护系统协调完成。弧光保护作为理想的解决方案，可以合理解除故障，减少设备维护次数，提高电力系统的经济效益，提高电力系统的性能和可靠性。

审核编辑 黄昊宇